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1、第七章外设接口技术第七章外设接口技术 第一节键盘接口技术第一节键盘接口技术 第二节第二节CRTCRT接口技术接口技术第四节第四节USBUSB接口技术接口技术 第三节八段第三节八段LEDLED显示器接口技术显示器接口技术检测哪个键按下的程序段如下：检测哪个键按下的程序段如下： BEGINBEGIN： MOV BLMOV BL，3 3 ；行数；行数 MOV BHMOV BH，4 4 ；列数；列数 MOV ALMOV AL，0FEH 0FEH ；起始数据，；起始数据，0 0行为行为“0”0” MOV CL MOV CL，0FH 0FH ；键盘屏蔽码；键盘屏蔽码 MOV CHMOV CH，0FFH 0
2、FFH ；起始键号为；起始键号为“-1”-1”LOOP1LOOP1： OUT 60HOUT 60H，AL AL ；扫描一行；扫描一行 ROL AL ROL AL ；修改扫描码，准备扫描下一行；修改扫描码，准备扫描下一行 MOV AHMOV AH，AL AL ；保存；保存 IN ALIN AL，61H 61H ；读列线值；读列线值 AND ALAND AL，CL CL ；屏蔽无关位；屏蔽无关位 CMP ALCMP AL，CL CL ；有列线为；有列线为“0”0”？ JNZ LOOP2 JNZ LOOP2 ；有，转去找该列线；有，转去找该列线 ADD CH ADD CH，BH BH ；否，修改键号
3、，指向该行末列键号；否，修改键号，指向该行末列键号 MOV ALMOV AL，AH AH ；取回扫描码；取回扫描码 DEC BL DEC BL ；行数减；行数减1 1 JNZ LOOP1 JNZ LOOP1 ；未完转下一行；未完转下一行 JMP BEGIN JMP BEGIN ；重新开始；重新开始LOOP2LOOP2：INC CH INC CH ；键号加；键号加1 1，指向本行首列键号，指向本行首列键号 RCR AL RCR AL ；带进位循环右移一位；带进位循环右移一位 JC LOOP2 JC LOOP2 ；该列非；该列非“0”0”，检查下一列，检查下一列 MOV ALMOV AL，CH C
4、H ；是，键号送；是，键号送ALAL CMP AL CMP AL，0 0 ； 0 0号键按下？号键按下？ JZ KEY0 JZ KEY0 ；是，转；是，转0 0号键子程序号键子程序 CMP ALCMP AL，1 1 ； 1 1号键按下？号键按下？ JZ KEY1 JZ KEY1 ；是，转；是，转1 1号键子程序号键子程序 . . . . . . CMP AL CMP AL，0AH 0AH ；1010号键按下？号键按下？ JZ KEY10 JZ KEY10 ；是，转；是，转1010号键子程序号键子程序 CMP ALCMP AL，0BH 0BH ；1111号键按下？号键按下？ JZ KEY12 J
5、Z KEY12 ；是，转；是，转1111号键子程序号键子程序3. PC3. PC的键盘接口的键盘接口 PCPC的键盘扫描接口的键盘扫描接口 单片机单片机80488048作键盘作键盘的控制部件。它承担键的控制部件。它承担键盘扫描、去抖动、生成盘扫描、去抖动、生成扫描码、检查被卡住的扫描码、检查被卡住的键等功能，可以缓冲存键等功能，可以缓冲存放放2020个键扫描码。个键扫描码。 PC PC的键盘扫描控制电路的键盘扫描控制电路 PCPC与键盘接口与键盘接口 PCPC的键盘接口电路的键盘接口电路 第二节第二节CRTCRT接口技术接口技术一、一、CRTCRT显示器概述显示器概述 CRTCRT显示器的发展
6、显示器的发展 CRTCRT显示器成像原理显示器成像原理 扫描成像原理扫描成像原理 三原色原理三原色原理 二、二、CRTCRT接口技术接口技术 单色显示适配器（单色显示适配器（MDA:Monochrome Display AdapterMDA:Monochrome Display Adapter） 字符显示的原理字符显示的原理 显示数据处理逻辑显示数据处理逻辑: : 单色显示适配器可以看成由显示数据处理逻辑和单色显示适配器可以看成由显示数据处理逻辑和扫描控制逻辑两部分组成。扫描控制逻辑两部分组成。 MDAMDA逻辑框图逻辑框图 扫描控制逻辑扫描控制逻辑 彩色图形适配器（彩色图形适配器（Color
