单片机第10章89C51与键盘显示器接口教材课程
《单片机原理及接口技术》第9章 AT89S51与键盘、显示器的接口设计
两步即可确定按键所在的行和列，从而识别出所按的键。 图9-4 采用线反转法的矩阵式键盘
假设键3被按下。 第一步，P1.0～P1.3输出全为“0”，然后，读入P1.4～P1.7线的状态，结果P1.4=0，而P1.5～P1.7均为1，因此，第1行出现电平的变化，说明第1行有键按下； 第二步，让P1.4～P1.7输出全为“0”，然后，读入P1.0～P1.3位，结果P1.0=0，而P1.1～P1.3均为1，因此第4列出现电平的变化，说明第4列有键按下。 综上所述，即第1行、第4列按键被按下，此按键即键3按下。线反转法简单适用，但不要忘记按键去抖动处理。
第9章 AT89S51与键盘、 显示器的接口设计
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AT89S51与键盘的接口设计
AT89S51与数码管的接口设计
AT89S51与LCD的接口设计
主要内容
9.1 AT89S51与键盘的接口设计 键盘是由若干个按键组成的单片机的外部输入设备，可以实现向单片机输入数据和传达命令等功能，是人机对话的主要工具 9.1.1 键盘输入应解决的问题 1.键盘与单片机的连接方法 （1）当按键个数比较少时，可以使用独立连接的键盘，其特点是：一个按键占用一根I/O口线，原理简单。 （2）当按键个数比较多时，可以使用矩阵键盘，节约I/O口线，但是读取键码的程序比较复杂。
单片机原理与应用及C51程序设计MCS51与键盘显示器的接口
第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口
3．键位的编码
通常有两种方法编码。 （1）用连接键盘的I/O线的二进制组合进行编码。如（a）图 （2）顺序排列编码。如（b）图，处理方法如下：编码值=行首编 码值X+列号Y。
P1.0
88 84 82 81
P1.1
48 44 42 41
P1.2
28 24 22 21
第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口
第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口
7.1 MCS-51单片机1与键盘接口
7.1.1 键盘的工作原理 键盘实际上是一组按键开关的集合，平时按键开关总是处于断开状态， 当按下键时它才闭合。它的结构和产生的波形如图所示。
VCC
P1.1 (a)
断开 P1.1 GND
第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口
K0：AJMP KEY0 K1：AJMP KEY1 …… K7：AJIMP KEY7 KEY0：…… ；0号键功能程序 JMP START ；0号键功能程序执行完返回 KEY1：…… ；0号键功能程序 JMP START ；1号键功能程序执行完返回 …… KEY7：…… ；7号键功能程序 JMP START ；7号键功能程序执行完返回
闭合 (b)
断开
第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口
键盘的处理主要涉及三个方面：
1．按键的识别
2．抖动的消除 消除按键盘抖动通常有两种方法：硬件消抖和软件消抖。 硬件消抖是通过在按键输出电路上加一定的硬件线路来消除抖动，
一般采用R—S触发器或单稳态电路。如图。
+5V
闭合 断开 +5V
输出
软件消抖是利用延时来跳过抖动过程
STC89C51教程
1.系统概述89C51单片机学习板是一款基于8位单片机处理芯片STC89C52RC的系统。
其功能强大，可以实现单片机开发的多种要求，学习、开发者可以根据需要选配多种常用模块，达到实验及教学的目的。
89C51单片机学习板功能强大，具有报警，跑马灯、串行通信（max232）、段码液晶（msm0801LCD）和字符液晶显示(LCD1602)、电机控制(L298)、A/D转换(TLC2543)、D/A 转换(TLC5615)、温度采集(DS1602)、数字信号合成(AD9851)、实时时钟电路(DS1302)、4—20mA输出、PWM输出（UC3842）、红外检测（KSM-603LM）控制等十七种功能，供学习者学习开发使用。
89C51-III单片机学习板采用的芯片都是常用芯片，使学习者对常用电子产品进一步学习理解。
2.系统原理2.1系统组成2.2主CPU电路主CPU电路选用STC89C52RC系列单片机，STC89C52RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes 的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
STC89C52RC系列单片机是单时钟/ 机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机，是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/ 精简指令集结构,内部集成MAX810 专用复位电路。
