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接口与通讯技术接口与通讯技术接口与通讯技术接口与通讯技术 第第第第八八八八章章章章 武汉科技大学计算机学院武汉科技大学计算机学院武汉科技大学计算机学院武汉科技大学计算机学院 第八章人机交互设备接口第八章人机交互设备接口第八章人机交互设备接口第八章人机交互设备接口 本章内容本章内容本章内容本章内容 8 1 键盘接口键盘接口键盘接口键盘接口 8 2 CRT显示器接口显示器接口显示器接口显示器接口 8 3 打印机接口打印机接口打印机接口打印机接口 8 4 LCD接口接口接口接口 8 5 鼠标器接口鼠标器接口鼠标器接口鼠标器接口 本章要点本章要点本章要点本章要点 8 1 8 1 8 1 8 1 键盘接键盘接键盘接键盘接 口口口口 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 编码键盘编码键盘编码键盘编码键盘 内部设有键盘编码器 能识 键 生成键码 去抖动 防串键 非编码键盘非编码键盘非编码键盘非编码键盘 只提供键盘矩阵 按键的 识别 键码的提供都由软件来完成 本节内容本节内容本节内容本节内容 1 键盘接口的功能和原理键盘接口的功能和原理键盘接口的功能和原理键盘接口的功能和原理 2 可编程键盘可编程键盘可编程键盘可编程键盘 LED接口芯片接口芯片接口芯片接口芯片8279 3 PC微机键盘及接口微机键盘及接口微机键盘及接口微机键盘及接口 1 1 1 1 键盘接口的功能和原键盘接口的功能和原键盘接口的功能和原键盘接口的功能和原 理理理理 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 接口功能接口功能接口功能接口功能 2 2 2 2 接口原理接口原理接口原理接口原理 非编码键盘 行扫描 低有效 去抖动去抖动去抖动去抖动 时间5 20ms 软件延时或硬件完成 防串键防串键防串键防串键 多键同时按下或前一按键未释放又按下新键的处理 按键识别按键识别按键识别按键识别 键码产生键码产生键码产生键码产生 得到反映键功能的键码 查表法 双键锁定双键锁定双键锁定双键锁定 后释放者有效 N N N N键轮回键轮回键轮回键轮回 所有键依顺序产生键码 行扫描行扫描行扫描行扫描 逐行扫描 由列线状态识别 线反转线反转线反转线反转 行列颠倒两次扫描识别 接口原理接口原理接口原理接口原理 非编码键盘非编码键盘非编码键盘非编码键盘 行扫描行扫描行扫描行扫描 低有效低有效低有效低有效 返回返回返回返回返回返回返回返回 是否有键按下是否有键按下是否有键按下是否有键按下 输出扫描码 使所有行线为0 读列线 全1则无键按下 非编码键盘举例非编码键盘举例非编码键盘举例非编码键盘举例 1 1 1 1 硬件接口硬件接口硬件接口硬件接口 2 2 2 2 键扫描程序流程图键扫描程序流程图键扫描程序流程图键扫描程序流程图 4 8键盘 8255A作接口 PA作行扫描口 PB读取列值 3 3 3 3 软件编程软件编程软件编程软件编程 去抖动去抖动去抖动去抖动 延时20ms 按键识别按键识别按键识别按键识别 逐行扫描确定按键 相应行线为0 读列线 是否非全1 并得键号 产生键码产生键码产生键码产生键码 根据键号查键盘编码表 非编码键盘硬件接口非编码键盘硬件接口非编码键盘硬件接口非编码键盘硬件接口 返回返回返回返回返回返回返回返回 PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 非编码键盘接口原理非编码键盘接口原理非编码键盘接口原理非编码键盘接口原理 7 6 5 4 3 2 1 0 5V F E D C B A 9 8 17 16 15 14 13 12 11 10 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 PA0 PA1 PA2 PA3 CPU 8255A 8255A的PA方式0 输出 PB方式0 输入 方式字方式字方式字方式字 82H 设8255A地址300H 303H 键扫描程序键扫描程序键扫描程序键扫描程序 流程图流程图流程图流程图 返回返回返回返回返回返回返回返回 8255A 初始化 Y 置所有行线为低电平 读取列线值 是否有键按下 所有行扫描完 修改行扫描码 延时 去抖动 N N Y Y 行扫描码初值 AH 置行数 列数 键号初值 当前行有键按下 N 行扫描法程序流程图 输出行扫描码 读取列值 Y 键号 1 列值右移 移出位为 0 N 已得到键号 软件编程软件编程软件编程软件编程 返回返回返回返回返回返回返回返回 SEGMENT DW n 延时常数 使延时时间约20ms DB 存储按键的键号 ENDS 8255A初始化 MOV DX 303H MOV AL 82H OUT DX AL 检测是否有键按下 MOV DX 300H MOV AL 0 OUT DX AL 令所有行线为低电平 MOV DX 301H IN AL DX 读取列线值 CMP AL 0FFH JZ WAIT 所有列线为高 无键按下 有键按下 延时去抖动 MOV CX NUM LOOP DLY WAIT SCAN DLY DATA DATA NUM BUF 按键识别 MOV AH 0FEH 行扫描码初值 MOV BL 4 行数 MOV BH 8 列数 MOV CL 0FFH 