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1、4.2通用键盘显示电路设计4. 2.1通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片8279通用键盘显示电路采用Intel公司生产的通用可编程键盘和显示器的接口电路芯片 8279o 8279可以实现对键盘和显示器的自动扫描，识别闭合键的键号，完成显示器动态显 示，可以节省CPU处理键盘和显示器的时间，提高CPU的工作效率。另外，8279与单片 机的接口简单，显示稳定，工作可靠。所以使用8279的通用键盘显示电路可使系统设计简 单化。1. 8279芯片的信号引脚及功能140RL3239CLK338IRQ437RL4536RL5635RL6 734827933323130292827262524232221
2、891011121314151617181920RL7RESETRD WRDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7VSS8279采用40脚双列直插式封装，引脚封装形式如图421所示。VCCRL1RL0 _CNTL/STBSHIFTSL3SL2SL1SL0OUT B0OUT BlOUT B2OUT B3OUT AOOUT AlOUT A2OUT A3BDCSAO图4.2.1 8279引脚分布图其中：DB0-DB7：双向数据总线。在CPU与8279间做数据与命令的传送。CLK： 8279的系统时钟，lOOKHz为最正确选择。RESET：复位信号，输入线，当RESET=1时，8279复位，其
3、复位状态为：16个字符显示, 编码扫描键盘双键锁定，程序时钟编码1。CS：芯片选择信号，低电平有效。A0：区分信息的特征位。A0=l时，读取状态标志位或写入命令；A0=0时，读写一般数据。RO：读取控制线。RD=Q, 8279会送数据至外部总线。mov dptr, # OFFFFhmovx dptr, amov a, r4；取r4中的低四位内容并送数码管显示anl a, #OfhIcall table mov dptr,# OFEFFh;指向第三位数码管;指向第三位数码管movx dptr, a Icall delay mov a,#82h mov dptr, # OFFFFhmovx dpt
4、r, amov a, #0f7h;显示mov dptr,# OFEFFhmovx dptr,amov a, #83h;指向第四位数码管mov dptr, #7001hmovx dptr, amov a, r3；取r3中的高四位内容并送数码管显示swap aanl a, #OfhIcall table mov dptr, # OFEFFhmovx dptr, aacall delaymov a, #84h;指向第五位数码管mov dptr, # OFFFFhmovx dptr, amov a, r3；取r3中的低四位内容并送数码管显示anl a, #OfhIcall tablemov dptr,
5、 # OFEFFh movx dptr, a acall delay mov a, #85hmov dptr, # OFFFFh movx dptr, a mov a, #0f7hmov dptr,# OFEFFh movx dptr, a mov a,#86hmov dptr, # OFFFFh movx dptr, a mov a, r2 swap aanl a, #Ofh Icall tablemov dptr, # OFEFFh movx dptr, a acall delaymov a, #87hmov dptr, # OFFFFh movx dptr, a；指向第六位数码管；指向第
6、七位数码管；取2中的高四位内容并送数码管显示;指向第八位数码管mov a, r2；取r2中的低四位内容并送数码管显示anl a, #OfhIcall tablemov dptr,# OFEFFhmovx dptr, aIcall delayinc dptr1oop1:movx a, dptr；判断键盘有无程序段anl a, #07hc jne a, #00h, loop2 ajmp lastloop2:mov dptr,# OFEFFh movx a, dptrcjne a, #0clh, loop3mov a, r4add a, #1da amov r4,acjne r4,#24h,loop
7、3mov r4,#00hloop3:cjne a, #0c8h, loop4mov a, r3add a, #1 da amov r3, acjne r3,#60h,loop4mov r3,#00hloop4:cjne a, #0c9h, lastmov a, r2add a, #1 da amov r2,acjne r2,#60h,lastmov r2,#00hlast:1jmp dispdelay:mov r6,#10hdelayO:mov r5,#10h；有按键那么转到loop2；有按键那么将键值送累加器A；判断是否按键O按下；按键0按下那么时加1；判断是否按键0按下;按键1按下那么分加
