键盘及显示接口设计
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目录
一、 课程设计的意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3）
二、 课程设计的主要内容„„„„„„„„„„„„„„„„（3）
三、 课程设计的组织与安排„„„„„„„„„„„„„„„（3）
四、 课程设计的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„（4）
五、 课程设计正文„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（5）
1. 设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（5）
2. 设计电路原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（6）
3. 键盘及数码管显示电路接线图„„„„„„„„„„„„„（7）
4. 使用原器件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（7）
5. 课程设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（7）
6. 论文参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（7）
六、 附录一：程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„（8）
七、 附录二：课程设计程序„„„„„„„„„„„„„„„„（9）
3 课程论文（设计）指导书
课程编号 j1610031 课程名称 微型计算机原理与应用课程设计 周数 1
英文课程名 Course Design of the Principle and Applications of Microcomputer
开课院（系） 信息学院 开课系 电子系 修订时间 2009年 8 月8 日
一、课程论文（设计）的意义:
1．通过《微型计算机原理与应用》课程设计，使学生能够进一步理解微型计算机工作原理, 微型计算机的硬件结构及微型计算机的应用软件编程。
2．要求学生能够根据功能要求初步进行硬件接口电路的设计，以及有关应用程序的设计，使学生的软件编程能力得到加强,对接口电路的综合应用能力有较大提高。
3．课程设计是培养和锻炼学生在学习完本课程后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。
4．通过课程设计实践，不仅要培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。
5．通过设计过程，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的系统方案论证设计、编程、软件硬件调试、查阅资料、绘图、编写说明书等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练的熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。
二、课程论文（设计）的主要内容:
结合微型计算机应用系统的功能要求、硬件电路设计，进行汇编语言程序设计，要求画出程序流程图，编写完整的源程序，并经上机调试完成。课程设计过程一般2~3人一组，各组完成的内容不能雷同。
要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统。设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选择适当的设计题目。
三、课程论文（设计）的组织与安排:
设计题目的选题原则：根据教学大纲对本门课程的教学要求和所讲授的课程内容，结合现有的教学实验设备和能力，按照课程设计的目的和作用所提出的要求，选择符合教学内容、符合学生水平、符合实验室条件，综合本门课的全部知
4 识，难易适中，使学生能在规定的时间内的通过集体讨论、查阅资料后可以完成课题。
所有的题目都要求以8086/8088为处理器，以所学过的常用接口芯片及存储器为外围扩展器件，软、硬件结合，完成题目给定的设计任务，要求画出正确的硬件电路并给出完整的程序清单。