键号初值设为 1 MOV DX 300H MOV AL AH OUT DX AL 输出行扫描码 MOV DX 301H IN AL DX 读取列值 CMP AL 0FFH JNZ F KEY 找到按键 转去计算键号 ROL AH 1 修改扫描码 ADD CL BH 按键 使键号取该行末列的键号值 DEC BL JNZ NEXT 未扫完 进入下一行扫描 JMP SCAN INC CL RCR AL 1 JC F KEY MOV BUF CL 根据键号查找键盘编码表 获取与键功能对应的键码 NEXT F KEY KEY 2 2 2 2 可编程键盘可编程键盘可编程键盘可编程键盘 LED LED LED LED接口芯片接口芯片接口芯片接口芯片 8279827982798279 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 外部特性外部特性外部特性外部特性 40脚 2 2 2 2 内部结构及各部分功能内部结构及各部分功能内部结构及各部分功能内部结构及各部分功能 3 3 3 3 工作方式工作方式工作方式工作方式 与键盘接口的信号与键盘接口的信号与键盘接口的信号与键盘接口的信号 14 面向面向面向面向CPUCPUCPUCPU的信号的信号的信号的信号 15 输入输入输入输入 扫描键盘 扫描传感器 选通输入方式 输出输出输出输出 8段LED显示器接口 8个或16个 左 右 入口 4 4 4 4 命令字命令字命令字命令字 8个 D0 7特征位 5 5 5 5 状态字状态字状态字状态字 指示FIFO RAM中字符数及是否有错误 6 6 6 6 8279827982798279芯片应用举例芯片应用举例芯片应用举例芯片应用举例 与与与与LED显示器接口的信号显示器接口的信号显示器接口的信号显示器接口的信号 专用9根 8279827982798279面向面向面向面向CPUCPUCPUCPU的信号的信号的信号的信号 15 15 15 15 返回返回返回返回返回返回返回返回 D D D D0 0 0 0 7 7 7 7 CSCSCSCS RDRDRDRD WR WR WR WR A A A A0 0 0 0 RESETRESETRESETRESET IRQIRQIRQIRQ CLKCLKCLKCLK 复位 高有效 复位后工作于16字符 左入口 编码扫描键盘 双键互锁 时钟分频系数31 端口选择 0 数据口 1 命令口或状态口 中断申请 高有效 通常键 盘有数据输入请求时有效 时钟 为8279提供内部工作时钟 8279827982798279与键盘接口的信号与键盘接口的信号与键盘接口的信号与键盘接口的信号 14 14 14 14 返回返回返回返回返回返回返回返回 SLSLSLSL0 0 0 0 3 3 3 3 RLRLRLRL0 0 0 0 7 7 7 7 SHIFTSHIFTSHIFTSHIFT CNTL STBCNTL STBCNTL STBCNTL STB 回复信号 返回键盘矩阵或传感器阵列的列信号 扫描信号 扫描键盘及LED显示器 既与键盘接口 也与LED接口 由编程设定为编码输出或译码输 出 编码扫描实现16选1 译码扫描实现4选1 移位信号 入 高有效 键盘数据D6位 用于扩充键功 能 上 下档功能键 传感器输入及选通输入无效 控制 选通信号 入 高有效 键盘输入中 键 盘数据D7位 也用于扩充键功能 作为控制 功能键 选通输入方式 其上升沿将RL0 7 上的数据存入先入先出存储器 FIFO RAM 8279827982798279与与与与LEDLEDLEDLED显示器接口的信号显示器接口的信号显示器接口的信号显示器接口的信号 专用专用专用专用9 9 9 9根根根根 返回返回返回返回返回返回返回返回 除了除了除了除了SLSLSLSL0 0 0 0 3 3 3 3外的LED专用信号线 OUTAOUTAOUTAOUTA0 0 0 0 3 3 3 3 OUTBOUTBOUTBOUTB0 0 0 0 3 3 3 3 BDBDBDBD A组 B组显示数据输出与 SL0 3同步 两组可独立使用或合并使用 显示消隐信号 出 低有效 显示消隐时 有效 显示数据切换或执行消隐命令时 显示消隐 8279827982798279内部结构及各部分功内部结构及各部分功内部结构及各部分功内部结构及各部分功 能能能能 返回返回返回返回返回返回返回返回 8279 的内部结构框图 数据缓冲器 I O 控制器 FIFO RAM 状态寄存器 显示 RAM 地址寄存器 16 8 显示 RAM 控制与定时 寄存器 8 8 FIFO RAM 键盘去抖动 与控制 显示寄存器 定时控制 扫描计数器 回复缓冲器 A0 CLK RESET D0 7 RD CS WR IRQ 片内总线 OUTA0 3 OUTB0 3 BD SL0 3 RL0 7 SHIFT CNTL STB I OI OI OI O控制及数据缓冲器控制及数据缓冲器控制及数据缓冲器控制及数据缓冲器 控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制 扫描计数器扫描计数器扫描计数器扫描计数器 恢复缓冲器恢复缓冲器恢复缓冲器恢复缓冲器 键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑 FIFO FIFO FIFO FIFO 