8 并行IO接口与键盘接口技术
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键盘接口技术
理 想 旳 按 键 输 出
因为触点旳弹性作用，一种按键开关在闭合和断开旳瞬间都有一连串旳 抖动，抖动时间旳长短由按键特征决定，一般为5~10ms。
抖动消除方法
• 硬件方法：滤波或状态锁定， 只适用于按键数目较少的情况。
• 软件方法：用软件延时（10ms20ms）后再确认，适合按键数 目较多时。
软件去抖动程序流程
•键盘与计算机的连接方式 •硬件连接 •软件功能
有没有键按下？
• 判断触点的通、断 • 抖动处理
工作流程
哪个键按下？
• 编码键盘：由硬件逻辑电路完成 • 非编码键盘：由软件根据返回的行列
信息完成
执行相应键功能
• 直接散转：根据键码直接执行相应操 作
• 状态散转：同一按键在不同情况下可 以执行不同的功能
以上取0值的位
重键的处理
•一般情况下作为废键处理， 即不响应
•特殊情况可酌情处理，如仅 执行先按下或先释放的按键
程序流程
连击
连击
• 正常情况下，按下某个键时执行对 应的功能
• 如果按键没有被释放，则对应的功 能就会反复被执行，好像操作者在 连续操作该键一样，这种现象称为 连击
连击的处理
•利用连击：部分功能键， 如连加/连减
3个环节
键盘接口设计要点
按键状态旳确认
按键确认原则
• 键的闭合与否取决于其状态，反映在 电压上就是呈现出高电平或低电平。
• 如果高电平表示断开的话，那么低电 平则表示闭合，所以通过对电平高低 状态的检测，便可以确认键按下与否。
抖动旳概念
抖动过程引起电平信号旳波动，有可能令CPU误解为屡次按键操作而引起 误处理。为确保CPU对一次按键动作只确认一次，必须消除抖动旳影响。
键盘接口技术应用
MAIN主程序流程
TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H DB 99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
主程序
ORG 0100H
MAIN: MOV IE, #85H
MOV NUM, #00H MOV NUM_H, #00H MOV NUM_L, #00H
MOV DPTR,#TAB
3
思 考
启动、停止、清0 秒的加1计数 显示的不断更新
秒表的基本功能有哪些？
按键、显示器 定时器 显示缓冲区的不断更新
上述功能需要通过什么相应的资源和软件来实现？
动态显示和按键编程实例－秒表
秒表的硬件设计
动态显示连接（至少2个数码管，用来显示秒值） 独立式按键（两个按键）
单片机
Y
N
NEXT-BYTE
秒值显示到59秒后将清0，程序如何修改？
按键的功能如何设定？
思考问题：
初始化
MAIN: 略，见上页
NEXT-BYTE: MOV A,BYTE MOV P0,A
MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A
LCALL DELAY10MS
MOV A,BYTE RL A MOV BYTE,A
INC R0
DJNZ R7,NEXT-BYTE LJMP MAIN
课堂练习2：请写指令，完成上述两部分程序的基本架构。
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP CONT
ORG 0100H MAIN: 初始化部分 动态显示程序部分 CONT: 定时器中断处理 显示缓冲区更新处理 RETI
MAIN: MOV P0,#00H
01
并行IO接口技术
3. 工作方式2：双向数据传送方式 只有A口可以工作在方式2。 相当于是A口工作在方式1的输入和输出的叠加
14
8255A的工作方式
工作方式0
8255作为打印机接口，工作于方式0
打印机正在处理一个字符时，打印机忙信号BUSY=1，否则， BUSY=0。向打印机送数前，应先查询打印机状态，当BUSY=0时， 可以向打印机送数。