分组要求：每2~3人一组。通过1周的集中设计时间，在老师的指导下应独立完成规定的设计任务。
四、课程论文（设计）的要求:
课程设计报告的内容主要有：方案确定，硬件电路图和设计说明，软件设计清单和设计说明，要求软件要有注释，设计报告的书写要求字迹清楚，语言流畅。
设计报告主要包括以下内容：
1. 设计题目分析
2. 总体设计方案分析、讨论
3. 硬件原理图设计（用自动布线绘图软件最好），要有设计过程说明。
4. 软件流程框图及程序清单（汇编语言源程序必须加注释说明）要有设计过程说明。
5. 设计总结和心得体会
课程设计报告的基本内容至少包括封面、正文、附录三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规范。
1、封面
封面内容包括“《微型计算机原理与应用》课程设计报告”、班级、姓名、学号以及完成日期等信息。
2、目录
3、正文
正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：
（1）课程设计题目；
（2）课程设计任务与要求；
（3）设计过程（包括方案论证、设计原理、创新点以及采用的新技术等）；
（4）硬件系统框图与说明；
（5）软件主要模块流程图与说明；
（6）工作总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）；
4．附录
附录1：电路原理图
附录2：源程序及程序注释
附录3：使用元器件一览表（序号、名称、型号、规格、数量、备注）
附录4：参考文献
5 8255键盘及显示接口设计
用8255A的A口和B口作为20健的小键盘的接口，编写程序，使得在小键盘上按下键后，微机屏幕上有相应字符显示出来，当按下‘R’键时返回DOS。
设计原理：
1、键盘一般都是矩阵排列，行和列分别接微机的输出、输入端口，每个键都跨接在某行和某列上，当键按下时，该行与该列短路。输入的端口线一般都通过电阻上拉至高电平。识别键盘上的闭合键，常用的方法有行扫描法和行反转法。
2、行扫描法：是使键盘的某一行输出为低电平，其余行为高电平，然后读取列值，如果行值中有某位为低电平，则表明行列交点处的键被按下；若为全高则再扫描下一行，直至扫完全部的行线为止。这样便可知有否键按下，若有键按下，还可以知道是哪一行哪一列交点的键按下。
3、行反转法识别闭合键，需要用可编程的并行接口。行线接一个并行口，先让它工作于输出方式，；列线接另一个并行口，先让它工作于输入方式。编程使CPU通过输出口向行线上全部送低电平，然后通过输入口读列线值，如果此时有某一键按下，则必定会使某一列线值为0。然后重新对并行口初始化编程，使行线接的端口为输出口，并将刚读得的列线值所接的并行口输出，再读取行线所接的输入口，取得行线上的输入值，那么，在闭合键所在的行线上的值必定为0。这样，当一个键被按下时，必定可读得一对唯一的行值和列值。根据这一对行值和列值就可知哪一行哪一列的键被按下。
4、由于键内部的机械簧片在键按下和释放时会产生颤动，致使输入端口线上呈现如图（一）所示波形。图中t1和t3分别为键闭合和断开过程中的抖动期，呈现一串负脉冲，时间长短和开关的机械特性有关，一般为10～20ms之间，t2为闭合的稳定期，其时间由操作员的按键动作所决定，一般为十分之几秒。t0、t4为断开期。为了保证CPU对键的一次闭合作一次且仅作一次处理，必须去抖动，在键的稳定闭合或断开期读键的状态。
图（一）
6 克服抖动常用两种方法，硬件与软件法。在按键数较少时可用硬件方法。利用RS触发器，使输出得到没有抖动的理想波形。实验台上的单脉冲电路就是采用硬件法消抖动的例子，如图（二）。在按键数较多时一般采用软件延时法，延迟到键态稳定后再去读键的状态。
功能描述: 键盘及数码管显示实验，通过8255控制。
8255的B口控制数码管的段显示，A口控制键盘列扫描及数码管的位驱动，C口控制键盘的行扫描。按下按键，该按键对应的位置将按顺序显示在数码管上。
PA0～PA7,PB0～PB7,PC0～PC7与其键盘及数码管端口连接即可。
键盘及数码管显示单元部分内部电路结构图如下：
单脉冲发生电路 图（二）
8255 键盘扫描及数码管显示线路图
7
使用元器件：电阻若干个，规格为1K,10K。正5V电源若干个。系统总线集成块一个，8255A系统集成块一个，键盘及显示数码管集成块一个。74L37与非门2个，开关1个。
流程图见附录一，程序见附录二。
课程设计总结：
