单片机第7章2

软件去抖
如果按键较多，常用软件方 法去抖动，即检测出键闭合后执 行一个延时程序，产生5～10 ms 的延时；让前沿抖动消失后，再 一次检测键的状态，如果仍保持 闭合状态电平，则确认为真正有 键按下。当检测到按键释放后， 也要给5～10 ms的延时，待后沿 抖动消失后，才能转入该键的处 理程序。
有按键信号？ Y 延时等待10ms
第0行的键值为： 0行×4+列号（0～3）为0、1、2、3； 第1行的键值为： 1行×4+列号（0～3）为4、5、6、7； 第2行的键值为： 2行×4+列号（0～3）为8、9、A、B； 第3行的键值为： 3行×4+列号（0～3）为C、D、E、F。 4×4键盘行首键号为0、4、8、C，列号为0，1，2，3。
LJMP PKEY1 KEY2: CJNE A,#1DH,KEY3 LJMP PKEY2 KEY3: CJNE A,#1BH,KEY4 LJMP PKEY3 KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 LJMP PKEY4 KEY5: CJNE A,#0FH,PASS LJMP PKEY5 RETURN:RET
通常，键盘工作方式有3种，即编程扫描、定时扫描和 中断扫描。
1. 编程扫描方式 只有当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，扫描键盘。 工作过程： 事先写好键盘扫描子程序，在主程序中的适当位置安 排调用子程序。如上所述，一旦有键按下，子程序会把键 值算好，放如A中，主程序中应有相应的程序去对键值作出 反应。 2. 定时扫描工作方式 利用单片机内的定时器，产生10ms的定时中断，在中断 服务程序中对键盘进行扫描。
2)．键输入原理
微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能
是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说， 它能提供标准的TTL逻辑电平，以便与通用数字系统的逻
辑电平相容。 对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相
连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，并 检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通
具体描述
行扫描法识别键号（值）的原理
将第0行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1110。
然后读取列的电平，判别第0行是否有键按下。在第0行上若 有某一按键按下，则相应的列被拉到低电平，则表示第0行 和此列相交的位置上有按键按下。若没有任一条列线为低电 平，则说明0行上无键按下。
将第1行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1101。
列号译码
SKEY3： MOV A，R1 JNB ACC.4，SKEY5 JNB ACC.5，SKEY6 JNB ACC.6，SKEY7 JNB ACC.7，SKEY8 AJMP EKEY SKEY5：MOV A，#00H MOV R2,A；存0列号 AJMP DKEY SKEY6：MOV A，#01H MOV R2，A；存1列号 AJMP DKEY SKEY7：MOV A，#02H MOV R2，A；存2列号 AJMP DKEY SKEY8：MOV A，#03H MOV R2，A；存3列号 AJMP DKEY
过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主
程序。
3)．按键结构与特点 行线电压信号通过键盘开关机械触点的断开、闭合， 输出波形如图10-6。
为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去 抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数
较少时，可采用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。
去DKEY做什么？
；键位置译码
DKEY：MOV MOV MUL ADD AJMP A，R0 B，#04H AB A，R2 EKEY ；取行号送A ；每一行按键个数 ；行号×按键数 ；行号×按键数+列号=键值，在A中
解读子程序的框架。 问：何时调用？