传感器传感器传感器传感器RAMRAMRAMRAM及其状态寄存器及其状态寄存器及其状态寄存器及其状态寄存器 显示显示显示显示RAMRAMRAMRAM及显示地址寄存器及显示地址寄存器及显示地址寄存器及显示地址寄存器 I OI OI OI O控制及数据缓冲控制及数据缓冲控制及数据缓冲控制及数据缓冲 器器器器 返回返回返回返回返回返回返回返回 读状态字1010 读FIFO RAM或显示RAM0010 写命令字1100 写显示RAM0100 操作操作操作操作A A A A0 0 0 0RDRDRDRDWRWRWRWRCSCSCSCS I OI OI OI O控制操作控制操作控制操作控制操作 扫描计数器扫描计数器扫描计数器扫描计数器 返回返回返回返回返回返回返回返回 译码译码译码译码方式 最低两位经译码 由SL0 3输出 作为键盘及显示器的扫描信号 任何时 刻 SL0 3只有一个信号有效 实现4选1 4位的计数器 有译码 编码两种方式 由编程设定 编码编码编码编码方式 计数器的状态由SL0 3直接输出 再 经外部译码 才能作为扫描信号 实现16选1 控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制控制与定时寄存器及定时控制 返回返回返回返回返回返回返回返回 控制与定时寄存器控制与定时寄存器控制与定时寄存器控制与定时寄存器 定时控制定时控制定时控制定时控制 包括基本计数器 首级计数器是可编 程N计数器 N由编程指定 2 31 对CLK分频 获得内部所需100kHz工 作时钟 再分频 为键盘及显示器扫 描提供扫描时钟 寄存键盘及显示器工作方式 完成控制功能 恢复缓冲器恢复缓冲器恢复缓冲器恢复缓冲器 键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑键盘去抖动及控制逻辑 返回返回返回返回返回返回返回返回 回复缓冲器回复缓冲器回复缓冲器回复缓冲器 去抖动电路去抖动电路去抖动电路去抖动电路 控制逻辑控制逻辑控制逻辑控制逻辑 缓冲并锁存回复信号RL0 7的状态 实现对键盘输入的去抖动 键盘输入键盘输入键盘输入键盘输入 有键闭合时 去抖动电路被置位 延时10ms再检 测 并将其位置信息与SHIFT CNTL的状态一起形成键盘 数据 送入FIFO RAM 传感器输入传感器输入传感器输入传感器输入 RL0 7的状态直接送入传感器RAM FIFO RAM 选通输入选通输入选通输入选通输入 CNTL STB的上升沿将RL0 7状态送入FIFO RAM 根据命令控制去抖动电路 处理回复信号RL0 7 FIFO FIFO FIFO FIFO 传感器传感器传感器传感器RAMRAMRAMRAM及其状态寄存器及其状态寄存器及其状态寄存器及其状态寄存器 返回返回返回返回返回返回返回返回 FIFO FIFO FIFO FIFO 传感器传感器传感器传感器RAMRAMRAMRAM 8 8位 键盘输入方式或 选通输入方式作先入先出存储器 FIFO RAM 传感器输入方式被称为传感器RAM 存储传感器阵列中每个传感器的状态 FIFO RAMFIFO RAMFIFO RAMFIFO RAM的状态寄存器的状态寄存器的状态寄存器的状态寄存器 键盘输入方式或选 通输入方式 寄存FIFO RAM的工作状 态 FIFO RAM不空时 会使IRQ变高 传感器方式 若检测出传感器的状态发生 了变化 会使IRQ变高 显示显示显示显示RAMRAMRAMRAM及显示地址寄存器及显示地址寄存器及显示地址寄存器及显示地址寄存器 返回返回返回返回返回返回返回返回 显示显示显示显示RAMRAMRAMRAM 16 8位 存储字符的字形码 显示时 从OUTA0 3和OUTB0 3输出 输出端与显示单元中各位的对应关系输出端与显示单元中各位的对应关系输出端与显示单元中各位的对应关系输出端与显示单元中各位的对应关系 OUTB0OUTB1OUTB2OUTB3OUTA0OUTA1OUTA2OUTA3 D0D1D2D3 D4D5D6D7 显示地址寄存器显示地址寄存器显示地址寄存器显示地址寄存器 显示RAM的内部地址 可由命 令直接设定 或设置为每次读 写后自动加1 8279827982798279的工作方的工作方的工作方的工作方 式式式式 返回返回返回返回返回返回返回返回 数据输入方式数据输入方式数据输入方式数据输入方式 显示输出方式显示输出方式显示输出方式显示输出方式 8279827982798279的数据输入方式的数据输入方式的数据输入方式的数据输入方式 返回返回返回返回返回返回返回返回 键盘输入键盘输入键盘输入键盘输入 键扫描 传感器扫描传感器扫描传感器扫描传感器扫描 选通输入选通输入选通输入选通输入 回复码 键列线 RL0 7 编码 扫描码 键所在行 编码 计数器低3位 2个独立开关 R0R1R2SL0SL1SL2SHIFTCNTL 键盘数据格式 最多最多最多最多8 8 8 8 8 8 8 8键盘键盘键盘键盘 扩充扩充扩充扩充 后可达后可达后可达后可达64646464 4 4 4 4键定义键定义键定义键定义 键扫描键扫描键扫描键扫描 按下一个键时 形成键盘数据 送入FIFO RAM 并产生IRQ 数据读出后撤除 传感器扫描传感器扫描传感器扫描传感器扫描 FIFO RAM中8个单元用于寄存传感器的现时状态 又称 传感器RAM 地址编号与扫描线顺序一致 传感器阵列 最多为8 8位 中某一位状态发生变化时 产生IRQ 与8255A通输入端口的功能完全一样 