学了《微型计算机原理与应用》这门课后，把学到的用于做此次课程设计。此次设计选用了“8255键盘及显示接口设计”这个题目，题目并不陌生，应用道德知识却比较多，所以单从课本上学到的东西无法吗，满足这样的要求，只好查阅了其他资料后，历经一个星期终于顺利完成，完成的效果还满意，基本完成了课程设计的要求，并完成此份课程设计论文。设计中，碰到的问题还是比较多的。编程序是最大的问题。程序包括总线程序，8255A及键盘数码管显示的主程序。虽然有较多的参考资料，但毕竟和本次课程设计还是有区别，所以必须读懂程序，然后修改程序，以达到自己设计的效果。另外，设计电路原理图时也有些地方不知所措，系统总线和8255A及键盘数码管显示各个单元内部结构的了解。虽然不用对电路模块内部进行全方位的设计，但必须清楚内部大概结构，才知道如何进行接线，在这部分上参考了较多版本资料，最终由自己综合设计而成。
通过此次课程设计，把课堂上的理论知识很好的应用到了设计中来，不仅对8255A键盘及显示接口技术的知识有更多的了解，而且对这门课也认识很多。并且希望通过此次设计能在日后学习中有所用处。
参考资料：雷丽文等主编的《微机原理与接口技术——学习指导与实验》
邹逢兴主编的《计算机硬件技术基础实验教程》
网上部分阅读参考资料 键盘及数码管显示单元部分内部电路接线结构图
基于51单片机的人机接口电路设计(贺铁梅)2012.09.08
基于51单片机的人机接口电路设计
一、功能描述
键盘和显示是单片机应用系统中实现人机对话的一种基本形式，两种接口设计的好坏，直接影响到人机接口的友好程度。在对一个系统进行操作时，往往离不开人与机器的对话，人机接口界面可以满足人与机器之间的交流。可以通过按键将所需要信号与信息输入给系统，经过系统处理后，所期待的效果又可以通过屏幕来显示出来，这样就可以很好的达到人与机器的交流目的。
二、硬件电路图
基于51单片机的人机接口电路如图1.1所示。电路结构包括基本的复位电路、晶振电路、串口程序下载电路、键盘电路及屏幕显示电路。
图1.1 基于51单片机的人机接口电路设计 显示电路
键盘控制
AT89C51
图1 人机接口电路结构框图 复位电路
晶振电路 三、接口定义
接口定义说明包括单片机的I/O口的定义、中断的选择。在键盘电路中引入了外部中断方式0，减少了CPU的工作强度。屏幕接口电路采用的是并行工作方式，51单片的的I/O口较多，采用并行方式可以增大数据传输的速度，可以将信息实时显示。具体接口定义如表1.1所示。
表1 AT89C51接口定义
I/O口
定义 引脚号 引脚名 接口说明 备注
1~8 P1口 接矩阵键盘
10 RXD 接MAX232
11 TXD 接MAX232
12 /INT0 接74ls13四输入与非门输出引入中断
21 P2.0 接屏幕的RST
22 P2.1 接屏幕的RS
23 P2.2 接屏幕的RW
24 P2.3 接屏幕的E
32~38 P0口 接屏幕的数据口DB0~DB7
中断 类型 中断方式
按键中断 中断方式0
四、程序流程图
1、主程序
在主程序中，执行两个任务：1）初始化，键盘初始化，屏幕初始化；2）判断中断是否发生。程序开始，进行初始化，若有中断发生，则屏幕有相应的显示；若无中断发生，则屏幕不显示或保留原显示，继续等待中断发生。主程序流程图如图2.1所示。
传感器中I 2C键盘显示接口的设计
・４８・ 煤矿安全（Ｔ０ｔａｌ ３９４）
传感器中Ｉ２ Ｃ键盘显示接口的设计
雷兴 ，侯晓莉 ，冯文彬 ，王秋蓉 （１．煤炭科学研究总院抚顺分院，辽宁抚顺１３３１２２；２．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１） 摘要：单片机已广泛应用在矿用传感器中，在单片机的人机接口技术中键盘和ＬＥＤ显示是最 常见的。本文介绍了一种可以广泛应用在矿用传感器的，基于Ｉ Ｃ总线原理的虚拟键盘和ＬＥＤ 数码管显示接口技术。 关键词：Ｉ Ｃ；单片机；显示；键盘 中图分类号：ＴＤ６７９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３—４９６Ｘ（２００７）０９—００４８—０３