7、 Graphics AdapterColor Graphics Adapter，CGACGA） 图形显示的原理图形显示的原理 当当CRTCRT屏幕作图形显示时有两个特点：屏幕作图形显示时有两个特点： 图形的线点可以细到只有一个像素点；图形的线点可以细到只有一个像素点； 要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。 CGA:CGACGA:CGA可以产生黑白和彩色的字符和图形。可以产生黑白和彩色的字符和图形。 当当CRTCRT屏幕作图形显示时有两个特点：屏幕作图形显示时有两个特点： 图形的线点可以细到只有一个像素点；图形的线点可以细到只有一个像素点； 要显示
8、的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。要显示的像素点可在屏幕任意一个位置上出现。 CGACGA逻辑框图逻辑框图 增强型图形适配器（增强型图形适配器（Enhanced Graphics AdapterEnhanced Graphics Adapter，EGAEGA） VRAMVRAM的容量有的容量有256K256K字节，其结构与数据组织和字节，其结构与数据组织和CGACGA大不相同。大不相同。 存放在存放在VRAMVRAM中的图形数据和字符点阵数据经并串转换后送到属性控中的图形数据和字符点阵数据经并串转换后送到属性控制寄存器去处理，它把制寄存器去处理，它把VRAMVRAM中的字符电阵和图形像素值翻
9、译成送往监视中的字符电阵和图形像素值翻译成送往监视器的信息。器的信息。 视频图形阵列（视频图形阵列（Video Graphics ArrayVideo Graphics Array，VGAVGA） VGA VGA采用采用模拟信号输出接口模拟信号输出接口，使显示的颜色丰富多彩。它的分辨率，使显示的颜色丰富多彩。它的分辨率也提高到也提高到640640480480，并在软件上与，并在软件上与MDAMDA、CGACGA、EGAEGA兼容，其字符点阵有兼容，其字符点阵有8 88 8、8 81414、8 81616、9 91616等多种，可显示等多种，可显示256K256K种颜色，可同时显示种颜色，可同时
10、显示256256种色。除支持种色。除支持EGAEGA的所有显示方式外，还增加了的所有显示方式外，还增加了3 3种显示方式种显示方式 。 增强型的增强型的VGAVGA（Super VGASuper VGA） 第三节八段第三节八段LEDLED显示器接口技术显示器接口技术一、一、LEDLED显示器及工作原理显示器及工作原理1.LED1.LED显示器的分类显示器的分类a ab bc cd de ef fg gdpdp显示显示11：b,c b,c 两段点亮两段点亮段段选选开开关关位位选选开开关关LEDLEDa ab bc cd de ef fg gdpdp显示原理显示原理2.2.工作原理工作原理a ab
11、 bc cd de ef fg gdpdp显示显示11：b,c b,c 两段点亮两段点亮2.2.工作原理工作原理显示原理显示原理LEDLEDa ab bc cd de ef fg gdpdp段段选选开开关关位位选选开开关关a ab bc cd de ef fg gdpdp显示显示11：b,c b,c 两段点亮两段点亮段段选选开开关关位位选选开开关关LEDLEDa ab bc cd de ef fg gdpdp显示显示44：b,c,f,g b,c,f,g 四段点亮四段点亮显示原理显示原理2.2.工作原理工作原理a ab bc cd de ef fg gdpdp显示显示11：b,c b,c 两段点