10K x 8 +5V
数
据
74LS244
总
线
G1 G2
CS
RD
8位三态缓冲器74LS244，由G1和G2控制选通。
❖电阻的作用？
4
一、并行接口概述
并行接口设计实例——发光二极管输出接口电路
+5V 300 x 8
数 据 总 线
CS WR
74LS373 LE OE
8位三态锁存器74LS373，由LE控制锁存，OE控制选通
例1：设 A、B、C数据口地址分别位60H、 61H、62H、 控制口端口地址 63H。A口方式0，输出、B口方式0，输 入，C口高4位输出，C口低4位输入
MOV AL，10000011B OUT 63H，AL
例2： PC7置1，PC3置0
MOV DX，63H
MOV AL，0000,1111B；PC7置1
9
8255A的控制字
8255A可通过指令在控制端口中设置控制字来决定它的工作方 式。其控制字可分为两类：
方式选择控制字
它可使8255A的3个数据端口工作在不同的工作方式。 方式选择控制字总是将3个数据端口分为两组来决定工作方 式，即端口A和端口C的高4位为1组，端口B和端口C的低4 位为1组。 端口C按位置0/置1控制字 它可使端口C中的任何一位进行置位或复位。
14
8255A的工作方式
工作方式0
8255作为打印机接口，工作于方式0
打印机正在处理一个字符时，打印机忙信号BUSY=1，否则， BUSY=0。向打印机送数前，应先查询打印机状态，当BUSY=0时， 可以向打印机送数。
10K x 8 +5V
数
据
74LS244
总
线
G1 G2
CS
RD
8位三态缓冲器74LS244，由G1和G2控制选通。
❖电阻的作用？
4
一、并行接口概述
并行接口设计实例——发光二极管输出接口电路
+5V 300 x 8
数 据 总 线
CS WR
74LS373 LE OE
8位三态锁存器74LS373，由LE控制锁存，OE控制选通
例1：设 A、B、C数据口地址分别位60H、 61H、62H、 控制口端口地址 63H。A口方式0，输出、B口方式0，输 入，C口高4位输出，C口低4位输入
MOV AL，10000011B OUT 63H，AL
例2： PC7置1，PC3置0
MOV DX，63H
MOV AL，0000,1111B；PC7置1
9
8255A的控制字
8255A可通过指令在控制端口中设置控制字来决定它的工作方 式。其控制字可分为两类：
方式选择控制字
它可使8255A的3个数据端口工作在不同的工作方式。 方式选择控制字总是将3个数据端口分为两组来决定工作方 式，即端口A和端口C的高4位为1组，端口B和端口C的低4 位为1组。 端口C按位置0/置1控制字 它可使端口C中的任何一位进行置位或复位。
8 键盘接口技术
表示出来，最后再去写代码，这样，才能快速有效地写好
代码。
实践与思考
1. 设计一个简单3个按键的键盘来控制一组发光二极管，使 这组发光二极管可以以6种不同的花色循环点亮。
2. 改用单键实现题1所示功能。
矩阵式键盘接口
• 矩阵式键盘的结构与工作原理
• 矩阵式键盘按键的识别
• 键盘的编码
• 键盘的工作方式
按键开关的抖动问题
单片机系统中应用的一般是由机械触点构成的按键。当机械触点 断开、闭合时，会有抖动，如下图所示。在触点抖动期间检测按键的 通与断状态，可能导致判断出错。即按键一次按下或释放被错误地认
为是多次操作，这种情况是不允许出现的。
常用的去抖动的方法有两种：
1.硬件方法
2.软件方法
硬件方法
在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器（双稳态触 发器）或单稳态触发器构成去抖动电路，如图所示 。
况下，通常不对按键释放的后沿进行处理，实践证明，也能满足一定
的要求。当然，在实际应用中，对按键的要求也是千差万别的，要根 据不同的需要来编制处理程序，但以上是消除按键抖动的原则。
简单键盘接口
• 简单键盘的工作原理
• 简单键盘的接口电路与编程 • 实践与思考