传感器中键盘和显示一般采用专用集成电路进 行驱动，较为常用的驱动芯片如集成电路８２７９，其 具有４Ｏ只引脚，体积庞大，成本较高，需要单片机并 行口支持，且占用单片机口线较多，电路复杂，故障 率高，占用线路板空间大，功能固定、灵活性差，在进 行维修的时候由于器件多，线路混乱，维修起来很不 方便。由于这些原因，我们利用Ｉ Ｃ总线原理设计 了矿用甲烷传感器、一氧化碳传感器等传感器的键 盘显示电路，其具有连线少（仅需一条串行时钟线 和一条串行数据线），允许多主机控制，具有裁决和 同步功能，可随意添加或摘除总线上的子器件等诸 多优点，并且许多厂商提供了种类众多的Ｉ Ｃ兼容 芯片。 １ 系统结构 Ｉ Ｃ总线原理是一个或多个主控模块再灵活的 挂接一个或多个子模块，便构成了一个系统，系统结 构如图１。对于很多开发项目来说，键盘显示是必 不可少的组成部分，它是外界和系统内部进行沟通 的桥梁，因此基于Ｉ Ｃ总线原理的键盘显示可以简 化电路，提高可靠性，减少整机成本，降低维修难度。 匡圃匡圈 …－・固塑团 ● ● ● ● ● ● ＳＤＡ ｉ ｉ ｉ± ｌ±
图１ Ｉ Ｃ系统结构图 下面以Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的Ｐ８７ＬＰＣ７６２单片机为 例，简单介绍传感器中键盘和显示的方案设计思路。 由图２传感器系统原理图可以看出，利用Ｉ Ｃ总线 原理设计的键盘显示部分具有很多优点：电路设计 简单，应用器件较少，线路清晰，可扩充性强，便于移 植。同时应用Ｐ８７ＬＰＣ７６２单片机也有以下优点： （１）有硬件Ｉ Ｃ接口既可作为主机也可作为从 机与其它单片机或Ｉ Ｃ器件实现二线双向数据通 信。 （２）可提供具有开漏输出的中断信号。 （３）可选择内部ＲＣ振荡器无需外挂晶振且有 较充裕的Ｉ／Ｏ口。 （４）所有的口线均具有２０ ｍＡ的驱动能力轻松 驱动ＬＥＤ。
单片机 键盘接口实验
实验六 键盘接口实验
一、实验目的
1、掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法；
2、掌握单片机的键盘接口电路；
3、掌握单片机的键盘扫描原理；
4、掌握键盘的去抖原理及处理方法。
二、实验仪器与设备
1、微机 一台 2、Keil C51集成开发环境 3、Protues仿真软件
三、实验内容
1、用Protues设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4×4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。用线反转法编写矩阵键盘识别程序，用中断方式，并将按键的键值0-F通过串行口输出，显示在数码管上。
2、将P1口矩阵键盘改成8个独立按键，重新编写识别和显示程序。
四、实验说明
矩阵键盘识别一般包括以下内容：
⑴判别有无键按下。
⑵键盘扫描取得闭合键的行、列号。
⑶用计算法或查表发的到键值；
⑷判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。
⑸将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。
五、实验步骤
1、用Protues设计键盘接口电路；
2、在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Protues联合调试；
3、按动任意键，观察键值是否能正确显示。
六、实验电路仿真图
矩阵键盘电路图见附录1。
独立按键电路图见附录2。
七、实验程序
实验程序见附录3、4。
八、实验总结
1、矩阵键盘常用的检测方法有线反转法、逐行扫描法。线反转法较简单且高效。在矩阵键盘的列线上接一与门，利用中断方式查询按键，可提高CPU的运行效率。
2、注意用线反转法扫描按键时，得到的键值不要再赋给temp，最好再设一新变量接收键值，否则再按下按键显示数字的过程中，再按按键会出现乱码。
3、学会常用与门、与非门的使用方法。
附录1：矩阵键盘实验电路图
附录2：独立按键实验电路图
附录3：矩阵键盘实验程序
#include
char code
LED_TAB[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
嵌入式人机界面中的键盘及其接口设计
嵌入式人机界面中的键盘及其接口设计※
■北京全路通信信号研究设计院上海分院 －Ｉ去肇乾
关键词 扫描 编码 线反转 可鳊程逻辑器件 电荷转移感测 键盘及其接口
键盘及其接口设计是嵌入式人机界面设计中的重要 部分，键盘及其接口设计性能的优劣直接影响着系统的稳 定可靠程度、主ＣＰＵ的负载状况、用户的操作便利性等诸 多方面。便携式产品开发应用中形成了很多常见的规范 设计方法，现代嵌入式体系设计中也出现了许多新的设计 思路。下面对这些方法的原理进行综合阐述，对比分析其 利弊，以期为设计出稳定可靠、成本低廉、简单易用、性能 优良的各类嵌入式人机键盘界面，提供有益的参考。 １键盘及其接口设计概述 键盘是计算机系统人机界面中人类监控计算机的重 要数据输入设备，主要由微控制器和按键两部分组成。复 杂的键盘微控制器使用独立的ＣＰＵ，便携式产品常常是 其主ＣＰＵ兼做键盘微控制器。常见键盘的类型划分及其 简易的工作原理如图１所示。