12、亮两段点亮显示显示44：b,c,f,g b,c,f,g 四段点亮四段点亮2.2.工作原理工作原理显示原理显示原理LEDLEDa ab bc cd de ef fg gdpdp段段选选开开关关位位选选开开关关二、二、LEDLED显示器与显示器与CPUCPU的接口电路的接口电路Q0Q0Q5Q5D0D0D5D5IOWIOW地址信号地址信号1 1（91H91H） 地址信号地址信号2 2（90H90H）段选口段选口位选口位选口 LED0LED0LED5LED5 a adpdpb ba adpdpb bQ0Q0Q7Q7D0D0D7D7CPUCPUDBDBclkclkclkclk例例1 1：要求：要求LED
13、0LED0显示显示“7 ”7 ”，其它，其它LEDiLEDi不显示任何内容不显示任何内容 段选信号段选信号D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0a b c d e f g dpa b c d e f g dp位选信号位选信号/ / 5 4 3 2 1 0/ / 5 4 3 2 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1段选口送段选口送1FH1FH位选口送位选口送01H01HMOV AL, 1FHMOV AL, 1FHOUT 90H, ALOUT 90
14、H, ALMOV AL, 01HMOV AL, 01HOUT 91H, ALOUT 91H, ALa ab bc cd de ef fg gdpdpQ0Q0Q5Q5D0D0D5D5IOWIOW地址信号地址信号1 1（91H91H） 地址信号地址信号2 2（90H90H）段选口段选口位选口位选口 LED0LED0LED5LED5 a adpdpb ba adpdpb bQ0Q0Q7Q7D0D0D7D7CPUCPUDBDBclkclkclkclk例例2. 2. 要求要求LED0LED0LED5LED5都显示都显示“5 ” 5 ” 位选信号位选信号/ / 5 4 3 2 1 0/ / 5 4 3 2
15、 1 00 1 0 0 1 0 0 10 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1段选口送段选口送49H49H位选口送位选口送3FH3FHMOV AL, 49HMOV AL, 49HOUT 90H, ALOUT 90H, ALMOV AL, 3FHMOV AL, 3FHOUT 91H, ALOUT 91H, ALa ab bc cd de ef fg gdpdp段选信号段选信号D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0a b c d e f g dpa b c d e f g dpQ0Q0Q5Q
16、5D0D0D5D5IOWIOW地址信号地址信号1 1（91H91H） 地址信号地址信号2 2（90H90H）段选口段选口位选口位选口 LED0LED0LED5LED5 a adpdpb ba adpdpb bQ0Q0Q7Q7D0D0D7D7CPUCPUDBDBclkclkclkclk三、显示管理程序三、显示管理程序(1) (1) 解决字符解决字符段代码的转换问题段代码的转换问题LED0LED0LED4 LED5LED4 LED5待显字符：待显字符：3 30D0DH HSEGPTSEGPT0 01 12 23 34 45 56 603H03H9FH9FH25H25H0DH0DH99H99H49H
17、49H41H41H段代码表段代码表三、三、 显示管理程序显示管理程序(1) (1) 解决字符解决字符段代码的转换问题段代码的转换问题LED0LED0LED4 LED5LED4 LED5待显字符：待显字符：3 30D0DH H段代码表段代码表SEGPTSEGPT0 01 12 23 34 45 56 603H03H9FH9FH25H25H0DH0DH99H99H49H49H41H41H(2) (2) 多位多位LED“LED“同时同时”显示不同字符的问题显示不同字符的问题显显缓缓区区段代码表段代码表DISMEMDISMEM1 12 23 34 45 56 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5