STC89C51系列单片机的特点：(1)增强型1T 流水线/ 精简指令集结构8051 CPU(2)工作电压：3.4V-5.5V （5V 单片机）/ 2.0V-3.8V （3V 单片机）(3)工作频率范围：0 -35 MHz，相当于普通8051 的0～420MHz.实际工作频率可达48MHz.(4)用户应用程序空间12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K 字节(5)片上集成512 字节RAM(6)通用I/O 口（27/23个），复位后为：准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过55mA(7)ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片(8)EEPROM 功能(9)看门狗(10)内部集成MAX810 专用复位电路（外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路）(11)时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，内部R/C 振荡器。
第10章外扩设备
键盘的工作方式
1. 编程扫描方式 2. 定时扫描工作方式
利用单片机内的定时器，产生10ms的定时中断，对
键盘进行扫描。 3.中断工作方式 只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序，如 无键按下，单片机将不理睬键盘。
键盘所做的工作分为三个层次 第1层：单片机如何来监视键盘的输入。三种工作方式：①编
a. 扫描法 （1）把所有列线置0，检查各行线电平是否有变化，如有变化， 说明有键按下，如无变化，则无键按下。
（2）确定有按键按下后，先把某一列置低电平，其余各列为
高电平，检查各行线电平的变化，如果某行线电平为低，可确
定此行列交叉点处的按键被按下。 b. 线反转法 （1）列线输出为全低电平，则行线中电平由高变低的所 在行为按键所在行。 （2）行线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在 列为按键所在列。
MOVX A,@DPTR
AJMP LKP ；跳LKP，计算键号 LONE：JB Acc.1,LTW0 ；1行线为高，无键闭合，跳LTW0， ；转判2行 MOV A,＃08H AJMP LKP ；1行有键闭合,首键号8→A
LTW0：JB A.2,LTHR MOV A,＃10H AJMP LKP LTHR：JB Acc.3, NEXT MOV A,＃18H LKP： ADD A,R4 PUSH A LK3： ACALL DIR ACALL KS1 JNZ POP RET LK3 A
程扫描②定时扫描③中断扫描。
第2层：确定具体按键的键号。体现在按键的识别方法上就 是：①扫描法；②线反转法。
第3层：执行键处理程序。
10.3 键盘/显示器接口设计实例
89C51外扩一片8155H
RAM地址： 7E00H～7EFFH I/O口地址：7F00H～7F05H PA口为输出口，控制键盘列线的扫描，同时又是6位共阴 极显示器的位扫描口。 PB口作为显示器段码输出口，PC口作为键盘的行线状态的 输入口。 75452：反相驱动器，7407：同相驱动器。
教学课件PPT 89C51单片机的C51程序设计
程序存储器（64K字节）
对应MOVC @DPTR访问
可位寻址片内数据存储器（16字节，128位） 允许位和字节混合访问
间接寻址片内数据存储器（256字节）
可访问片内全部RAM空间
分页寻址片外数据存储器（256字节）
对应MOVX @R0访问
4.2 C51程序设计基础
C51存储类型定义举例：
unsigned char data x,y,z; /*在内部RAM区定义了3个无符号字节型变量x,y,z*/
40M/80M/100M，而且还有很多是单周期的。
4.2 C51程序设计基础
4.2.1 C51变量/常量存储类型
C51存储类型 对应89C51单片机存储器空间
data
直接寻址片内数据存储器（128字节）
xdata
片外数据存储器（64K字节）
说明 访问速度快 对应MOVX @DPTR访问
code bdata idata pdata
序号 语句
1
=
2
if
3
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
4
switch/case
5
while
6
do-while
7
for
8
函数
含义 赋值语句 条件语句 条件运算符 多分支语句 循环语句 循环语句 循环语句 模块化程序设计
4.2 C51程序设计基础
表4-6 常用语句
序号 语句
1
=
2
if
3
表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
4.3 C51程序举例
例4：把外部数据RAM中从地址2000H单元开始的100个有符号 数逐一取出，若为正数则放回原单元，若为负数则求补后放回。
51单片机教材(免费完整版)