键盘
化通过脉冲计数识别按键 图１ 键盘的类型划分与工作原理 描述一种键盘，应根据不同的分类方法综合说明，如 独立无接触电荷转移感测面板型编码键盘。 各种类型的键盘，不同程度地存在着按键抖动问题 通常从硬件或软件两方面消除按键抖动。硬件方面常采 取稳态电路或滤波的方法，软件方面多采用延时的方法。 恰如其分地去抖，还可以有效地去除键盘处理中的重键和 连击等特殊现象。对于响应快的微控制器，可以采取“１ 次按键只让它响应１次、键不释放不执行第２次”来专门 对待连击问题。［１］ 对于便携式的键盘，其接口通常是主ＣＰＵ的若干个 Ｉ／Ｏ口。对于含有独立微控制器的编码键盘，其接口通常 有串行和并行两种形式。串行接口通常有ＵＡＲＴ口、ＳＰＩ 口、１ ｃ口、ＰＳ／２口等形式，并行口通常是４～８位宽度数 据线并含有控制线与状态线韵形式。编码键盘接口多使 用串行方式。 ２ 常见的键盘及其接口设计 便携式产品开发应用过程中形成了许多规范的设计 方法，沿用在嵌入式体系中的常见设计方法有以下几种。 ２．１ 独立式按键及其接口 常见的独立式按键接口电路如图２所示。独立式按 键每个按键连接１根ＣＰＵ输 入线，按键工作状态互不影响， 电路配置灵活ｌ按键的识别与 软件编程也很简单，但在按键 数目多时，它占用ＣＰＵ的输入 口多，电路结构变得复杂。这 种键盘适合于按键较少、操作 速度较高的场合。［ ］ 图２独立式按键接口电路 ２．２矩阵式按键及其接口 矩阵式键盘按行列排布，按键分布于各个行列的交叉 ２４ 羊砖机 蕞入式象＇毛应ｌ鬯 ａｄｖ＠ｍｅｓｎｅｔ．ｅｏｍ．ｃｎ（广告专用）
一张图带你了解电脑外部接口
⼀张图带你了解电脑外部接⼝
电脑外部接⼝是⽤来连接键盘、⿏标、⾳响、麦克风、显⽰器、电源线、打印机等其他设备的。
⼀、PS/2接⼝
PS/2接⼝是⼀种PC兼容型计算机系统上的接⼝，可以⽤来连接键盘及⿏标。
⽼式PS/2接⼝，⿏标接⼝与键盘接⼝是分开的，⿏标必须接⿏标的PS/2接⼝，键盘必须接键盘
的PS/2接⼝，现在很少看到PS/2接⼝的⿏标，但PS/2的键盘接⼝还是很常见的。
随着科技在发展，现在许多主机都将⿏标键盘接⼝混合在⼀起，可以接PS/2的键盘，也可以接
PS/2的⿏标。如下图所⽰：⼆、显⽰器与主机接⼝
VGA接⼝：
针数为15的视频接⼝，主要⽤于⽼式的电脑输出，VGA输出和传递的是模拟信号。虽说VGA接⼝⽼了，但现在很多公司⼤部分还是使⽤此接⼝连接显⽰器。
DVI接⼝：
DVI接⼝有两个标准，25针和29针。直观来说，这两种接⼝没有区别。DVI接⼝传输的是数字信
号，可以传输⼤分辨率的视频信号。DVI连接计算机显卡和显⽰器时不⽤发⽣转换，所以信号没有损失。
HDMI接⼝：
HDMI既能传输⾼清图形画⾯信号，也能够传输⾳频信号，⼀般来说家⾥会接电视，⽽且抗⼲扰
强。笔记本连接投影仪，笔记本连接电视机，多数都使⽤的是HDMI接⼝。值得⼀提的是，⽬前
车载系统，如车载导航的接⼝也是HDMI。
DP接⼝:
DisplayPort也是⼀种⾼清数字显⽰接⼝标准，可以连接电脑和显⽰器，也可以连接电脑和家庭
影院。DisplayPort赢得了AMD、Intel、NVIDIA、戴尔、惠普、联想、飞利浦、三星、aoc等业
界巨头的⽀持，⽽且它是免费使⽤的。
DP接⼝可以理解是HDMI的加强版，在⾳频和视频传输⽅⾯更加强悍。
三、⾳频接⼝
⾳频接⼝：
其中红⾊接⼝为麦克风接⼝，连接麦克风说话。绿⾊接⼝为⾳频输出接⼝，连接⽿机或⾳响。
蓝⾊接⼝为⾳频输⼊接⼝，使⽤的较少。
光纤⾳频接⼝：是指⾳响设备⾳频输⼊输出接⼝使⽤的是光纤接⼊⽅式。暂时还没有普及。
四、⽹络接⼝
8279A可编程键盘显示接口
8279A可编程键盘显示接口实验内容
一、实验目的
学习8279A与微机8088系统的接口方法，了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法，以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。
二、实验原理
如图所示，系统中8279A接口芯片及其相关电路完成键盘扫描和显示，本实验以查询方式获取键盘状态信息，读取键值。键值转换成显示代码供显示。根据原理图5－20，得到键值和键名的对照表5－5，显示值和显示代码对照表。