18、 6SEGPTSEGPT0 01 12 23 34 45 56 603H03H9FH9FH25H25H0DH0DH99H99H49H49H41H41H显示过程如下：显示过程如下：建立六个待显字符的建立六个待显字符的 显示缓冲区显示缓冲区查出第一个字符的字查出第一个字符的字 形码形码送段形码至段选口送段形码至段选口使最左一位使最左一位LEDLED发光发光延时延时1ms1ms指向下一位指向下一位LEDLED 直至最后一位直至最后一位LEDLED显示显示 完为止完为止已扫描一遍已扫描一遍开始开始指针指向显缓区首址指针指向显缓区首址位选信号初始位选信号初始取待显数据，查表得段选码取待显数据，查表得段选
19、码送段选口送段选口位选信号送位选口位选信号送位选口六位都显完？六位都显完？修改指针，修改位选信号修改指针，修改位选信号是是否否例：例： 多位多位LED“LED“同时同时”显示显示123456123456，假设，假设LEDLED显示器的段选口接显示器的段选口接82558255的的A A口，位口，位选口接选口接82558255的的B B口，开关口，开关K1K1接接8255C8255C口的口的PCPC0 0，当，当K1K1向上时，程序运行停止。向上时，程序运行停止。显显缓缓区区段代码表段代码表DISMEMDISMEM1 12 23 34 45 56 61 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6LE
20、D5LED5LED0LED0SEGPTSEGPT0 01 12 23 34 45 56 6C0HC0HF9HF9H A4H A4HB0HB0H99H99H12H12H82H82H段选信号段选信号D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0dp g f e d c b adp g f e d c b aa ab bc cd de ef fg gdpdp程序如下程序如下：DISMEM DB 1, 2, 3, 4, 5, 6DISMEM DB 1, 2, 3, 4, 5, 6SEGPT DB 0C0HSEGPT DB 0C0H，0F9H, 0A4H,
21、0F9H, 0A4H, DB 0B0H,99H, 12H, 82H DB 0B0H,99H, 12H, 82H MOV DX MOV DX，20BH20BH MOV AL MOV AL，81H81H OUT DX OUT DX，ALAL MOV CL MOV CL，20H 20H LEA DI LEA DI，DISMEM DISMEM MOV AL MOV AL，DIDI LEA BX LEA BX，SEGPT SEGPT PUSH CXPUSH CXMOV CXMOV CX，3000H3000HLOOP AGAINLOOP AGAINPOPPOPCXCXAGAINAGAIN：INC DIIN
22、C DISHR CLSHR CL，1 1DISPDISP：MOV DXMOV DX，20AH20AHIN ALIN AL，DXDXANDANDAL, 01HAL, 01HJZ NEXTJZ NEXT NEXTNEXT： MOV DX MOV DX，208H208H OUT DX OUT DX，ALAL INC DX INC DX MOV AL MOV AL，CLCL OUT DX OUT DX，ALALJNC DISPJNC DISPXLATXLAT第四节第四节USBUSB接口技术接口技术 一、概述一、概述 USBUSB 即通用串行总线（即通用串行总线（USB: Universal Seria
23、l BusUSB: Universal Serial Bus）。）。USBUSB为主机与为主机与不同外设的连接提供了极大的方便，其主要优点是：不同外设的连接提供了极大的方便，其主要优点是：1 1）完全自动检测和配置的即插即用功能；）完全自动检测和配置的即插即用功能；2 2）带电热插拔操作；）带电热插拔操作；3 3）统一的接插件，不存在连接错误。）统一的接插件，不存在连接错误。 USBUSB是一种支持即插即用的新型是一种支持即插即用的新型“菊花链菊花链”串行接口串行接口。它在一条。它在一条“线线缆缆”上有链接多个设备的能力。上有链接多个设备的能力。 USB USB要比标准串口快得多，其数据传输率