CNTL STB 作为选通信号 上升沿锁存RL0 7到FIFO RAM 选通输入选通输入选通输入选通输入 8279827982798279的显示输出方式的显示输出方式的显示输出方式的显示输出方式 返回返回返回返回返回返回返回返回 8 8 8 8字符左入口字符左入口字符左入口字符左入口 16161616字符左入口字符左入口字符左入口字符左入口 8 8 8 8字符右入口字符右入口字符右入口字符右入口 16161616字符右入口字符右入口字符右入口字符右入口 左入口左入口左入口左入口 显示器位置编号与显示RAM地址一一对应 0号单元显示在0号显示器上 显示时从最左位开始 右入口右入口右入口右入口 计算器显示方式计算器显示方式计算器显示方式计算器显示方式 最高位从最右边显示器进入 以后逐次左移 8279827982798279的命令字的命令字的命令字的命令字 8 8 8 8个个个个 D0 D0 D0 D0 7 7 7 7特征特征特征特征 位位位位 返回返回返回返回返回返回返回返回 设置工作方式设置工作方式设置工作方式设置工作方式 设置分频系数设置分频系数设置分频系数设置分频系数 设置读设置读设置读设置读FIFO FIFO FIFO FIFO 传感器传感器传感器传感器RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 设置读显示设置读显示设置读显示设置读显示RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 设置写显示设置写显示设置写显示设置写显示RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 禁写显示禁写显示禁写显示禁写显示RAM RAM RAM RAM 消隐命令消隐命令消隐命令消隐命令 清除命令清除命令清除命令清除命令 结束中断结束中断结束中断结束中断 设置错误方式设置错误方式设置错误方式设置错误方式 设置工作方式设置工作方式设置工作方式设置工作方式 返回返回返回返回返回返回返回返回 扫描方式 K0K1 输入方式 K2 显示方式特征位特征位特征位特征位 D0D10 0 0 00 0 0 00 0 0 0 00 8字符 左入口 01 16字符 左入口 10 8字符 右入口 11 16字符 右入口 00 键盘 双键锁定 01 键盘 N键轮回 10 传感器扫描 11 选通输入 0 编码扫描 1 译码扫描 设置分频系数设置分频系数设置分频系数设置分频系数 返回返回返回返回返回返回返回返回 分频系数N 2 31 特征位特征位特征位特征位 PPPPP1 1 1 10 0 0 00 0 0 0 分频目的分频目的分频目的分频目的 得到100KHz的基本工作时钟 设置读设置读设置读设置读FIFO FIFO FIFO FIFO 传感器传感器传感器传感器RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 返回返回返回返回返回返回返回返回 无 效 自动 增量 AIA1 FIFO RAM 地址 A2A0 特征位特征位特征位特征位 0 0 0 01 1 1 10 0 0 0 键盘方式无效 写00 读出后地址不变 1 每次读出地址自动加1 设置读显示设置读显示设置读显示设置读显示RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 返回返回返回返回返回返回返回返回 显示RAM地址 A3 自动 增量 AIA1A2A0 特征位特征位特征位特征位 1 1 1 11 1 1 10 0 0 0 0 读出后地址不变 1 每次读出地址自动加1 设置写显示设置写显示设置写显示设置写显示RAMRAMRAMRAM的地址的地址的地址的地址 返回返回返回返回返回返回返回返回 显示RAM地址 A3 自动 增量 AIA1A2A0 特征位特征位特征位特征位 0 0 0 00 0 0 01 1 1 1 0 写入后地址不变 1 每次写入地址自动加1 禁写显示禁写显示禁写显示禁写显示RAM RAM RAM RAM 消隐命令消隐命令消隐命令消隐命令 返回返回返回返回返回返回返回返回 B组 消隐 BLB A组 消隐 BLA B组 禁写 IWB A组 禁写 IWA 无效 特征位特征位特征位特征位 1 1 1 10 0 0 01 1 1 1 1 相应显示RAM禁止写入 清除命令清除命令清除命令清除命令 返回返回返回返回返回返回返回返回 0 全部清0 10 置成20H 11 置成全1 总清 除 CA 清FIFO RAM CFCD0 清除显示 RAM的方式 CD1 清除显 示RAM CD2 特征位特征位特征位特征位 0 0 0 01 1 1 11 1 1 1 清除FIFO RAM 及显示RAM 置空FIFO RAM 并复位IRQ CDCDCDCD2 2 2 2 1 1 1 1或或或或C C C CA A A A 1 1 1 1 有效有效有效有效 结束中断结束中断结束中断结束中断 设置错误方设置错误方设置错误方设置错误方 式式式式 返回返回返回返回返回返回返回返回 无效 E 特征位特征位特征位特征位 1 1 1 11 1 1 11 1 1 1 键盘N键轮回方式 发现多键同时按下 置状态位S E 产生中断并阻止写入FIFO RAM 8279827982798279的状态字的状态字的状态字的状态字 指示指示指示指示FIFO RAMFIFO