简单键盘的工作原理
如果系统只需几个按键，可直接采用I/O线构成单个按键电路，各个按 键之间相互独立，一根线上的按键状态不会影响其他输入线上的工作状态， 又称独立式键盘接口电路。
键盘扫描程序一般应包括以下内容：
（1）判别有无键按下。 （2）键盘扫描取得闭合键的行、列值。 （3）用计算法或查表法得到键值。 （4）判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。 （5）将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。
《键盘接口技术》课件
键盘接口技术的发展趋势
模块化：模块化键盘设计， 用户可以根据需求自由组合
智能化：智能键盘具备更多功 能，如语音输入、手势识别等
无线化：无线键盘逐渐普及， 摆脱线缆束缚
环保化：采用环保材料制作， 减少对环境的影响
定制化：根据用户需求，提 供个性化定制服务
集成化：与其他设备集成， 如平板电脑、智能手机等
键盘接口技术的工作原理主要包括信号采集、信号处理和信号输出三个步骤。信号采集是将键盘的输入信号转换为计算机可以识别的 数据，信号处理是将这些数据转换为计算机可以识别的命令，信号输出是将这些命令输出到计算机的硬件和软件中。
键盘接口技术的应用广泛，包括计算机、手机、平板电脑等设备。
键盘接口技术的电路原理
键盘接口技术
汇报人：
目录
添加目录标题
01
键盘接口技术概述
02
键盘接口技术的原理
03
键盘接口技术的实现 方式
04
键盘接口技术的应用 场景
05
键盘接口技术的发展 趋势与未来展望
06
添加章节标题
键盘接口技术概 述
键盘接口技术的定义
键盘接口技术是计 算机硬件和软件之 间的通信协议
键盘接口技术定 义了键盘如何与 计算机通信
键盘接口技术包 括硬件接口和软 件接口
键盘接口技术支持 多种键盘类型，如 机械键盘、薄膜键 盘等
键盘接口技术的分类
PS/2接口：最早出现的键盘接口，传输速率较低 USB接口：目前最常用的键盘接口，传输速率较高，支持热插拔 无线键盘接口：通过蓝牙或无线网络连接，无需线缆，使用方便 机械键盘接口：专为机械键盘设计的接口，传输速率高，响应速度快
智能机器人：通过键盘输入指令，实现 机器人的移动、抓取、避障等功能
片机学习键盘接口
虚拟现实与增强现实技术
利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术， 创造沉浸式人机交互环境，提供更直观、生动的 信息输入与输出方式。
情感识别与反馈
通过情感识别技术，理解用户的情绪状态，并根 据用户情绪调整输入反馈，提高人机交互的情感 体验。
感谢您的观看
THANKS
01
02
03
早期键盘接口
采用机械式触点连接，传 输速度慢且容易损坏。
现代键盘接口
采用薄膜触点或金属触点 连接，传输速度快且稳定 性高。
未来键盘接口
随着技术的不断发展，无 线键盘接口、蓝牙键盘接 口等新型键盘接口将逐渐 普及。
02 键盘接口的硬件设计
键盘接口的电路设计
键盘接口电路
扫描码转换电路
键盘接口电路是用于连接键盘和单片 机的重要部分，它负责将键盘上的按 键信号传输给单片机进行处理。
解决方案
可以采用扫描法、中断法或编码法来解决按键冲突问题。扫描法是通过逐个扫描按键来识 别按键信号，中断法是通过中断服务程序来处理按键信号，编码法则是通过给每个按键分 配一个唯一的编码来识别按键信号。
按键寿命问题及解决方案
总结词
按键寿命是指按键能够正常工作的总次数。
详细描述
按键寿命问题是由于按键在使用过程中，由于机械磨损或 电气疲劳等原因导致按键失灵或性能下降。
按键状态。
根据按键状态判断是否 有键被按下或释放，执
行相应的操作。
将按键状态更新到显示 界面上，提供用户反馈。
04 实际应用中的问题与解决 方案
键盘抖动问题及解决方案
01
总结词
键盘抖动是由于按键被按下或释放时，由于机械或电气原因引起的信号
短暂的不稳定状态。