24、可达要比标准串口快得多，其数据传输率可达4M bit/s12M bit/s4M bit/s12M bit/s，而一般的串口最多只能是而一般的串口最多只能是115K bit/s115K bit/s。 二、二、 USBUSB规范规范 USB USB是一种支持即插即用的新型是一种支持即插即用的新型“菊花链菊花链”串行接口串行接口。它在一条。它在一条“线线缆缆”上有链接多个设备的能力。上有链接多个设备的能力。在针对在针对USBUSB确定结构时，应遵照以下要求：确定结构时，应遵照以下要求： 1)PC1)PC外设的扩展简单方便；外设的扩展简单方便；2)2)传输速率高达传输速率高达12M bit/s12M
25、bit/s的低成本方案；的低成本方案；3)3)完全支持语音、音频和压缩视频的实时数据处理；完全支持语音、音频和压缩视频的实时数据处理；4)4)在混合模式下进行等时（在混合模式下进行等时（IsochronousIsochronous）数据传输和异步信息发）数据传输和异步信息发 布的协议灵活性；布的协议灵活性；5)5)包含多个包含多个PCPC配置和外形尺寸；配置和外形尺寸；6)6)提供一种能够迅速扩散到产品生产中的标准接口；提供一种能够迅速扩散到产品生产中的标准接口；7)7)促使产生可提高促使产生可提高PCPC能力的新型设备。能力的新型设备。USBUSB带给用户的好处主要表现在以下几个方面：带给用
26、户的好处主要表现在以下几个方面： 1) 1) 易于最终用户使用易于最终用户使用 USBUSB提供了一种关于接线和连接器的统一模式，其中的电气细节提供了一种关于接线和连接器的统一模式，其中的电气细节（例如，总线端子）与最终用户完全隔离。它还能自动识别外设。自（例如，总线端子）与最终用户完全隔离。它还能自动识别外设。自动把功能变为驱动程序，以及自动配置。动把功能变为驱动程序，以及自动配置。USBUSB外设在系统运行过程中外设在系统运行过程中还可以动态连接和重新配置。还可以动态连接和重新配置。 2) 2) 广泛的工作负载和应用领域广泛的工作负载和应用领域 USBUSB适合于识别带宽从数千适合于识别带
27、宽从数千bit/sbit/s到数兆到数兆bit/sbit/s的设备。它支持在的设备。它支持在同一套电缆上进行等时和异步传输。多连接结构允许进行多个设备的同一套电缆上进行等时和异步传输。多连接结构允许进行多个设备的同时操作，支持多达同时操作，支持多达127127个物理设备。个物理设备。USBUSB支持在主机和设备之间传输支持在主机和设备之间传输多种数据和信息流，允许使用混合型设备（例如，具有多种功能的外多种数据和信息流，允许使用混合型设备（例如，具有多种功能的外设），而且由于降低了协议的额外开销而提高了总线的使用效率。设），而且由于降低了协议的额外开销而提高了总线的使用效率。 3)3) 灵活性和
28、鲁棒性灵活性和鲁棒性 USBUSB支持很大的数据包长度范围，允许多种设备缓冲的选配、多支持很大的数据包长度范围，允许多种设备缓冲的选配、多种设备数据速率和数据包尺寸。种设备数据速率和数据包尺寸。USBUSB协议中包括了缓冲处理的流控制。协议中包括了缓冲处理的流控制。协议中还有错误处理或故障恢复机制。能以用户可观察到的实时方式协议中还有错误处理或故障恢复机制。能以用户可观察到的实时方式实现设备的动态接入和分离，而且可自动识别出有故障的设备。实现设备的动态接入和分离，而且可自动识别出有故障的设备。 4)4)多种低成本实现方案多种低成本实现方案 为了支持低成本外设，为了支持低成本外设，USBUSB可以作为一种低成本的可以作为一种低成本的1.5M bit/s1.5M bit/s的的子通道来实现，它在外设和主机硬件的集成方法上进行优化，采用低子通道来实现，它在外设和主机硬件的集成方法上进行优化，采用低成本电缆和连接器以及商用技术。成本电缆和连接器以及商用技术。