第10章 AT89C51单片机与输入外设和输出外设的接口设计

第10章 AT89C51单片机与输入外设和输出外设的接口设计1．下列项说法正确。

A．HD7279是一个用于键盘和LED显示器的专用接口芯片

B．在单片机与微型打印机的接口中，打印机的BUSY信号可作为查询信号或中断请求信号使用

C．为给扫描法工作的8 8键盘提供接口电路，在接口电路中只需要提供两个输入口和一个输出口

D．LED显示器的字型码是固定不变的

答：A．对；B．对；C．错；D．错。

2．为什么要消除按键的机械抖动？软件消除按键机械抖动的原理是什么？

答：在按键的闭合和断开过程中，由于开关的机械特性，导致了按键抖动的产生。如果不消除按键的机械抖动，按键的状态读取将有可能出现错误。消除按键抖动一般是采用软件或硬件去抖。软件去抖的原理是，在第一次检测到有键按下时，该键所对应的行线为低电平，执行一端延时10ms的子程序后，确认该行线电平是否仍然为低电平，如果仍为低电平，则确认该行确实有键按下。

3．LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？答：静态显示时，数据是分开送到每一位LED上的。而动态显示时，则数据是同时送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示口线占用较少，适合用在显示位数较多的场合。

4．写出表10-1中仅显示小数点“.”的段码。

答：80H（共阴极）；7FH（共阳极）。

5．说明矩阵式键盘按键按下的识别原理。

答：按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V上，无按键按下时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平亦为高。将行、列线信号配合起来并做适当的处理，才能确定闭合键的位置。

6．对于图10-10所示的键盘，采用线反转法原理编写出识别某一按键被

按下并得到其键号的程序。

答：先对P1口高4位送低电平，读取P1口低4位的值；再对P1口低4位送低电平，读取P1口高4位的值，将两次读到的值组合在一起就得到了按键的特征码，再根据特征码查找键值。参考程序如下：

KEYIN: MOV P1,#0FH ;反转读键

MOV A,P1

ANL A,#0FH

MOV B,A

MOV P1,#0F0H

MOV A,P1

ANL A,#0F0H

ORL A,B

CJNE A,#0FFH,KEYIN1

RET ;未按键

KEYIN1: MOV B,A ;暂存特征码

MOV DPTR,#KEYCOD ;指向特征码表

MOV R3,#0FFH ;顺序码初始化

KEYIN2: INC R3

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

CJNE A,B,KEYIN3

MOV A,R3 ;找到,取顺序码

RET

KEYIN3: CJNE A,#0FFH,KEYIN2 ;未完,再查

RET ;已查完,未找到,以未按键处理

KEYCOD: DB 0E7H,0EBH,0EDH,0EEH ;特征码表

DB 0D7H,0DBH,0DDH,0DEH

DB 0B7H,0BBH,0BDH,0BEH

DB 77H,7BH,7DH,7EH

7．键盘有哪3种工作方式，它们各自的工作原理及特点是什么？

答：（1）编程扫描方式。当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，反复扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，响应键盘的输入请求。

（2）定时扫描方式。单片机每隔一定的时间对键盘扫描一次。

（3）中断扫描方式。只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序并执行该按键功能程序，如果无键按下，单片机将不理睬键盘。

8．根据图10-11所示的电路，编写在6个LED显示器上轮流显示“1，2，3，4，5，6”的显示程序。

答：参见教材P170的显示程序。

9．简述TPP-40A/16A微型打印机的Centronics接口的主要信号线及功能，与AT89C51单片机相连接时，如何连接几条控制线？

答：DB0～DB7——数据线，单向传输，由单片机输入给打印机。STB（STROBE）——数据选通信号。在该信号的上升沿，数据线上的8位并行数据被打印机读入机内锁存。

BUSY——打印机忙状态信号。当该信号有效（高电平）时，表示打印机正忙于处理数据。此时，单片机不得使STB信号有效，向打印机送入新的数据。

ACK——打印机的应答信号。低电平有效，表明打印机已取走数据线上的数据。

ERR——出错信号。当送入打印机的命令格式出错时，打印机立即打印1行出错信息，提示出错。在打印出错信息之前。该信号线出现一个负脉冲，脉冲宽度为30νs。

用一条地址线来控制写选通信号STB和读取BUSY引脚状态。

10．如果把图10-25所示的打印机的BUSY线断开，然后与AT89C51单片机的线相接，请简述电路的工作原理并编写将以20H为起始地址的连续20个内存单元中的内容输出的打印程序。

答：本程序采用外部中断来完成数据打印，先打印一个数据，当BUSY 线从高电平变成低电平时，再打印下一个数据。参考程序如下：

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP IN

ORG 0030H

MAIN: SETB EX0 ;允许外部中断

SETB IT0

SETB EA

MOV R0,#7FH ;控制口地址

MOV A,#81H ;控制字

MOVX @R0,A

MOV R1,#20H ;数据区首地址

MOV R2,#19 ;计数器

MOV A,@R1 ;打印内容

MOV R0,#7CH ;A口地址

MOVX @R0,A

MOV R0,#7FH

MOV A,#0EH

MOVX @R0,A ;PC7=0

MOV A,#0FH

MOVX @R0,A ;PC7=1