利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术， 创造沉浸式人机交互环境，提供更直观、生动的 信息输入与输出方式。
情感识别与反馈
通过情感识别技术，理解用户的情绪状态，并根 据用户情绪调整输入反馈，提高人机交互的情感 体验。
感谢您的观看
THANKS
01
02
03
早期键盘接口
采用机械式触点连接，传 输速度慢且容易损坏。
现代键盘接口
采用薄膜触点或金属触点 连接，传输速度快且稳定 性高。
未来键盘接口
随着技术的不断发展，无 线键盘接口、蓝牙键盘接 口等新型键盘接口将逐渐 普及。
02 键盘接口的硬件设计
键盘接口的电路设计
键盘接口电路
扫描码转换电路
键盘接口电路是用于连接键盘和单片 机的重要部分，它负责将键盘上的按 键信号传输给单片机进行处理。
解决方案
可以采用扫描法、中断法或编码法来解决按键冲突问题。扫描法是通过逐个扫描按键来识 别按键信号，中断法是通过中断服务程序来处理按键信号，编码法则是通过给每个按键分 配一个唯一的编码来识别按键信号。
按键寿命问题及解决方案
总结词
按键寿命是指按键能够正常工作的总次数。
详细描述
按键寿命问题是由于按键在使用过程中，由于机械磨损或 电气疲劳等原因导致按键失灵或性能下降。
按键状态。
根据按键状态判断是否 有键被按下或释放，执
行相应的操作。
将按键状态更新到显示 界面上，提供用户反馈。
04 实际应用中的问题与解决 方案
键盘抖动问题及解决方案
01
总结词
键盘抖动是由于按键被按下或释放时，由于机械或电气原因引起的信号
短暂的不稳定状态。
单片机并行接口与应用及键盘接口
14
前面的程序改画为： A 键盘状态 N
有键按下否？
Y 调用XDD_SUB XDD_SUB 识别、处理按键 其它程序
15
前面的方法，使用延时子程序，它要耗费 时间。 前面的方法，使用延时子程序，它要耗费CPU时间。 时间 也可以利用定时中断检测按键——每隔 每隔10~20mS产生一次中 也可以利用定时中断检测按键 每隔 产生一次中 断，在中端服务程序中检测按键状态，用一个单元K_S存储前一 在中端服务程序中检测按键状态，用一个单元 存储前一 次的状态。 次的状态。 如果本次读入的状态与前一次状态K_S相同，说明是真实状 相同， 如果本次读入的状态与前一次状态 相同 态，进行处理——识别是否有键按下，是那一个键按下，并转 进行处理 识别是否有键按下，是那一个键按下， 识别是否有键按下 去处理。 去处理。 否则， 否则，将新的状态 K_S，下一次再进行检测。 ，下一次再进行检测。 定时中断方式的程序，包括主程序、Ｔ 中断服务程序等。 、Ｔ０ 定时中断方式的程序，包括主程序、Ｔ０中断服务程序等。
S1 S2
P1 0 P1 1 S3 P1 2 S4 P1 3 S5 P1 4 S6 P1 5 S7 P1 6 S8 P1 7
AT89C52
19
如果P口不够用了， 如果 口不够用了，则可以利用三态门扩展并行输入口做独立键 口不够用了 盘接口。 盘接口。
我们前面也讨论过利用三态门扩展输入接口的例子。 我们前面也讨论过利用三态门扩展输入接口的例子。
25
2 非编码矩阵键盘
对于有很多按键的情况，独立键盘接口有困难—— ——需要 对于有很多按键的情况，独立键盘接口有困难—— 需要 很多接口，硬件太复杂。 很多接口，硬件太复杂。 于是换一种方式——独立键盘接地的一端不是直接接低 于是换一种方式——独立键盘接地的一端不是直接接低 —— 电平——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示。 电平——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示。 ——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示
前面的程序改画为： A 键盘状态 N
有键按下否？
Y 调用XDD_SUB XDD_SUB 识别、处理按键 其它程序