RAMFIFO RAMFIFO RAM中字符数及是否有错误中字符数及是否有错误中字符数及是否有错误中字符数及是否有错误 返回返回返回返回返回返回返回返回 N0N1N2FUOS EDU DU 显示无效标志 由命令清除显示RAM时置1 S E 键盘输入方式下作特殊错误标志 1 多键同时按下 O 溢出标志 向已满的FIFO RAM写时置1 U 不足标志 从已空的FIFO RAM读时置1 N2N1N0 FIFO RAM中字符的个数 8279827982798279的芯片应用举的芯片应用举的芯片应用举的芯片应用举 例例例例 返回返回返回返回返回返回返回返回 TP86A单板机系统 8279管理3 8的矩阵键盘和8个8段 共阳极数码显示器 8279的地址为0FFF8H和0FFFAH 将8279的工作方式设置为 编码扫描 键盘输入 双键互锁 8字符 左入口 外接时钟频率2 5MHz 分频系数25 要求要求要求要求 在显示器上显示03 12 25 键盘 查询方式检测键盘 有键按下 将键盘数 据存入KEY DATA单元 硬件电路硬件电路硬件电路硬件电路软件编程软件编程软件编程软件编程 硬件电路硬件电路硬件电路硬件电路 返回返回返回返回返回返回返回返回 TP86A 单板机键盘显示接口电路原理图 D0 7 RESET RD WR CLK A0 CS SHIFT CNTL RL0 RL7 SL0 SL1 SL2 SL3 OUTA0 3 OUTB0 3 8279 TP86A 3 8 矩阵键盘 74LS45 A B C D 译码器 74LS156 译码器 A B C Y0 Y1 Y2 74LS06 段驱动器 5V Y7 Y0 Y1 反相反相反相反相 驱动器驱动器驱动器驱动器 软件编程软件编程软件编程软件编程 返回返回返回返回返回返回返回返回 SEGMENT 依次存储0 F及小数点的共阴极段码 DB 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH DB 07H 7FH 6FH 77H 7CH 39H 5EH DB 79H 71H 80H 显示字符存储区 DB 00H 03H 10H 01H 02H 10H 02H 05H DB ENDS DATA SEGTAB DISPMEM KEY DATA DATA 数据段各单元定义数据段各单元定义数据段各单元定义数据段各单元定义 字形码送入显示RAM LEA SI DISPMEM 7 指向最右端字符 MOV BH 0 查表位移量高位清0 MOV CX 8 字符个数 MOV DX 0FFFAH MOV AL 00H OUT DX AL 显示方式 8字符 左入口 MOV AL 39H OUT DX AL 分频系数 25 MOV AL 90H OUT DX AL 写显示RAM首址0 自动递增 MOV DX 0FFF8H MOV BL SI 取字符值 作查表位移量 MOV AL SEGTAB BX 取显示字符的字形码 OUT DX AL 字形码写入显示RAM DEC SI 修改地址指针 LOOP NEXT 查询是否有键按下 若有 将键盘数据存入内存 MOV DX 0FFFAH IN AL DX AND AL 07H 读FIFO RAM的状态字 JZ WAIT 无键按下 继续检测 MOV AL 40H OUT DX AL 有键按下 设置读FIFO RAM MOV DX 0FFF8H IN AL DX 读取键盘数据 MOV KEY DATA AL 存储键盘数据 程序段程序段程序段程序段 NEXT WAIT 3 3 3 3 PCPCPCPC微机键盘及接口微机键盘及接口微机键盘及接口微机键盘及接口 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 PCPCPCPC机键盘的组成机键盘的组成机键盘的组成机键盘的组成 2 2 2 2 键盘接口的功能键盘接口的功能键盘接口的功能键盘接口的功能 3 3 3 3 接口电路的组成及工作原理接口电路的组成及工作原理接口电路的组成及工作原理接口电路的组成及工作原理 PC机键盘与主机独立 通过一根5芯电缆 与主机箱相连 PS 2接口 USB接口等 单片机 译码器和键盘矩阵 101个按键组成16行 8列的键盘开关矩阵 接口组成及硬件原理图接口组成及硬件原理图接口组成及硬件原理图接口组成及硬件原理图 工作原理工作原理工作原理工作原理读取扫描码及控制程序段读取扫描码及控制程序段读取扫描码及控制程序段读取扫描码及控制程序段 PCPCPCPC机键盘接口的功能机键盘接口的功能机键盘接口的功能机键盘接口的功能 返回返回返回返回返回返回返回返回 串行接收键盘送来的扫描码 转换成并行数据并保存 收到一个键的扫描码后产生中断请求 接收CPU的命令 输出到键盘 接收键盘的响应信号 接口硬件原理图接口硬件原理图接口硬件原理图接口硬件原理图 返回返回返回返回返回返回返回返回 PC 键盘的接口电路原理图 译码器 键开关 阵列 L C1 C2 P21 P10 P22 P11 XTAL1 XTAL2 DB0 6 P20 T1 8048 RESET 计数值 选通 键按下 DATAOUT 20k 20k 5V CLOCK CLKOUT DATA PC 键盘 DI LS322 CLOCK DO SE DS S P QH D Q CP Q CLR D Q CP CLR LS175 5V LS175 PCK RESETDRV 5V 5V 