8、1；判断是否按键0按下；按键2按下那么秒加1；延时子程序delayl:djnz r5,delay1djnz r6,delayO rettable: inc a；查表子程序move a, a+pcretdb Och, 9fh, 4ah, Obh, 99h, 29h, 28hinttO:push pswinttO:push pswdb 8fh, 08h, 09h；中断服务子程序pushaccclrtrOmovthO,#3chmovtlO,#ObOhdjnzr7,next；判断中断次数二20否?movr7, #20mova, r2adda, #1；秒加1daamovr2, acjner2,#60h,
9、nextmovr2,#00h；秒清0mova, r3adda,#l；分加1daamovr3, acjner3,#60h,nextmovr3,#00h；分清0mova, r4adda,#l；时加1daamov r4, acjne r4,#24h,nextmov r4,#00hnext:setb trOpop accpop pswretiendWR：写入控制线。WR=O, 8279会从外部总线捕捉数据。IRQ：中断请求输出线，高电平有效。在键盘工作方式中，当FIFO传感器RAM中有数据 时为“1”，CPU每读一次就变为0,如果RAM中仍有数据那么IRQ又变为力”。在传感 器工作方式中，传感器矩阵无
10、论哪里发生变化都会使IRQ为1”。SL0-SL3：扫描按键开关或传感器矩阵及显示器，可以是编码模式或解码模式。RL0-RL7：回复输入线，它们是键盘或传感器的列（或行）信号输入线；平时保持为“1”, 当矩阵结点上有键（开关）闭合时变为“0”。SHIFT：移位信号输入线，高电平有效。通常用来扩充键开关的功能，可以用作键盘上、下 档功能键。在传感器方式和选通方式中，SHIFT无效。CNTL/S7B ：控制/选通输入线，高电平有效。通常用来扩充键开关的控制功能，作为控制 功能键用。在选通输入方式时，该信号的上升沿可把来自RL0SRL7的数据存 入FIFO/RAM中；在传感器方式下，该信号无效。OUT
11、AO-OUTA3：动态扫描显示的输出口（高四位）。OUTBO-OUTB3：动态扫描显示的输出口（低四位）。BD：消隐输出线,低电平有效，当显示器切换或使用显示消隐命令时，将显示器消隐。基于8279的通用键盘和显示电路硬件设计基于8279的通用键盘和显示电路原理图如图4. 2. 2所示。YO Y1 Y2Y3 Y4Y5Y6Y7D D D DooggDD=A B ABCG1G2G2OUTAOOUTA1OUTA2OUTA3G DIRA1B1A2B2A3B3A4B4A5B5A6B6A7B7A8B8SIU0012701B02140315204167051770618p07194ALE 3 9CS7 22
12、RD-10 WR-U A8-2101234567 2 Z戏 SAX10 DDDDDDDDIRCRJWN01234567RLIRLRLRLRL-RLRLIRLOUTBOOUTB1OUTB2OUTB367K78-0 12 3 L L L L s s s SCLKRESETSHIFTCNTL/S3637幅8啦铝A、4蛤心774LS245,、7 7 77 7 77 7图键盘与显示器的接口电路图元器件布局图如图4. 2. 3所示，印制板图如图4. 2. 4所示。 S15S13 Sil S1 S3 S5 S7 S9 ! ! ! ! 8279(a) E制板图(顶层)(b)印制板图(底层)图4. 2. 4键盘
13、与显示器的接口电路印制板图4. 2. 3 8279与单片机最小系统电路板的连接本系统板设置了一个8279的接口电路J2,供用户扩展键盘和显示器所用，如图4.2.5 所示。ALE信号作为8279的时钟信号，从而与系统时钟同步。8279的中断信号IRQ接到单 片机的INTO引脚。缓冲器地址A0接到单片机的地址线A8,信号在那么接到74LS138译码器 的CS7引脚，这样8279的命令地址为OXFFFFH,数据口地址为OXFEFFH。读写信号分别和 单片机的RD和WR相连。8279的数据线D0-D7与单片机的数据线直接相连。图4. 2. 5 单片机最小系统电路板上的8279接口电路8279与80C5
14、1的许多信号是兼容的，可直接连接，十分方便。连接例如图如图422所示。8279的8位数据线(DB0-DB7)直接接80C51的P0 口。RD、WR与80C51的读 写信号(RD、WR )直接连接。80C51的地址锁存信号ALE接8279的CLK,在内局部频 后产生其内部时钟信号。8279的中断请求信号(IRQ)经一个反相器反相后接80c51的WT1。 8279的三个可寻址的寄存器只需两个地址，即：命令/状态寄存器地址和数据寄存器地址。8279中与地址有关的信号为A0和西，它们的连接情况直接决定着寄存器的地址，一旦硬 件电路确定，寄存器的地址也就确定下来了。在图4. 2. 2中，命令和状态区分信
15、号A0接80C51的P2. 0,片选信号在接CS7。当P2. 0=1 时，对应命令/状态寄存器；当P2.0R时，对应数据寄存器；CS7=0时8279芯片被选通。 因此，命令/状态寄存器的地址为OFFFFH,数据寄存器的地址为OFFFFH。基于8279的通用键盘和显示电路程序设计8279的编程可分为初始化、向显示RAM中写入数据和读键盘数据三局部。在实际应用中，通常初始化编程在主程序中完成；显示局部一般作为子程序；而键盘读入局部作为中断服务程序编写。在此主要介绍8279的初始化编程。初始化编程是向8279写入工作方式 命令字，确定其工作方式及相关操作功能。1. 8279的命令及格式8279共有8
