第4章健盘与显示器接口技术剖析.ppt

1、键盘与显示器接口，键盘可分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘可以自动提供ASCII码或其他与硬件按键相对应的代码。非编码键盘仅提供行和列矩阵，其硬件逻辑与按键编码没有严格的对应关系，但由所用的程序决定。任何键盘接口都有三个主要问题需要解决：1 .反弹跳跃2。串行密钥保护3。按键识别和键盘接口技术。1.回弹跳跃，当机械钥匙开关的触点闭合或断开直至稳定时，会产生短暂的抖动和弹跳，导致电位信号不稳定。如果此时收集的信号将导致一个键操作被多次误读，则必须将其移除。可以使用硬件方法或软件延迟方法来消除由按键抖动和弹跳引起的干扰。RS触发器用于实现硬件反弹，为防止一个键被多次捕获和误读，软件延迟也可用于反弹

2、，如流程图所示。当检测到一个键被按下时，执行一个具有20毫秒的抗颤振延迟的子程序，然后在前缘反弹消失后转到键关闭子程序。然后判断这次按钮是否被释放，如果没有，等待。如果它被释放，执行一个延迟20毫秒的子程序以消除后边缘反弹的影响，然后检测下一个键的关闭。注：20毫秒按键弹跳时间；2.有三种键串保护的键处理技术：同时按下两个键，同时按下N键，并且锁定N键。双键同时按下技术：当两个键同时按下时，产生保护。最简单的方法是当只按下一个键时读取键盘的输出，并且最后一个仍然按下的键是有效的正确键。用软件扫描键盘时，经常使用这种方法。另一种方法是，当第一个键未被释放时，按下第二个键不会产生选通信号。这种方法

3、通常由硬件实现。n键同时按下技术；或忽略所有按下的键，直到只按下一个键；或者，所有密钥的信息都存储在内部缓冲区中，然后一个接一个地进行处理，这是非常昂贵的。n键锁定技术：只处理一个键，任何其他键的按下和释放都不会产生任何代码。通常，首先按下或最后释放的键会生成一个代码。这是最简单也是最常用的方法。3.键识别确定是否按下了一个键，如果是，则应该识别键盘矩阵中对应于按下的键的代码。密钥识别可以通过硬件和软件技术来实现。根据不同的技术，键盘可以分为编码键盘和非编码键盘。编码键盘：通过硬件直接提供与键和键相对应的ASCII码或其他代码。无编码键盘：不含硬件编码电路，需要通过软件编程提供按键编码，并设置

4、按键与编码的对应关系。其优点是结构简单，成本低。非编码键盘接口技术，主要是如何确定键的行列位置，即键码(值)。密钥识别是接口技术的关键问题。常用的按键识别方法包括行扫描和行反转。典型的非编码键盘结构大多数非编码键盘采用行列排列的矩阵开关结构，可以减少硬件和布线。独立键盘结构、矩阵键盘结构、行扫描法识别按键行扫描法采用步进扫描法，即中央处理器通过输出端口逐行在键盘行上增加一个“步进0”，然后通过输入端口检查列行的状态。根据行和列行级别状态的组合，确定是否按下了键，并且确定所按下的键的行和列位置。按，键位置与行和列行的关系表，上表列出了标识键位置与每一行的关系。其中R1、R2、R3和R4代表行，C

5、1、C2、C3和C4代表列。扫描第一行时，R1=0。如果读入的列值C1=0，按键K13被按下，如果C3=0，按键K15被按下。扫描第一行后，扫描第二行，逐行扫描，直到最后一行，然后可以识别所有的键。示例分析，示例：以下电路图采用矩阵键盘和6位7段数码管构建的按键显示电路。程序运行后，数码管显示“012345”。按下现有的数字管后，数字管的最高数字显示键盘的按下数字，而其他5位数字管不显示。可编程并行输入/输出端口8155是由英特尔公司开发的可编程并行输入/输出接口芯片，包括两个8位输入/输出端口(A端口和B端口)、一个6位输入/输出端口(C端口)、一个256位随机存取存储器和一个14位定时器/

6、计数器。AD7AD0:传输地址和数据，直接与单片机P0端口相连。输入/输出端口线：与外设相连，将输入/输出数据传输到芯片：进行线路选择。在低层，如果输入输出端口为0，选择随机存取存储器，如果为1，选择输入输出端口。引脚功能，(5)8155端口地址分配，(2)8155控制字格式，电路分析，如图所示，它是单片机8051与矩阵键盘和发光二极管显示器之间的接口电路，编程设置8155的PA端口和PB端口为输出端口，PC端口为输入端口。扩音端口输出段码，扩音端口完成键盘的行扫描输出，同时扫描发光二极管显示器的位码。电脑端口读取键盘列线状态。7404是反相驱动器。在接口电路中，8031的P2.7用作8155