练习：设计一个2×2行列式键盘，并编写键盘扫描子程序。
此公式是针对例图，若行、列与扫描线、回读线的对应关系 改变了，公式要改变。
键的位置码及键值的译码过程
按键扫描的工作过程如下： ① 判断键盘中是否有键按下； ② 进行行扫描，判断是哪一个键按下，若有键按下， 则调用延时子程序去抖动； ③ 读取按键的位置码； ④ 将按键的位置码转换为键值（键的顺序号）0、1、 2„、F。
7.3.4 键盘/显示器接口设计实例
(1) 利用并行I/O芯片实现键盘/显示器接口 一般把键盘和显示器放在一起考虑。 图10-14：8031用扩展I/O接口芯片8255H实现的6位LED 显示和32键的键盘/显示器接口电路。
8031外扩一片8155H。RAM地址：7E00H～7EFFH。 I/O口地址：7F00H～7F05H。 PA口为输出口，控制键盘列线的扫描，同时又是6位共 阴极显示器的位选线。 PB口作为显示器段码输出口，PC 口作为输入口，是键盘的回读线。 75452：反相驱动器，7407：同相驱动器。
PKEY1： LJMP RETURN
2. 行列式(矩阵式)键盘接口
按键数目较多的场合，行列式键盘与独立式键盘相比， 要节省很多的I/O口线。
由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。
为了编程的需要，更准确的叫法：扫描线和回读线。为了 读到确定的值，回读线被定义在有上拉电阻的线上。
4×4矩阵键盘接口图
首先判别键盘中有无键按下： 由单片机Ｉ／Ｏ口向键盘送(输出)全扫描字，然后读入 (输入)列线状态来判断。方法是： 向扫描线(图中水平线)输 出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将回读线的 电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根列 线电平被拉至低电平，从而使列输入不全为1。 判断键盘中哪一个键被按下： 通过将扫描线逐行置低电平后，检查回读线输入状态。 方法是： 依次给扫描线送低电平，然后查所有回读线状态， 称行扫描。如果全为1，则所按下的键不在此行；如果不全 为1，则所按下的键必在此行，而且是在与零电平列线相交 的交点上的那个键。
;是K1键按下，转K1键处理 ；子程序PKEY1 ;S2键未按下，转KEY3 ;S2键按下，转PKEY2处理 ;S3未按下，转KEY4 ;S3按下，转PKEY3处理 ;S4键未按下，转KEY5 ;S4按下，转PKEY4处理 ;S5未按下，转RETURN ;S5按下，转PKEY5处理 ;重键或无键按下，从子程序返回 PKEY*的 程序框架 怎样
7.3
一、键来自百度文库接口原理
键盘接口设计
二、键盘/显示器接口设计实例
7.3.1 键盘接口原理
键盘输入的特点
1)．按键的分类 按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键， 如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按 键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。 目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。 按键按接口原理可分为键盘分编码键盘和非编码键盘。 这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方 法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘 主要是由软件来实现键盘的定义与识别。 键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现，并产生 键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCII码键盘 等；靠软件识别的称为非编码键盘。
图为8255A扩展I/O口的独立式按键接口电路。
PA
用三态缓冲器扩展的I/O口的按键接口电路。
MOV
DPTR,#0BFFFH
MOVX A,@DPTR
对独立式键盘编程，软件消抖，查询方式检测键的状态。仅 有一键按下时才有效才处理。
KEYIN: MOV DPTR,#0BFFFH ；键盘端口地址BFFFH
然后通过输入口读取各列的电平。检测其中是否有变为低电 平的列线。若有键按下，则进而判别哪一列有键按下，确定 按键位置。
将第2行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为1011。