15
前面的方法，使用延时子程序，它要耗费 时间。 前面的方法，使用延时子程序，它要耗费CPU时间。 时间 也可以利用定时中断检测按键——每隔 每隔10~20mS产生一次中 也可以利用定时中断检测按键 每隔 产生一次中 断，在中端服务程序中检测按键状态，用一个单元K_S存储前一 在中端服务程序中检测按键状态，用一个单元 存储前一 次的状态。 次的状态。 如果本次读入的状态与前一次状态K_S相同，说明是真实状 相同， 如果本次读入的状态与前一次状态 相同 态，进行处理——识别是否有键按下，是那一个键按下，并转 进行处理 识别是否有键按下，是那一个键按下， 识别是否有键按下 去处理。 去处理。 否则， 否则，将新的状态 K_S，下一次再进行检测。 ，下一次再进行检测。 定时中断方式的程序，包括主程序、Ｔ 中断服务程序等。 、Ｔ０ 定时中断方式的程序，包括主程序、Ｔ０中断服务程序等。
S1 S2
P1 0 P1 1 S3 P1 2 S4 P1 3 S5 P1 4 S6 P1 5 S7 P1 6 S8 P1 7
AT89C52
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如果P口不够用了， 如果 口不够用了，则可以利用三态门扩展并行输入口做独立键 口不够用了 盘接口。 盘接口。
我们前面也讨论过利用三态门扩展输入接口的例子。 我们前面也讨论过利用三态门扩展输入接口的例子。
25
2 非编码矩阵键盘
对于有很多按键的情况，独立键盘接口有困难—— ——需要 对于有很多按键的情况，独立键盘接口有困难—— 需要 很多接口，硬件太复杂。 很多接口，硬件太复杂。 于是换一种方式——独立键盘接地的一端不是直接接低 于是换一种方式——独立键盘接地的一端不是直接接低 —— 电平——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示。 电平——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示。 ——而是通过逻辑电路控制是低还是高——如下图所示
单片机与键盘的接口技术及应用
单片机与键盘的接口技术及应用一、引言在现代电子设备中，键盘是一种常见的输入设备。
在许多应用中，键盘与单片机的接口十分重要。
通过键盘，用户可以输入数据和控制设备的操作。
本文将探讨单片机与键盘的接口技术以及其应用。
二、键盘的工作原理键盘是一种外设设备，由许多按钮组成，每个按钮代表一个字符或者功能。
当用户按下某个按钮时，按钮对应的引脚通过一个电路闭合，产生一个电信号。
这个电信号被传递到控制单元，通过解码算法确定所按下的按钮。
三、键盘的接口技术1. 并行接口并行接口是最早也是最简单的一种键盘接口技术。
在并行接口中，每个按钮对应一个引脚，所有引脚与单片机的IO口相连。
当按钮按下时，对应的引脚被拉低，单片机可以通过读取IO口的状态来确定按钮的按下情况。
并行接口的优点是简单易实现，但对于按钮数量较多的键盘，需要消耗大量的IO口。
2. 矩阵接口为了解决并行接口需要多个IO口的问题，矩阵接口被广泛应用于键盘。
矩阵接口通过将按钮按键布置成矩阵排列的形式，只需要使用少量的IO口。
在矩阵接口中，同时只有一行和一列被激活。
单片机通过扫描按键矩阵来确定所按下的按钮。
矩阵接口的优点是节省IO口，但需要复杂的扫描算法。
3. 串行接口串行接口是一种通过串行通信的方式将键盘与单片机连接在一起。
在串行接口中，键盘通过一个串行通信协议向单片机发送按钮的按下信息。
单片机通过接收和解析串行数据来确定所按下的按钮。
串行接口的优点是节省IO口和减少布线长度，但需要复杂的通信协议和解析算法。
四、单片机与键盘接口的应用1. 数据采集系统在很多数据采集系统中，键盘用于设置系统的参数和触发数据采集。
通过单片机与键盘的接口，用户可以方便地进行参数设置，提高系统的操作效率。
2. 家电控制系统在家电控制系统中，键盘作为一种控制手段，用于操作家电设备。
