《典型外围扩展技术》PPT课件

第六章单片机的典型外围扩展技术,本讲重点：键盘接口（键盘种类,矩阵键盘的行扫描与线反转法的电路、原理与编程）;LED显示接口（动态与静态，硬件译码与软件译码，电路与编程应用）,第一节键盘接口,键盘单片机系统中完成控制参数输入及修改的基本输入设备，是人工干预系统的重要手段。,单片机与计算机在键盘规模/键符设置等方面差别很大。,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。按键组连接方式分独立连接键盘与矩阵连接键盘。,编码键盘:采用专用的编码/译码器件,被按下的键由该器件译码输出相应的键码/键值。特点：增加了硬件开销，编码因选用器件而异，编码固定，但编程简单。适用于规模大的键盘。,非编码键盘:单片机系统多采用此类键盘采用软件编/译码的方式,通过扫描，对每个被按下的键判别输出相应的键码/键值。特点：不增加硬件开销，编码灵活，适用于小规模的键盘，特别是单片机系统。但编程较复杂,占CPU时间，还须软件“消颤”。,按键值编码方式:编码键盘与非编码键盘,按键组连接方式: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。,抖动及消除软件消除抖动,抖动及消除硬件消除抖动,独立连接式键盘例1：,特点：此子程序需不断(或定时)调用，否则可能漏判。4个键的优先级由指令顺序决定。,P1.0P1.1P1.2P1.3,KEY:JNBP1.0,FUNC1;逐键判别JNBP1.1,FUNC2JNBP1.2,FUNC3JNBP1.3,FUNC4RET;无任何键按下由此返回FUNC1:;做P1.0要求的“功能1”RETFUNC2:;做P1.1要求的“功能2”RETFUNC3:;做P1.2要求的“功能3”RETFUNC4:;做P1.3要求的“功能4”RET,AT89C51,独立连接式键盘例2,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”。,P1.0P1.1P1.2P1.3,ORG0003HLJMPKEYKEY: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,INT0,软件编程简单;缺点是字型固定(通常只可显示09数字）。,共阴LED,a,b,c,d,g,e,f,h,gfedcba,DCBA,P1.3P1.2P1.1P1.0,CD4511,AT89C51,74LS48/CD4511是“BCD码七段共阴译码/驱动”IC;74LS47是“BCD码七段共阳译码/驱动”IC,二、LED显示器的译码方式1、硬件译码,2、软件译码,软件译码特点:显示字形较多缺点是：占用单片机接口资源较多（字形口需要8根口线），且一般需要驱动，如7406、7407、74LS244等。软件编程较复杂；,共阳LED,a,b,c,d,g,e,f,h,P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7,+5V,AT89C51,三、LED显示器的显示方式,LED数码管的显示方式：静态与动态,静态显示:各数码管在显示过程中持续得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是专用的。,动态显示:各数码管在显示过程中轮流得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是共用的。,静态显示特点:无闪烁，用元器件多，占I/O线多，无须扫描，节省CPU时间，编程简单。,1、静态显示:要求每位LED显示器的公共端（COM）必须接地（共阴极），或接高电平（共阳极）。而每位LED显示器都由一个具有锁存功能的8位端口控制。这里的端口可以指P0P3口，也可以是8255A的A、B、C口或扩展的串行输入，并行输出移位寄存器（74LS164）,LED数码管静态显示举例(学习串行口已见过),有几个LED就要几个74LS164，但只要数据不变，送一次就保持住了，且不闪烁，编程十分简单。,AB,CLK,hgfedcba,CLR,AB,CLK,CLR,AB,CLK,CLR,+5V,74LS164,74LS164,74LS164,hgfedcba,hgfedcba,+5V,共阳LED数码管,VCC,TxD,RxD,51单片机,要求：根据上图编写通过串行口和74LS164驱动共阳LED数码管查表显示的子程序。条件：系统有6个LED数码管,待显数据(00H09H)已放在35H30H单元中(分别对应十万位个位)，,DSPLY:MOVDPTR,#TABLE;共阳LED数码管译码表首址MOVR0，#30H;待显数据缓冲区的个位地址REDO：MOVA，R0;通过R0实现寄存器间接寻址MOVCA,A+DPTR;查表MOVSBUF,A;经串行口发送到74LS164JNBTI,$;查询送完一个字节的第8位？CLRTI;为下一字节发送作准备INCR0;R0指向下一个数据缓冲单元CJNER0，#36H，REDO;判断是否发完6个数？RET;发完6个数就返回TABLE：DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;共阳LED译码表DB92H,82H,0F8H,80H,90H,动态显示特点:有闪烁，用元器件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时间，编程复杂。(有多个LED时尤为突出）,2、动态显示各数码管在显示过程中轮流得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是共用的。即：所有显示器的同名字段互相连接在一起，并把他们接到字形口上。每个显示器的公共端（COM）受另外一组信号的控制，接到字位口（位选端）。,ORG0LJMPMAINORG0030HMAIN:MOVR0,#2HMOVR1,#1HMOVDPTR,#DSEG1AA