判别是否有哪一列键按下的方法同上。
将第3行变为低电平，其余行为高电平时，输出编码为0111。
判别是否有哪一列键按下的方法同上。
3.中断工作方式
只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序，如无键 按下，单片机将不理睬键盘。 键盘所做的工作分为三个层次 第1层：单片机如何来监视键盘的输 入。三种工作方式：①编程扫描②定 时扫描③中断扫描。 第2层：确定具体按键的键号。体现 在按键的识别方法上就是：①扫描法； ②线反转法。 第3层：执行键处理程序。
硬件去抖 在硬件上可采用在 键输出端加R-S触发器 (双稳态触发器)或单稳 态触发器构成去抖动电 路。右图是一种由R-S触 发器构成的去抖动电路， 当触发器一旦翻转，触 点抖动不会对其产生任 何影响。
+5v
＆
开关
+5v
I/O 接 口
单 片 机
＆
消除抖动电路
图图 硬件去抖电路 10-6 硬件去抖电路
在扫描过程中，当发现某行有键按下，也就是输入的列 线中有一位为0时，便可判别闭合按键所在列的位置，根据 行线位置和列线位置就能判断按键在矩阵中的位置，知道是 哪一个键按下。
行 读图并归纳，得出： 首 键 按键的值=行号×每行的按键个数+列号。计数译码法 号
如何 将你知道的 第i行 、 第 j列按键 被按下 的信 息 存放在A中？以什么形式 存放？读图10-10
解： 原理如图9-8所示。 ① 判断是否有键按下: 将列线P1.0、P1.1送全0， 查P0.0、P0.1是否为0。 ② 判断哪一个键按下:
逐列送0电平信号，再逐行 扫描是否为0。
③ 键号=行首键号+列号
键盘扫描原理图
7.3.3
键盘的工作方式
单片机在忙于各项工作任务时，如何兼顾键盘的输 入，取决于键盘的工作方式。 原则：即要保证能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU 的工作时间。
A，P1 A，#0FH A EKEY DEL20 ms
A，#00 R0，A R1，A R3 #0FEH A，R3 P1，A A，P1 R1,A A，#0F0H A
；读列值 ；取列值，A中有0则有键闭合 ；A中有1则有键按下则有键闭合 ；无键按下时退出 ；延时20 ms去抖动
；下面进行行扫描，1行1行扫 ；R0作为行计数器，开始为0 ；R1作为列计数器，开始为0 ；R3为行扫描字暂存，低4位为行扫描字 ；输出行扫描字，高4位全1 ；读列值 ；暂存列值 ；取列值 ；高电平则有键闭合
1. 动态显示程序设计
内部RAM 6个显示缓冲单元： 79H～7EH存放要显示的6位数据。 8155H的PB口输出相应位的段码； 8155H的PA口输出位选码，如01H。 子程序流程如图10-15 。 8155H的初始化程序：
SKEY3 ；有键按下转SKEY3，无键按下时进行一行扫描
INC
MOV RL MOV
R0
A，R3 A R3，A
；行计数器加1
；形成下一行扫描字→R3
MOV CJNE EKEY： RET
A，R0 A，#04H，SKEY2；最后一行扫（4次）完了吗？
EKEY是谁的出口？
去SKEY2扫描 下一行
若有键闭合，则去 SKEY3
MOVX A,@DPTR
ANL A,#1FH
；读键盘状态
；屏蔽高三位
MOV R3,A
LCALL DELAY10 MOVX A,@DPTR ANL A,#1FH
；保存键盘状态值
；延时10ms去键盘抖动 ；再读键盘状态 ；屏蔽高三位
CJNE A,R3,RETURN ；两次不同，抖动引起转RETURN ；确认是有键按下 CJNE A,#1EH,KEY2 ；相等，有键按下，不等转KEY2
N
仍有按键信号？ N Y 键盘处理
按键释放？ Y
N
图10-7 软件去抖
7.3.2
非编码键盘接口的工作原理
独立式按键接口和行列式键盘接口。
1.独立式键盘接口 各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检 测输入线的电平状态可很容易判断那个键被按下。 此种接口适于键数较少或操作速度较高的场合。 图（a）为中断方式的独立式键盘工作电路 图（b）为查询方式的独立式键盘工作电路。
这样编键号有何好处？
规划：行扫描过程结束后（发现有键按下）得到的行号 存放在R0中，列号存放在R2中。
描述子程序为DECODE的 功能，出、入口参数？
出口： EKEY 键值（键号）在A中或？ KEY： MOV P1,#0F0H ；令所有行为低电平 MOV ORL CPL JZ LCALL
SKEY： MOV MOV MOV MOV SKEY2：MOV MOV MOV MOV ORL CPL S123： JNZ