单片机教程原作：进墨者目录单片机教程第一课：单片机概述 (2)单片机教程第二课：单片机的内部、外部结构(一) (2)单片机教程第三课：几个基本概念 (5)单片机教程第四课：第一个小程序 (8)单片机教程第五课：延时程序分析 (10)单片机教程第六课：单片机的内外部结构分析（四） (12)单片机教程第七课：单片机内部结构分析（五） (15)单片机教程第八课（寻址方式与指令系统） (19)单片机教程第九课：数据传递指令 (22)单片机教程第十课数据传递类指令指令 (25)单片机教程第十一课：算术运算类指令 (28)单片机教程第十二课：逻辑运算类指令： (32)单片机教程第十三课：逻辑与指令 (34)单片机教程第十四课：条件转移指令 (38)单片机教程第十五课：位及位操作指令 (41)单片机教程第十六课：计数器与定时器 (44)单片机教程第十七课：定时/计数器的方式控制字 (46)单片机教程第十八课：中断系统 (49)单片机教程第十九课：定时、中断练习一 (52)单片机教程第二十课：定时/计数器实验2 (57)单片机教程第二十一课：串行接口 (60)单片机教程第二十二课：串行口应用编程实例 (65)单片机教程第二十三课：LED数码显示器的连接与编程 (68)单片机教程第二十四课：动态扫描显示接口 (72)单片机教程第二十五课：键盘接口与编程 (78)单片机教程第二十六课：矩阵式键盘接口技术及编程 (83)单片机教程第二十七课：初学单片机几个不易掌握的概念 (87)单片机教程第二十八课：单片机音乐程序的设计与实验 (90)单片机教程第一课：单片机概述1、何谓单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。
在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。
而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。
第八章 MCS-51单片机与键盘、显示器接口设计
§8.1 LED显示器接口原理
静态显示接口电路
硬件 译码
该电路使用具有锁存、译码、驱动功能的CD4511作为 锁存器/译码/驱动电路
§8.1 LED显示器接口原理
P240【例9.3】：利用MC14495实现8位静态LED显示，硬件 电路如图9.13所示，编写软件程序。
§8.1 LED显示器接口原理
第八章 MCS-51单片机与键盘、显示器接口设计
PC机除了主机 以外还需要哪 些部分呢？
单片机电路有时候也需要键盘、显示等外设。
§8.1 LED显示器接口原理
1. LED显示器的结构
有共阳极和共阴极两种。
段码（字形码）
显示字符 0
共阴极段码 3FH
共阳极段码 C0H
显示字符 c
共阴极段码 共阳极段码 39H C6H
2. LED显示器工作原理
控制显示 的字型
控制该显示 位的亮或暗 N个LED显示块有N位位选线和8×N根段码线。
§8.1 LED显示器接口原理
静态显示方式
显示的亮度高
§8.1 LED显示器接口原理
静态显示接口电路
优点：结构简单，直接利用P1口输出锁存器作为段码锁存器。 缺点：占用了P1.0~P1.6q七根I/O口线。
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06H
5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H
F9H
A4H B0H 99H 92H 82H F8H
d
E F P U T y
5EH
79H 71H 73H 3EH 31H 6EH
A1H
86H 8EH 8CH C1H CEH 91H
8
9 A b
7FH
6FH 77FH 7CH
89C51单片机并行口及应用
P3口的结构 P3口是一个多功能口，结构如图，与 是 个多功能 结构如图 与P1口相比， 相 增加了与非门和缓冲器，使P3口除了有准双向口外， 还具有第 功能 还具有第二功能。
P3口第二功能 不需要程序切 换 由硬件自 换，由硬件自 动完成。
zhousun@
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P3口第二功能
zhousun@
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P2口结构 P2口也有两种用途，一是做普通I/O 口使用，二是做高8位地址总线，与P1口相比，多 了一个转换控制部分，作为普通I/O使用时，MUX倒 向锁存器。 在使用小容量RAM时， 可以释放P2口。 口
zhousun@
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zhousun@
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5.位操作与位域
通过位域型数据，可以方便地实现位操作也可用C 语言的位运算进行 例：将a的第三位清0 void id main(void) i ( id) { static t ti unsigned i d char h a; a=0xff; a&=~(1<<3); & (1 3) } 将a第三位取反 a^=1<<3 第三位置 位置1 a|=1<<3 | 将a第
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位长度 32 32 32 32 8/16 1 8 16
表示范围 -2147483648~2147483647 0 4294967295 0~4294967295
-128~+127; -32768~32767 0,1 0 255 0~255 0~65535
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流水灯：（逻辑运算：与、或、非）
main() { unsigned char LED; LED = 0x01; while(1) { P2 =~LED; y ( ); delayms(250); if(LED == 0x80 ) LED = 0x01; else LED = LED << 1;