五芯电缆 D Q CK Q CLR LS74 QA QB PA7 PA6 PA0 QH OE PB7 CLR PB6 8255A LS04 主机箱 G 键盘 缓冲区 RAM 8088 INTR 扫描码 D0 7 ASCII 码 8259A IRQ1 LS125 单片机8048及键盘矩阵组成 的智能化键盘智能化键盘智能化键盘智能化键盘 独立于主机 串并转换器74LS322 并行接 口芯片8255A和中断触发器组 成 在主机箱内 键盘接口的工作原理键盘接口的工作原理键盘接口的工作原理键盘接口的工作原理 返回返回返回返回返回返回返回返回 单片机单片机单片机单片机8048804880488048 实现对键盘扫描 编码 利用内部计数器对键盘 矩阵扫描 形成按键的扫描码 即行列位置码 再由串行口送出 5 5 5 5芯电缆芯电缆芯电缆芯电缆 除了来自于主机的电源 地和复位信号外 还有两 根双向信号线DATA和CLOCK 分别用于传输数据和时钟信号 CPU响应键盘中断响应键盘中断响应键盘中断响应键盘中断 在服务程序中 可由8255A的PA口读键盘扫描码 74LS322 带符号扩展的8位移位寄存器 8048对键盘扫描 形成扫描码 时钟信号传输给74LS322 PB6 1 数据信号传送给74LS322 PB7 0 允许键盘工作 PB6 1且PB7 接口电路工作原理接口电路工作原理接口电路工作原理接口电路工作原理 读取按键扫描码及控制程序段读取按键扫描码及控制程序段读取按键扫描码及控制程序段读取按键扫描码及控制程序段 返回返回返回返回返回返回返回返回 初始化程序中对8255A的设置 MOVAL 99H OUT63H AL 工作方式 MOV AL 80H OUT 61H AL PB7 1 复位322及中断触发器 MOV AL 40H OUT 61H AL PB7 0 PB6 1 允许322工作 IRQ1服务程序中读取扫描码及控制 IN AL 60H 读取扫描码 PUSH AX 保存扫描码 IN AL 61H MOV AH AL OR AL 80H OUT 61H AL PB7 1 复位322及中断触发器 XCHG AH AL OUT 61H AL PB7 0 PB6 1 允许再接收 POP AX 取回扫描码 MOV AH AL AH中为按键的扫描码 键处理 8 2 CRT8 2 CRT8 2 CRT8 2 CRT显示器接显示器接显示器接显示器接 口口口口 本节内容本节内容本节内容本节内容 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 概述概述概述概述 2 CRT显示器原理显示器原理显示器原理显示器原理 3 CRT显示器接口显示器接口显示器接口显示器接口 1 1 1 1 概概概概 述述述述 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 CRT Cathode Ray Tube 阴极射线管 显示器 字符终端 图形终端 按功能分 单色 彩色 按显示色彩分 2 CRT2 CRT2 CRT2 CRT显示器原显示器原显示器原显示器原 理理理理 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 CRTCRTCRTCRT显示器的显示原理显示器的显示原理显示器的显示原理显示器的显示原理 2 2 2 2 光栅技术光栅技术光栅技术光栅技术 CRTCRTCRTCRT显示器组成显示器组成显示器组成显示器组成 电子枪 偏转板和荧光屏 电子枪电子枪电子枪电子枪 一个或多个 位于CRT的最底端 发射高速电子 束 单色显示器只有一个 只能发一个电子束 彩色显示 器有红 R 绿 G 蓝 B 三个电子枪 能发三束电子 偏转板偏转板偏转板偏转板 分为水平偏转板和垂直偏转板 分别控制电子 束打向荧光屏的水平方向和垂直方向 CRTCRTCRTCRT显示器的显示原理显示器的显示原理显示器的显示原理显示器的显示原理 返回返回返回返回返回返回返回返回 显示原理显示原理显示原理显示原理 由电子枪把电子束打到涂有 一层磷光材料的显示屏上 电子束穿过 一连串强磁场 发生偏转打在显示屏的 不同位置上 使得磷光材料暂时性地发 亮 每个点代表一个像素 控制电子束 的电压 就能调整每个点的明暗 光栅技术光栅技术光栅技术光栅技术 返回返回返回返回返回返回返回返回 水平回扫 垂直回扫 CRT 的光栅扫描过程 扫描开始 微机系统中 采用光栅扫描技术光栅扫描技术光栅扫描技术光栅扫描技术 电子束的强弱电子束的强弱电子束的强弱电子束的强弱由视频信号 0 或 1 控制 扫描发生器扫描发生器扫描发生器扫描发生器产生水平扫描和垂直扫描信号 分 别加到显示器的水平和垂直偏转线圈上 以确 定电子束射到荧光屏上的位置 3 CRT3 CRT3 CRT3 CRT显示器接口显示器接口显示器接口显示器接口 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 接口电路的组成接口电路的组成接口电路的组成接口电路的组成 2 2 2 2 字符的显示原理字符的显示原理字符的显示原理字符的显示原理 3 3 3 3 图形图形图形图形 汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理 显示缓冲器RAM 字符发生器 CRT控制器 移位寄存器 视频信号合成器 