第7章--AT89S51单片机与数码管、键盘接口 1

主要内容：1.数码管显示原理及接口设计2.键盘接口原理与设计,重点理解：1.数码管接口设计3.键盘接口设计,第7章AT89S51单片机与输入/输出外设的接口,大多数单片机应用系统，都要配置输入和输出外设。,常用的,输入外设,键盘BCD码拨盘等,输出外设,LED数码管LCD显示器打印机等,7.1LED数码管的显示原理,7.1LED数码管的显示原理,有共阳极和共阴极两种结构,一、LED数码管的结构,图7-18段LED数码管结构及外形,由7段或8段发光二极管组成，在平面上排成8字型。,为使数码管显示不同的符号或数字，需把某些段点亮，这就需要为LED数码管提供段码（字型码）。,一、LED数码管的结构（续）,各段与字节中各位对应关系如表7-1所示：,LED数码管共计8段。正好是一个字节。,习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。,一、LED数码管的结构（续）,按照上述对应关系，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表7-2所示。,二、LED数码管的工作原理（以4位LED数码管为例介绍）,图7-24位LED数码管的结构原理图,位选线：,4条，控制该显示位的LED数码管的亮或暗。,段码线：,84条，控制显示字型。,二、LED数码管的工作原理（续）,有静态显示和动态显示两种显示方式,1LED静态显示方式,图7-34位LED静态显示电路,4位LED数码管，同时处于显示状态。,二、LED数码管的工作原理（续）,2LED动态显示方式,图7-44位LED动态显示电路,在任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态,优点：硬件电路简单，显示器越多，优势越明显。,缺点：显示亮度不如静态显示的亮度高。若“扫描”速率较低，会出现闪烁现象。,1.I/O口驱动数码管动态显示（独立方式）,三、LED数码管接口设计实例,（1）硬件电路连接如图,MAIN:MOV60H,#1MOV61H,#2MOV62H,#3MOV63H,#4,ORG0000HAJMPMAINORG0100H,;显示缓冲区初始化,1.I/O口驱动数码管动态显示（独立方式）（续）,4位共阴极数码管动态显示1234,ACALLDELAYCJNER0,#64H,DIS1RET,;显示子程序,START:ACALLDISAJMPSTART,;显示主程序,DIS:MOVR0,#60HMOVR3,#0FEH,MOVA,R3MOVP2,A,DIS1:,MOVA,R3RLAMOVR3,A,MOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVP0,A,INCR0,（2）程序清单：,TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH;09的段码表,;延时子程序DELAY:MOV6AH,#20HDELAY1:MOV6BH,#20HDJNZ6BH,$DJNZ6AH,DELAY1RETEND,1.I/O口驱动数码管动态显示（续）,2.总线驱动数码管动态显示（总线方式）,（1）硬件电路连接如图,位码地址：9000H9FFFH,段码地址：8000H8FFFH,2.总线驱动数码管动态显示（总线方式）,MAIN:MOV70H,#2MOV71H,#0MOV72H,#1MOV73H,#4,ORG0000HAJMPMAINORG0100H,;显示缓冲区初始化,上述电路中4位共阴极数码管动态显示2014,ACALLDELAYCJNER0,#74H,DIS1RET,;显示子程序,START:ACALLDISAJMPSTART,;显示主程序,DIS:MOVR0,#70HMOV79H,#0FEH,MOVA,79HMOVDPTR,#9FFFHMOVXDPTR,A,DIS1:,MOVA,79HRLAMOV79H,A,MOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVDPTR,#8FFFHMOVXDPTR,A,INCR0,（2）程序清单：,2.总线驱动数码管动态显示（续）,;延时子程序DELAY:MOV7AH,#20HDELAY1:MOV7BH,#20HDELAY2:DJNZ7BH,DELAY2DJNZ7AH,DELAY1RETEND,2.总线驱动数码管动态显示（续）,TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH,07H,7FH,6FH;09的段码表,7.2键盘接口原理,一、键盘输入应解决的问题,1键判断：,3键处理：,2键识别：,4消除按键的抖动：,判别是否有键按下？,根据键值，找到相应键值的处理程序入口,图7-6键盘开关及其行线波形,为确保对一次按键动作只确认一次有效，必须消除抖动期t1和t3的影响。,若有，识别哪一个键，求出相应的键值。