16、条命令，均为8位，各命令的格式及功能分述如下:(1)键盘/显示器方式设置命令此命令用于设置键盘与显示器的工作方式，其各位定义为:d7 d6 d5=ooo为此命令的特征位或称命令码。D4D3用来设定显示方式008个LED显示器，从左端输入0116个LED显示器，从左端输入108个LED显示器，从右端输入1116个LED显示器，从右端输入D2 Di Do用来设定键盘、传感器矩阵、显示器操作方式000编码扫描键盘，双键锁定001译码扫描键盘，双键锁定010编码扫描键盘，N键依次读出011译码扫描键盘，N键依次读出100编码扫描传感器矩阵101译码扫描传感器矩阵110选通输入，编码显示扫描111选通输
17、入，译码显示扫描译码方式即为内部译码方式；编码方式即为外部译码方式。(2)程序时钟命令此命令用来设置分频系数，其定义为：d7 d6 d5=ooi为此命令的命令码。必1)0=231此5位用来设定对外部输入时钟CLK进行分频值，用以产生100kHz的频率信号作为8279的内部时钟，其值可取231。例如：假定CLK为2MHz,为取得100kHz 的内部时钟信号,那么分频系数信MHz/10分Hz系0,应使DDDDD尸10100B,即十进制数20D。(3)读FIFO/传感器RAM命令此命令用来设置读FIFO/传感器RAM,其定义为:d7 d6 d5=oio为此命令的命令码。D4=l设置FIFO/传感器R
18、AM地址读后自动力口 1。d4=o读后地址保持不变。Ds位没有定义,可为任意。D2 Di Do在传感器方式及选通输入方式时该三位为FIFO RAM的地址。在键盘扫描方式时，每次读取数据总是按先进先出的原那么依次读出的，必位和此3位无 关。(4)读显示RAM命令此命令用来设置读显示RAM,各位定义为:D7 D6 D5 =011 为此命令的命令码。D4位定义同上。D3 D2 Di Do：为显示RAM的存储单元地址。当D1设为1时，每次读出显示RAM后地址 自动加1,指向下一个单元地址，D,为0时读出后地址保持不变。(5)写显示RAM命令此命令用来设置写显示RAM,其各位定义为：D7 I)6 D5
19、=100为此命令的命令码。D.Do定义同上。(6)显示禁止写入/熄灭(消隐)命令此命令用来禁止数据写入显示RAM或向显示RAM写入空格(即熄灭)，其各位定义为：d7 d6 d5=ioi为此命令的命令码。D没有定义，可以任意。D3 D2位分别A、B组显示RAM或写入屏蔽位，设为“1”时禁止写入。这样可以使得A、 B组显示RAM单独送数，而又不影响另一组的显示。D。两位分别为A、B组的熄灭设置位，假设设为1,那么对应组的显示输出被熄灭；假设设 为0那么被恢复显示。(7)清除命令此命令用来清除显示器RAM和FIFO RAM,其格式为：d7 d6 d5=ho为此命令命令码。Di=l清除显示RAM有效，
20、与D3 D2配合使用。D3 D2用来设定清除显示RAM的方式。0 x将显示RAM全部清010将显示RAM置为20H （即A组=0010, B组=0000）11将显示RAM全部置1假设 片0,那么不清除显示RAM, D3D2位设置无效；但假设Do=l,那么D3D2的设置仍有效。D尸1清除FIFO RAM存储器，并使中断输出线复位；同时传感器RAM的读出地址也被置0。D。位为中断清除标志位。（8）中断结束/出错方式设置命令此命令用来设置中断结束及出错方式，其格式为：D7 D6 D5=lll为此命令的命令码。DfL时，对N键依次读出方式可工作在特殊出错方式（多重按键按下时出错）。对于传 感器工作方式
21、，此命令使IRQ变低，而结束中断，并允许FIFO RAM的再次写入。D3Do位没有定义，可为任意。8279这8条命令根据程序的需要可在主程序，显示子程序和中断服务程序中使用。2. 8279编程举例下面是一个带键盘设定时间的时钟程序。该程序详细说明了对8279进行编程的方法， 同时给出了使用键盘和显示器的方法。在程序设计中首先进行8279初始化，其中包括：指 定8279的数据和控制口、设置键盘/显示器方式、设置分频系数、清除8279内部显示RAM、 指向显示的数码管位置等。接着是运行显示程序，通过调用查表子程序将要显示的内容显 示在数码管上。最后是运行键盘扫描程序，测试是否有闭合键出现。中断服务
22、子程序主要 是每隔一秒中断一次，实现时、分、秒自动加一。（1）汇编语言程序汇编语言编写的程序如下：org OOOOha.jmp mainorg OOObhajmp inttOorg OlOOhmov tmod, #01h；计数器方式选择mov thO,#3chmov tlO,#ObOhmov r7,#20mov r2,#30hmov r3,#59hmov r4,#23h setb ea setb etO setb trOmov dptr, # OFFFFhmov a, #00hmovx dptr, amov a,#32h movx dptr, a mov a, #Odfh movx dptr,
23、 a loop:movx a, dptrjb acc. 7, loop disp:mov dptr, # OFFFFhmov a, #80h；T0计数器初始化；工作寄存器初始化每20次中断（1秒）;初始值设定;开总中断;允许T0溢出中断；T0开始计数;指向8279控制口;设定8279显示/键盘方式;设定分频系数;清除8279内部显示RAM;显示RAM清除完毕吗？;显示程序段;指向第一位数码管movx dptr, amov a, r4；取r4中的高四位内容并送数码管显示swap aanl a, #OfhIcall tablemov dptr, # OFEFFhmovx dptr, aIcall delay