字符发生器及显示字符发生器及显示字符发生器及显示字符发生器及显示RAMRAMRAMRAM 返回返回返回返回返回返回返回返回 显示显示显示显示RAMRAMRAMRAM VRAM 字符发生器字符发生器字符发生器字符发生器 字符以点阵字符以点阵字符以点阵字符以点阵 形式显示形式显示形式显示形式显示 将字符的ASCII码转换成点阵信号 控制电子束的强弱 就是字符点阵代码存储器 以ASCII码为高位地址 是以扫描行地址为低位地址的只读存储器ROM 字符显示方式中 存储字符码 ASCII码 和显示属性码 一个字符窗口对应VRAM中的两个单元 偶地址单元存储字符码 奇地址单元存储属性码 存储要显示的信息 图形显示方式中 存储整幅屏幕的点阵图 即 每个点的明暗状态及色彩 参字符显示原理参字符显示原理参字符显示原理参字符显示原理参图形参图形参图形参图形 汉字显示原理汉字显示原理汉字显示原理汉字显示原理 CRTCRTCRTCRT控制器控制器控制器控制器 移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器 视频信号合成器视频信号合成器视频信号合成器视频信号合成器 返回返回返回返回返回返回返回返回 CRTCRTCRTCRT控制器控制器控制器控制器 水平同步 垂直同步 显示允许或消隐信号 锁存器的锁存信号 移位寄存器的串行移位信号 打点时钟 提供读显示RAM的扫描地址和屏幕显示的扫描地址 提供时序控制信号 移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器 并行线代码转换成串行数据送往视频输出电路 移位寄存器和视频信号合成器移位寄存器和视频信号合成器移位寄存器和视频信号合成器移位寄存器和视频信号合成器 视频信号合成器视频信号合成器视频信号合成器视频信号合成器 把字符 图形的点阵信息与水平同步信号 垂直同步信号 消隐信号合成为一种复合的视频信号 主要功能主要功能主要功能主要功能 CRT接口的核心部件 如Intel8275 MC6845 MC6847 字符的显示原理字符的显示原理字符的显示原理字符的显示原理 返回返回返回返回返回返回返回返回 输出码 5 7点阵 线选地址 00000000 01111111 10001011 10001101 01111001 10001110 10001010 01111100 42H Q0Q1Q2Q3Q4RS0RS1RS2 ASCII 码 5 5 5 5 7 7 7 7字符点阵字符点阵字符点阵字符点阵 显示字符时 不是扫描显示出一个完整的字符后再扫描显示 下一个字符 而是同时扫描显示一个字符行中的所有字符 NOTENOTENOTENOTE ASCII 码 字符发生器的工作原理 字 符 选 择 译 码 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 相当于 ROM 的高位地址 字符 ROM 128 5 7 127 0 1 2 输 出 缓 冲 器 O1 O0 O2 O4 O3 线 代 码 选 择 译 码 A2 A1 A0 线选地址 RS2 RS1 RS0 相当于 ROM 的低位地址 0 1 7 来 自 CRT 控 制 器 图形图形图形图形 汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理 返回返回返回返回返回返回返回返回 图形显示方式示意图 0 1 显示存储器 b7 6 b5 4 b1 0 b3 2 点列向 点行向 2 N 2 N 1 图形的显示原理图形的显示原理图形的显示原理图形的显示原理 显示 的点 点 图形显示 字 器 存储器 的点 汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理汉字的显示原理 汉字 汉字字形的 汉字 的 汉字 的点 8 3 8 3 8 3 8 3 打印机接打印机接打印机接打印机接 口口口口 本节内容本节内容本节内容本节内容 1 打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能 针式打印机 2 打印机接口方法打印机接口方法打印机接口方法打印机接口方法 3 IBM PC打印机接口打印机接口打印机接口打印机接口 章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 打印机构打印机构打印机构打印机构 DB0 DB7 内部 数据总线 ACK 字车电机 BUSY 走纸机构 STB 打印头 针式打印机控制逻辑电路针式打印机控制逻辑电路针式打印机控制逻辑电路针式打印机控制逻辑电路 数据 缓冲器 状态 输出 电路 控制 信号 接收 主微 控制器 字符 发生器 ROM 字符 缓冲器 RAM I O 接口 电路 从微 处理 器 驱动 电路 面板 DIP 开关 电源电路 2 2 2 2 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路 3 3 3 3 操作面板操作面板操作面板操作面板 4 4 4 4 电源单元电源单元电源单元电源单元 1 1 1 1 打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能打印机的结构及各部分功能 针式打印机针式打印机针式打印机针式打印机 打印机构打印机构打印机构打印机构 返回返回返回返回返回返回返回返回 