三、实验程序清单
见随机光盘，文件名为H8279.ASM
四、实验步骤
运行实验程序
在DVCC－8086JHN上显示"8279－1"
在系统键盘上输入数字键，在系统显示器上显示相应数字，按EXEC键显示"8279 good"，按其它键不予理睬。
源程序：
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START: JMP KEYLED
CONTPORT EQU 00DFH
DATAPORT EQU 00DEH
DATA1 EQU 0500H
DATA2 EQU 0508H
DATA3 EQU 0510H
DATA4 EQU 0518H
DATA5 EQU 0580H
KEYLED: CALL FORMAT
CLD
MOV DI,DATA5
MOV CX,08H
XOR AX,AX
REP STOSB
MOV SI,DATA2
CALL LEDDISP ;DISP 8279-1
MOV BYTE PTR DS:[0601H],00H
KEY0: MOV DX,CONTPORT
IN AL,DX
TEST AL,07H
JZ KEY0
MOV CX,0FFFH DELAY1: LOOP DELAY1
MOV DX,CONTPORT
MOV AL,40H
实验6：键盘接口系统实验
实验六：键盘接口系统实验
一、 实训目的
1. 熟悉中断键盘、非编码键盘、矩阵键盘的电路结构特点；
2. 实现中断键盘、非编码键盘、矩阵键盘的软件编程；
二、 实验仪器、材料
1. 微型计算机（PⅣ以上）
2. 编程、汇编与模拟平台软件Keil uVision3
3. 电子技术专业仿真软件protues运行平台
4. 单片机实训开发电路板
三、 实验内容和步骤
1. INT0中断按键+共阳极4位数码管静态显示（递加）
1) 系统电路原理图如下
P1.1P1.6P1.0P1.2P1.3P1.4P1.5P1.7P0.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.3P2.1P2.0P2.2P2.0P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1INT0P2.7RXDRDWRT1T0INT1INT0TXDP0.0P0.7P0.1P0.2P0.4P0.5P0.6P0.3XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X112MHzC122pFC222pFC310uR110KSWR1810KSW1R2010KR2330R3330R4330R5330R6330R7330R8330R9330234567891RP21K 2) 参考源程序设计如下：
7279键盘显示
2．芯片内部结构及原理——74922芯片
74922芯片是专用编码键盘接口芯片 ,当按下某一按键时 ,该芯片能自动给出相应的编码信息 ,并可自动消除抖动 ,从而可使设计者免除一部分软件编程。74922芯片有16键 IC和20键 IC,图1所示为4 ×4(16键)扫描式编码键盘原理图。
图1 扫描式编码键盘
这种键盘的按键排成矩阵形式 ,以减少按键联线。如图中有16个键 ,排列成4行
4 列 ,仅需 8 根引线。时钟发生器的输出送给4位计数器进行计数 ,计数器的低
2 位经译码后作为行扫描 ,高2位经译码后作为列扫描。若没有检出有键闭合 ,则计数器周而复始反复计数 ,即反复进行扫描 ,一旦检出有键闭合 ,就发出一个脉冲使时钟振荡器停振 ,计数器随即停止计数。单片机通过读取计数器的计数值来获取闭合键所在的行列位置 ,然后从 ROM中查表
得到按键读数。如果有两个键同时按下 ,则扫描到第一个闭合键时就停止扫描 ,把该键当作有效按键进行处理。
74922芯片(16键 IC)的引脚排列如图2所示:
X1～X4:列线。
Y1～Y4:行线。
OSC:接振荡电容0.1μ,以便扫描矩阵键盘KM:键盘消除抖动电路 ,并发出两 种信号(1)内计数器停止计数。(2)若有键按下 ,使DA脚由未按键时的低电平变为高电平,若按键未放开则一直保持高电平,当按键放开时,才转为低电平。此引脚外接一个电容是OSC所接电容的10倍。
图2 74922(16键)引脚排列
七段译码器7447