用户可以通过按下键盘的按钮来控制电视、空调和洗衣机等家电设备，实现远程控制和智能化操作。
3. 工业自动化设备在工业自动化设备中，键盘常用于操作控制台和监控系统。
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• ( 8155、8255等)/(74LS273、74LS244，74LS373等)
程控扫描法
程控扫描方法
判断是否有键按下
• 通过 PC口 使所有的行输出均为低电平，从端口A 读入列值。 • 如果读入值为 FFH, 无键按下。
• 如果读入值不为 FFH, 有键按下。
去除键抖动
• 若有键按下，延时 10～20ms，再一次判断有无键按下， • 如果此时仍有键按下，则认为键盘上确有一个键被按下。
程控扫描方法
求闭合键的键值
• 对键盘逐行扫描 • 使PC0＝0，读入列值，若等于FFH，说明该行无键按下
• 再对下一行进行扫描（即令PC1＝0）„„
• 直至发现列值不等于FFH，则说明该行有键按下。
求出其键值
• 键值= 8键×行值 ＋列值
定时扫描法
CPU 每隔一定的时间（如10ms）对键盘扫描一遍
• 编码键盘
• 需专用硬件电路支持
• 能自动识别按下的键并产生相应代码，以并行/串行方式送给CPU
• 使用方便，接口简单，响应速度快，但较贵
• 非编码键盘
• 无需专用硬件支持
• 通过软件来确定按键并计算键值 • 价格便宜，得到了广泛的应用
键盘设计需解决的几个问题
按键的确认
• 通过电平状态检测确定键的闭合与否
I/O数据的四种传送方式
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8155
并行I/O接口芯片——Intel 8155
键盘接口技术
键盘的分类：
发现有键被按下时，读入键盘操作，以求出键值。 定时时间间隔
• 由单片机内部定时/计数器产生。 • 每隔一定长度的程序设置一次键盘查询程序。
中断扫描法
作业
自学“键盘特殊功能处理”一节
习题三
• 一般的，一个外设需要一个I/O接口，一个I/O接口可以有多 个I/O端口。
• 数据口：传送数据字
• 命令口：传送命令字
• 状态口：传送状态字
外设端口的单独编址
外设端口的统一编址
I/O数据的四种传送方式
同步传送
• 外设速度非常快 或 外设速度非常慢
异步传送
I/O数据的四种传送方式
中断传送
DMA传送
• 采用硬件防抖: N个键就必须配有N个防抖电路。
• 采用软件防抖: 费机时。
少量功能键接口技术
矩阵键盘接口技术
矩阵式键盘
• 由行线和列线组成， • 按键设置在行、列结构的交叉点上，
• 行列线分别连在按键开关的两端。
• 列线通过上拉电阻接至正电源，以使无键按下时列线处于高 电平状态。
键盘与微型机的连接方法是采用 I／0 接口芯片/锁 存器
重键的处理
• 按下时间最长的为当前按键 • 最先按下的键为当前按键
• 最后释放的键看成是输入键
• 采用单键按下有效，多键同时按下无效
连击的处理
• 将键的释放作为按键的结束
键盘设计需解决的几个问题
按键防抖动技术
按键防抖动技术
滤波防抖电路
• 利用 RC 积分电路对于干扰脉冲的吸收作用 • 只要选择好时间常数，就能在按键抖动信号通过此滤波电路 时，消除抖动的影响
微型计算机控制技术
并行I/O接口与键盘接口技术
I/O接口
I/O接口的作用
实现与不同外设的速度匹配
• 输入缓冲，输出锁存
改变数据传送方式
• 串行传送 并行传送
改变信号的性质
• 数据型 状态命令型
改变信号的电平
• 电平兼容
外部设备的编址
I/O接口
• CPU和外设间的I/O接口芯片
I/O端口
• I/O接口中带有端口地址的寄存器或缓冲器，简称I/O口
按键防抖动技术
双稳态防抖电路
• 用两个与非门构成一个RS触发器，即形成双稳态防抖电路。
按键防抖动技术
软件防抖方法