7、的片上线路选择，P2.0用作8155的输入输出端口和片上随机存取存储器选择线，因此端口地址如下：命令寄存器地址：7 F01H PB 33607 F02H PC 33607 F03H、液晶显示接口技术、液晶显示工作原理、液晶显示(液晶二极管)为无源显示器，不发光。它由上下玻璃基板、偏振片和上下导电电极组成。在电极之间有一个液晶分子涂层的螺旋结构，它对光有旋光作用，并且可以通过旋转90度将入射光照射到另一个偏振器上。上偏振器和下偏振器垂直布置，并且可以发射入射光。如果施加交流电压，液晶分子将排列在同一方向，入射光将被反射器阻挡。点阵字符液晶显示模块接口技术，是点阵液晶显示中常用的16*1、16*2

8、、20*2和40*2行模块，用于显示字母、数字、符号等。模块由液晶显示器、点阵驱动器、液晶控制器、字符发生器(只读存储器、随机存储器)和数据存储器组成。液晶显示器原理图，液晶显示器介绍，市场上有很多点阵字符型液晶显示模块，而且原理基本相似。下面是EPSON点阵字符型液晶显示模块LCD1602的一个例子，其控制器是SED1278，可以显示16*2个字符。液晶显示器1602控制器有14个引脚：电压源：接地电压源： 5V电源输入线电压源：液晶面板亮度级寄存器选择信号输入线R/W:读写信号输入线。写低电平，输出高电平。E:芯片选择信号输入线，高电平D0D7:数据总线有效，可选择4位或8位总线操作。介绍

9、了SED1287控制电路。SED1287由指令寄存器、数据寄存器、忙标志、地址计数器、显示数据寄存器、字符发生器指令寄存器组成，寄存器各种指令代码，只能写不能读。数据寄存器DR:用于登记要显示的数据忙标志BF:如果BF=1，表示系统内部运行，不接受任何外部指令和数据。地址计数器交流：用作地址寄存器和地址寄存器的地址指针。DDRAM:用于登记要显示的字符代码，总共80字节。显示数据存储器(DDRAM)和显示屏的物理位置之间存在一一对应关系。当一个字符的代码被写入显示数据存储器的某个单元时，该字符被显示在相应的位置。DDRAM的物理位置和显示屏之间的对应表。例如，如果字符“A”显示在液晶屏第一行的

10、第一列，字符代码“A”需要写在DDRAM的00H位置。介绍SED1287控制电路(续1)、字符发生器(CGROM): 160个57点阵字符和32个510点阵字符由8位字符码组成，字符固化在液晶显示器中。用户使用时，可以将相应字符的字符代码写入DDRAM，不允许用户使用字符生成器(CGRAM):用于创建不在CGROM中的字符，如汉字和特殊字符。方法是将字体写入CGRAM，地址范围为003FH，然后调用自定义字符代码00h07h，LCD1602的控制命令，通过各种命令实现lcd1602的显示功能，共11个：将地址计数器中的DDRAM地址清零，执行指令后将光标移动到起始位置(第一行，第一个字符)，每

11、次写入/读取1位DDRAM数据后设置光标移动。输入/输出=1，写入新数据后光标向右移动；S=0，整个显示屏不移动；S=1，整个显示屏向左(输入/输出=0)或向右(输入/输出=1)移动。D=0，显示器关闭；D=1，显示数据C=0，无光标；C=1，显示光标B=1，显示光标闪烁，点阵字符液晶显示模块与单片机间接接口，液晶显示模块通过单片机的输入输出端口引脚进行操作。因此，在编写驱动程序时应注意时序协调。e信号的下降沿在写操作期间有效。首先应设置读写状态，然后写入数据，然后产生信号脉冲，最后应重置读写状态。读取时，高电平的电子信号有效。在工作时序中，应首先设置接收和接收状态，然后将电子信号设置为高电平，然后读取数据，然后将电子信号设置为低电平，最后将接收和接收状态复位。编程时应特别注意工作时序的配合。点阵字符液晶显示模块只能显示英文字符和简单汉字。如果你想显示更复杂的汉字或图形，你必须使用点阵液晶模块。12864厘米是一个常见的点阵液晶模块。模块内部控制器采用KS0108或HD61202，引脚排列如下。12864内部存储器DDRAM与显示屏上的显示内容一一对应。用户只需将显示内容写入12864内部显示内存DDRAM，即可实现正确显示。12864液晶显示屏有128个水平点和64个垂直点，分为左半屏和右半屏。下表列出了DDRAM和显示屏之间的对应关系。单片机和12864液晶