7447有4个 BCD码输入端 A、B、C和D，其中 D为最高有效位，A为最低有效位，它们分别与输出端口中的4位相连。7447的7个输出引脚 a～g直接与 LED的相应引脚相连，每个段中都串接一个限流电阻，其阻值为100Ω。当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO）开路或为高电平而试灯输入为低电平，则所有输出端都为1。BI/RBO是线与逻辑，作灭灯输入（BI）或动态灭灯（RBO）之用，或者兼为二者之用。
USB接口键盘输入电路设计
本科毕业设计论文
题 目 ___USB接口键盘输入设计___
专业名称_______微 电 子 学__________
学生姓名_______吴 开 拓___________
指导教师_______张 盛 兵___________
毕业时间_______2011 年 6 月_________
摘 要
基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的嵌入式系统的设计与开发在中国还刚刚起步，本文旨在学习和研究FPGA嵌入式系统的实现键盘接口的具体应用。通过使用ISE Design Suite的Xilinx Platform Studio（XPS）开发工具，在Genesys FPGA开发板上实现USB接口的键盘设计。实现了通过一个SOPC（片上系统）并配合相应的IP核控制器、固件和应用程序，控制外围设备的功能。本文分别从开发工具介绍、硬件平台搭建、应用程序编写、以及下载配置选择方法四个方面进行了对本设计进行了详细的介绍。由于是基于FPGA的嵌入式开发，设计的系统简便，体积小，功耗低。
关键词：FPGA，USB键盘，接口，XILINX
ABSTRACT
The design and development of embedded system based on
FPGA
(Field-Programmable Gate Array) in China has just started. This paper aims to study
and implementation the specific application of keyboard interface to
embedded
system of FPGA. To implement the USB interface keyboard design on Genesys FPGA
development board, this paper using the Xilinx Platform Studio (XPS) development
PS_2键盘接口电路设计论文
课程设计（报告）任务书
（理 工 科 类）
Ⅰ、课程设计（报告）题目：
PS/2接口键盘的输入识别电路设计
Ⅱ、课程设计（论文）工作内容
一、课程设计目标
《硬件描述语言》是一门技术性、应用性很强的学科，实验课教学是它的一个极为重要的环节。不论理论学习还是实际应用，都离不开实验课教学。如果不在切实认真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫，单凭课堂理论课学习，势必出现理论与实践脱节、学习与应用脱节的局面。《HDL项目设计》的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及时序逻辑、组合逻辑、声光输出的，具有实用性、趣味性的小系统设计，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对分析、解决实际的数字电路问题进一步加深认识，为今后能够独立进行某些数字应用系统的开发设计工作打下一定的基础。
二、研究方法及手段应用
1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务；
2、使用Verilog HDL语言编写程序；
3、使用Modesim6.0和 Quartus II软件进行仿真。
三、课程设计预期效果
(1) 以通用的PS/2键盘为输入，设计一个能够识别PS/2键盘输入编码的电路，并把键值通过数码管显示；
(2) 至少能够识别0～9的数字键。
学生姓名： 专业年级：
摘 要
键盘是嵌入式系统的最重要的输入设备之一，是实现人机交互的重要途径。除了可以自行设计扫描式矩阵键盘之外，还可以选择标准 PS/2键盘实现人机交互。扫描式矩阵键盘虽然电路简单，但不具有通用性，当需要使用较多的按键输入时，则会占用较多的I/O 端口，在软件上则要进行上电复位、按键扫描及通信的处理，而且还要加上按键的去抖动处理，增大了系统软、硬件的开销，开发周期较长。标准PS/2