,一、键盘输入应解决的问题（续）,4如何消除按键的抖动（续）,软件延时,当按键松开时，行线的低电平变为高电平，延时10ms后，检测该行线仍为高电平，说明按键确实松开。,硬件电路,采用专用的键盘/显示器接口芯片，这类芯片中都有自动去抖动的硬件电路。,检测到有键按下时，该键所对应的行线为低电平，执行一段延时10ms子程序后，确认该行线电平是否仍为低电平，若是，则确认该行确实有键按下。,采取本措施可消除两个抖动期t1和t3的影响。,二、键盘的工作原理,1非编码键盘,键盘可分为两类：非编码键盘和编码键盘,常见两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘。,图7-7独立式键盘接口电路,图7-8矩阵式键盘接口,一键一线，各键相互独立识别键按下编写程序简单适用于按键数目较少场合,按键位于行、列的交叉点识别键按下编写程序复杂适用于按键数目较多场合,独立式键盘编程举例,KEYIN:MOVP1,#0FFH；P1口写入1，设置P1口为输入状态MOVA,P1；读入8个按键的状态CJNEA,#0FFH,QUDOU；有键按下，跳转去抖动LJMPRETURN；无键按下，返回QUDOU:MOVR3,A；8个按键的状态送R3保存LCALLDELAY10；调用延时子程序，软件去键抖动MOVA,P1；再一次读入8个按键的状态CJNEA,R3,RETURN；两次键值比较，；不同，是抖动引起，转RETURN,识别某一键是否按下的子程序：,KEY0:MOVC,P1.0；有键按下，读P1.0的按键状态JCKEY1；P1.0为高，该键未按下，跳KEY1，判下一个键LJMPPKEY0；P1.0的键按下，跳PKEY0处理,KEY1:MOVC,P1.1；读P1.1的按键状态JCKEY2；P1.1为高，该键未按下，跳KEY2，判下一个键LJMPPKEY1；P1.1的键按下，跳PKEY1处理,KEY7:MOVC,P1.7；读P1.7的按键状态JCRETURN；P1.7为高，该键未按下，跳RETURN处LJMPPKEY7；P1.7的键按下，跳PKEY7处理,KEY2:MOVC,P1.2；读P1.2的按键状态JCKEY3；P1.2为高，该键未按下，跳KEY3，判下一个键LJMPPKEY2；P1.2的键按下，跳PKEY2处理,KEY3:MOVC,P1.3；读P1.3的按键状态,RETURN：RET；子程序返回,独立式键盘编程举例(续),识别某一键是否按下的子程序（续）：,矩阵式键盘,行、列线为多键共用，须行、列线信号配合，才能确定闭合键位置。,矩阵式键盘按键的识别方法：,扫描法,线反转法,让行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线输出为全低电平，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。,再把行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使输出线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。,使所有列为低电平，检查各行线电平有否变化，有，则有健按下；,依次使某列为低电平，其余各列为高电平，再检查各行线电平的变化，直至检查到某行线电平变低，则可确定此行此列交叉点处的按键被按下。,（一）I/O口驱动数码管显示及矩阵键盘,三、键盘/显示器接口设计实例,（一）I/O口驱动数码管显示及矩阵键盘（续）,;*键盘扫描子程序*,KEYSCAN:CLR30H,MOVA,#0FHMOVP3,A,NOPMOVA,P3,CPLAANLA,#0FH,JZKEYSSETB30HKEYS:RET,JUDGE:ANLA,#0FHMOV63H,AMOVA,61HANLA,#0F0HORLA,63H;键值存入62H单元MOV62H,ANOP,（一）I/O口驱动数码管显示及矩阵键盘（续）,;*判断键盘子程序（扫描法）*,KEYJUDGE:MOV60H,#4MOV61H,#7FH,XHUAN:MOVA,61HMOVP3,ANOPMOVA,P3,ANLA,#0FHCJNEA,#0FH,JUDGEMOVA,61HSETBCRRCAMOV61H,ADJNZ60H,XHUAN,RET,；逐行扫描,；求键值（键盘扫描码）,（二）总线驱动数码管显示及矩阵键盘,列地址：A000HAFFFH,行地址：B000HBFFFH,;*键盘扫描子程序*,KEYSCAN:CLR30H,MOVA,#0F0HMOVDPTR,#0BFFFHMOVXDPTR,A,NOPMOVDPTR,#0AFFFHMOVXA,DPTR,CPLAANLA,#0FH,JZKEYSSETB30H,（二）总线驱动数码管显示及矩阵键盘（续）,KEYS:RET,JUDGE:ANLA,#0FHMOV63H,AMOVA,61HSWAPAANLA,#0F0HORLA,63H;键值存入62H单元MOV62H,ANOP,;*判断键盘子程序（扫描法）*,K