• 当第一次检测到有键按下时，先用软件延时10ms～20ms，而 后再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平。若保持闭合状 态电平；则确认此键确已按下，从而消除了抖动的影响。
两种方法的比较
程控扫描法
程控扫描方法
判断是否有键按下
• 通过 PC口 使所有的行输出均为低电平，从端口A 读入列值。 • 如果读入值为 FFH, 无键按下。
• 如果读入值不为 FFH, 有键按下。
去除键抖动
• 若有键按下，延时 10～20ms，再一次判断有无键按下， • 如果此时仍有键按下，则认为键盘上确有一个键被按下。
程控扫描方法
求闭合键的键值
• 对键盘逐行扫描 • 使PC0＝0，读入列值，若等于FFH，说明该行无键按下
• 再对下一行进行扫描（即令PC1＝0）„„
• 直至发现列值不等于FFH，则说明该行有键按下。
求出其键值
• 键值= 8键×行值 ＋列值
定时扫描法
CPU 每隔一定的时间（如10ms）对键盘扫描一遍
• 编码键盘
• 需专用硬件电路支持
• 能自动识别按下的键并产生相应代码，以并行/串行方式送给CPU
• 使用方便，接口简单，响应速度快，但较贵
• 非编码键盘
• 无需专用硬件支持
• 通过软件来确定按键并计算键值 • 价格便宜，得到了广泛的应用
键盘设计需解决的几个问题
按键的确认
• 通过电平状态检测确定键的闭合与否
I/O数据的四种传送方式
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8255A
并行I/O接口芯片—Intel 8155
并行I/O接口芯片——Intel 8155
键盘接口技术
键盘的分类：
发现有键被按下时，读入键盘操作，以求出键值。 定时时间间隔
• 由单片机内部定时/计数器产生。 • 每隔一定长度的程序设置一次键盘查询程序。
中断扫描法
作业
自学“键盘特殊功能处理”一节
习题三
• 一般的，一个外设需要一个I/O接口，一个I/O接口可以有多 个I/O端口。
• 数据口：传送数据字
• 命令口：传送命令字
• 状态口：传送状态字
外设端口的单独编址
外设端口的统一编址
I/O数据的四种传送方式
同步传送
• 外设速度非常快 或 外设速度非常慢
异步传送
I/O数据的四种传送方式
中断传送
DMA传送
• 采用硬件防抖: N个键就必须配有N个防抖电路。
• 采用软件防抖: 费机时。
少量功能键接口技术
矩阵键盘接口技术
矩阵式键盘
• 由行线和列线组成， • 按键设置在行、列结构的交叉点上，
• 行列线分别连在按键开关的两端。
• 列线通过上拉电阻接至正电源，以使无键按下时列线处于高 电平状态。
键盘与微型机的连接方法是采用 I／0 接口芯片/锁 存器
重键的处理
• 按下时间最长的为当前按键 • 最先按下的键为当前按键
• 最后释放的键看成是输入键
• 采用单键按下有效，多键同时按下无效
连击的处理
• 将键的释放作为按键的结束
键盘设计需解决的几个问题
按键防抖动技术
按键防抖动技术
滤波防抖电路
• 利用 RC 积分电路对于干扰脉冲的吸收作用 • 只要选择好时间常数，就能在按键抖动信号通过此滤波电路 时，消除抖动的影响
微型计算机控制技术
并行I/O接口与键盘接口技术
I/O接口
I/O接口的作用
实现与不同外设的速度匹配
• 输入缓冲，输出锁存
改变数据传送方式
• 串行传送 并行传送
改变信号的性质
• 数据型 状态命令型
改变信号的电平
• 电平兼容
外部设备的编址
I/O接口
• CPU和外设间的I/O接口芯片
I/O端口
• I/O接口中带有端口地址的寄存器或缓冲器，简称I/O口
按键防抖动技术
双稳态防抖电路
• 用两个与非门构成一个RS触发器，即形成双稳态防抖电路。
按键防抖动技术
软件防抖方法
• 当第一次检测到有键按下时，先用软件延时10ms～20ms，而 后再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平。若保持闭合状 态电平；则确认此键确已按下，从而消除了抖动的影响。
两种方法的比较