针式打印机由打印头 字车 色带 电磁传动机构 走纸机构 检测器组成 打印头打印头打印头打印头由电磁机构和打印针组成 将字符数据转换成电磁信号 字车字车字车字车由打印头架及伺服驱动机构组成 以驱动打印头产生水平运动 色带机构色带机构色带机构色带机构由色带及色带墨盒组成 其功能是使色带产生与字车平行 的运动并相对字车产生相对运动 走纸机构走纸机构走纸机构走纸机构由滚纸筒传动齿轮的步进电机组成 其功能是在垂直方向 按行移动纸张即产生走纸运动 检测器检测器检测器检测器进行纸尽检测 初始位置检测 控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路控制逻辑电路 返回返回返回返回返回返回返回返回 电路组成电路组成电路组成电路组成 微处理器 行缓存RAM ROM 打印头驱动电路 主要功能主要功能主要功能主要功能 接受主机发出的命令和数据 返回主机所需 状态信息和应答信号 驱动各个机构执行初始化命令 打印命令和自检命令 并发出检测信号 2 2 2 2 打印机接口方打印机接口方打印机接口方打印机接口方 法法法法 节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 并行打印机接口标准并行打印机接口标准并行打印机接口标准并行打印机接口标准 Centronics标准 2 2 2 2 接口逻辑结构接口逻辑结构接口逻辑结构接口逻辑结构 3 3 3 3 IBMIBMIBMIBM PCPCPCPC打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接 25252525针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚 数据传送时序数据传送时序数据传送时序数据传送时序 接口逻辑结构图接口逻辑结构图接口逻辑结构图接口逻辑结构图 接口功能及工作原理接口功能及工作原理接口功能及工作原理接口功能及工作原理 25252525针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚针打印电缆线引脚 返回返回返回返回返回返回返回返回 允许打印机工作SLCTIN17 无纸 脱机 出错指示ERROR 15 初始化 复位 INIT 16 地线GND18 25 打印一行后自动走纸AUTOFEED 14 联机请求 打印机可用 SLCTOUT13 纸尽PE12 打印机忙BUSY11 应答信号ACK 10 8位数据线DATA0 72 9 数据选通STROBE 1 功能功能功能功能信号信号信号信号引脚引脚引脚引脚 数据传送时序数据传送时序数据传送时序数据传送时序 返回返回返回返回返回返回返回返回 8根数据信号线 2根握手联络信号 线STROBE ACK 和1根状态线BUSY DATA0 7 STROBE BUSY ACK 并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序并行打印机接口数据传送时序 涉及到的信号涉及到的信号涉及到的信号涉及到的信号 接口逻辑结构图接口逻辑结构图接口逻辑结构图接口逻辑结构图 返回返回返回返回返回返回返回返回 数 据 收 发 器 集 电 极 驱 动 器 输出数据 寄存器 控制寄存器 状态寄存器 2 DIR 输入数据 缓冲器 状态寄存器 1 数据线 状态信号 打打打打 印印印印 机机机机 命 令 译 码 器 写数据 读状态 读控制 读数据 写控制 D0 7 8 AEN A0 9 IOR IOW IRQ 复位 8 8 5 4 4 5 4 8 8 控制信号 打印机接口逻辑 图 打印机接口逻辑 图 打印机接口逻辑 图 打印机接口逻辑 图 接口 接口 接口 接口 口寄存器 数据缓冲器 译码器 数据驱动 接口功能及工作原理接口功能及工作原理接口功能及工作原理接口功能及工作原理 返回返回返回返回返回返回返回返回 接口的功能接口的功能接口的功能接口的功能 数据缓冲作用 接受主机的数据 在适当的时候再送给打印机 接受主 机的控制信息 经缓冲后送给并行设 备 控制并行设备工作 接受并保存 并行设备的状态 供CPU读取处理 接口工作原理接口工作原理接口工作原理接口工作原理 数据输入 输出 控制信号写入 控制信号读出 状态信号读出 复位操作 中断申请信号产生 IBMIBMIBMIBM PCPCPCPC打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接打印机接口与打印机的连接 返回返回返回返回返回返回返回返回 数据 控制 状态 36 脚 插 座 并 行 打 印 机 主 机 系 统 25 脚 插 座 并 行 接 口 地址 A0 A9 读 写 3 IBM3 IBM3 IBM3 IBM PCPCPCPC打印机接口打印机接口打印机接口打印机接口 节节节节节节节节内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要章章章章章章章章内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要内容提要 1 1 1 1 可编程的并行打印机接口设计可编程的并行打印机接口设计可编程的并行打印机接口设计可编程的并行打印机接口设计 8255A8255A8255A8255A作并行打印机接口作并行打印机接