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计算机测控系统设计与编程实现 第三次讨论 演讲者 孙莉ppt制作者 沈文燕组员 韩宇峰徐晓翔顾晓勇罗美佳芝 讨论主题 常用的计算机人机交互接口有哪些 各有什么不足之处 怎样改进 人机接口 是指人与计算机之间建立联系 交换信息的输入 输出接口 1 键盘接口技术键盘是一种最常用的输入设备 它是一组按键的集合 从功能上可分为数字键和功能键两种 作用是输入数据与命令 查询和控制系统的工作状态 实现简单的人机对话 2 LED显示接口技术显示装置是计算机控制的一个重要组成部分 主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果 以便于现场工作人员的正确操作 1 键盘接口技术 键盘分类按键值编码方式分 硬件 编码键盘与 非硬件 编码键盘 编码键盘 采用硬件编码电路来实现键的编码 每按下一个键 键盘便能自动产生按键代码 编码键盘主要有BCD码键盘ASCII码键盘等类型 非编码键盘 仅提供按键的通或断状态 按键代码的产生与识别由软件完成 键盘分类按键组连接方式分独立连接键盘与矩阵连接键盘 独立连接键盘 每键相互独立 各自与一条I O线相连 CPU可直接读取该I O线的高 低电平状态 特点 占I O口线多 但判键速度快 多用于设置控制键 功能键 适用于键数少的场合 矩阵连接键盘 键按矩阵排列 各键处于矩阵行 列的结点处 CPU通过对连在行 列 的I O线送已知电平的信号 然后读取列 行 线的状态信息 逐线扫描 得出键码 特点 键多时占用I O口线少 但判键速度慢 多用于设置数字键 适用于键数多的场合 键盘接口设计中存在不足需要去解决的几个问题 1 按键的确认2 重键与连击的处理3 按键防抖动技术 按键抖动信号波形 滤波防抖电路 硬件防抖 软件防抖 矩阵键盘接口技术矩阵式键盘用于按键较多的系统 分为编码键盘和非编码键盘 介绍非编码键盘 1 电路 2 按键识别程控扫描法过程 1 判断是否有键按下方法 各行同时输出0 读入列值 不为FFH则有键按下 2 去抖动 3 有键按下时求闭合键值 用行扫描法 确定按下键所在的行 逐行输出0 读入列值 为FFH则无键按下 扫描下一行 不为FFH则有键按下 记下所在的行号X 确定按下键所在的列 带进位循环右移 若进位位为0 则为闭合键所在的列 右移的次数减1 即为所在的列号Y 闭合键值 n X Yn为列数对于4行8列键 闭合键值 8 X Y如第2行第3列有键按下 则X 2 Y 3 对应的键值为8 2 3 19 13H 扫描法程序流程图如右图所示 矩阵式键盘 8155控制寄存器 7F00H8155A口地址 7F01H8155C口地址 7F03HA口为输出C口为输入口 少量功能键接口技术对于少量功能键 多采用相互独立的接口方法即每个按键接一根输入线 用硬件中断或软件查询方法与微机接口读取键盘 采用74LS30 8输入的与非门 中断方式接口 独立连接式键盘例 ORG0003HLJMPKEY KEY JNBP1 0 FUNC1 逐键判别JNBP1 1 FUNC2JNBP1 2 FUNC3JNBP1 3 FUNC4RETI 无任何键按下由此返回FUNC1 做P1 0要求的 功能1 RETIFUNC2 做P1 1要求的 功能2 RETIFUNC3 做P1 2要求的 功能3 RETIFUNC4 做P1 3要求的 功能4 RETI 特点 此子程序采用中断查询不会漏判 省时 键的优先级由指令顺序决定 为防止一次按键多次中断 在功能子程序里应安排 关 开中断指令 并 延时 查询方式接口 单片机的中断方式接口 2 LED显示接口技术 1 LED数码管的结构LED数码管多段发光二极管组成 其形状有7段8字形的 14段米字形等 2 显示原理每一段由一个引脚控制 根据要求 对各个引脚加上不同的电压 使其显示需要的数字或字符 如表4 1所示的显示代码 3 多位数码管的显示方法 1 动态显示 动态扫描各位 任意时刻只有一位显示 电路 见下图 简单 功耗小 2 静态显示 各位同时显示 电路复杂 功耗大 略 LED动态显示接口技术1 电路 1 工作原理 共阴 2 软件编程 1 两个概念段选码 段码 即显示代码位选码 位码 使一位有效 2 注意几个问题端口地址A口 段 B口 位 显示的数据的首地址代码表首地址 硬件译码显示电路优点 占用端口数据线少 编程简单缺点 硬件开销大 增加成本 显示器键盘综合接口 硬件 键盘行扫线和显示器位选线共用软件 显示子程序作为键盘的延时去抖程序 1 键盘是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输入设备 2 键盘接口电路可分为非编码键盘和编码键盘两种类型 非编码键盘的硬件电路简单 成本低 但占用CPU的时间较长 编码键盘与之相反 硬件电路复杂 成本高 但使用方便 键盘码产生速度快 占用CPU时间少 对按键抖动干扰的消除 非编码键盘一般是靠软件 而编码键盘一般是靠硬件电路来实现 3 显示装置是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输出设备 主要用来描述生产过程的工艺状况与运行结果 以便于现场工作人员的监视与操作 4 目前应用在工业过程中的常用显示器有LED LCD和图形显示终端 LED数码管由于