第16讲键盘及显示器接口
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第16讲键盘及显示器接口
第16讲键盘及显示器接口
•七段码LED显示器字型码表
第16讲键盘及显示器接口
• LED数码显示器的接口方法与接口电路 1.LED数码显示器的接口方法 单片机与LED数码显示器有以硬件为主以 软件为主的两种接口方法。 • 1)以硬件为主的接口方法 •
第16讲键盘及显示器接口
•以硬件为主的LED显示器接口电路
第16讲键盘及显示器接口
• 2)以软件为主的接口方法 这种接口方法的电路，它是以软件查表 代替硬件译码,不但省去了译码器,而且还 能显示更多的字符。但是驱动器是必不 可少的,因为仅靠接口提供不了较大的电 流供LED显示器使用。
第16讲键盘及显示器接口
•以软件为主的LED显示器接口电路
第16讲键盘及显示器接口
第16讲键盘及显示器接口
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/25
第16讲键盘及显示器接口
LED数码显示器接口
• 1. LED数码显示器的结构 • LED数码显示器是一种由LED发光二
极管组合显示字符的显示器件。它使用 了8个LED发光二极管,其中7个用于显示 字符,1个用于显示小数点,故通常称之为7 段(也有称作8段)发光二极管数码显示器。
第16讲键盘及显示器接口
•7段LED数码显示器
•WAIT: JNB RI,WAIT
；未接收完一帧，循环等待
•
CLR RI
；清RI标志，准备下次接收
第16讲键盘及显示器接口
•MOV •MOV •INC •DJNZ •DJNZ •
A,SBUF ；读入数据
@R0,A
；送至RAM缓冲区
R0
；指向下一个地址
R1,RXDATA ；未读完一组数据，继续
•七段码LED显示器字型码表
第16讲键盘及显示器接口
• LED数码显示器的接口方法与接口电路 1.LED数码显示器的接口方法 单片机与LED数码显示器有以硬件为主以 软件为主的两种接口方法。 • 1)以硬件为主的接口方法 •
第16讲键盘及显示器接口
•以硬件为主的LED显示器接口电路
第16讲键盘及显示器接口
• 2)以软件为主的接口方法 这种接口方法的电路，它是以软件查表 代替硬件译码,不但省去了译码器,而且还 能显示更多的字符。但是驱动器是必不 可少的,因为仅靠接口提供不了较大的电 流供LED显示器使用。
第16讲键盘及显示器接口
•以软件为主的LED显示器接口电路
第16讲键盘及显示器接口
第16讲键盘及显示器接口
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第16讲键盘及显示器接口
LED数码显示器接口
• 1. LED数码显示器的结构 • LED数码显示器是一种由LED发光二
极管组合显示字符的显示器件。它使用 了8个LED发光二极管,其中7个用于显示 字符,1个用于显示小数点,故通常称之为7 段(也有称作8段)发光二极管数码显示器。
第16讲键盘及显示器接口
•7段LED数码显示器
•WAIT: JNB RI,WAIT
；未接收完一帧，循环等待
•
CLR RI
；清RI标志，准备下次接收
第16讲键盘及显示器接口
•MOV •MOV •INC •DJNZ •DJNZ •
A,SBUF ；读入数据
@R0,A
；送至RAM缓冲区
R0
；指向下一个地址
R1,RXDATA ；未读完一组数据，继续
键盘与显示器接口PPT教案
第28页/共53页
一、键输入的基本处理过程
第29页/共53页
二、按键过程的基本特点
1.按键抖动
抖动时间：10ms 左右，与按键的机械特性有关。
第30页/共53页
11.2.1 基本知识
➢ 2、消抖方法：
1）采用硬件消抖电路（利用RS 触发器）
第31页/共53页
2).软件消抖 基本思想： 检测到有键按下，键对应的行线为低，软件延时
3) 逐位输出位选信号和段码
第21页/共53页
流程图: 参见P.253 图11.1.4
第22页/共53页
第23页/共53页
11.1.3 LED 显示器接口设计方法
DIR: LD0: DIR1:
LD1: DSEG:
MOV R0, #79H MOV R3, #01H MOV A, R3 MOV P2, A MOV A, @R0 ADD A, #?? MOVC A, @A+PC MOV P1, A ACALL D1MS INC R0 MOV A, R3 JB ACC.5, LD1 RL A MOV R3,A SJMP LD0 RET DB 3FH,06,5BH,4FH,66H,6DH,7DH
MOV A, P1
CJNE A, #0FFH, ISKEY
SJMP SCANKEY ；无键按下
ISKEY： ACALL KCODE
;读取键值
; 等待按键释放, 并消除后沿抖动 …… (略) ; 执行键响应流程
MOV DPTR, #JMPTBL
MOV A, R4 RL A JMP @A+DPTR JMPTBL: AJMP SB0 AJMP SB1 ……(略)
第47页/共53页
按键位置：1 行，0 列，即“S5”键 ③ 依据行号和列号，求取该键的键值N
一、键输入的基本处理过程
第29页/共53页
二、按键过程的基本特点
1.按键抖动
抖动时间：10ms 左右，与按键的机械特性有关。
第30页/共53页
11.2.1 基本知识
➢ 2、消抖方法：
1）采用硬件消抖电路（利用RS 触发器）
第31页/共53页
2).软件消抖 基本思想： 检测到有键按下，键对应的行线为低，软件延时
3) 逐位输出位选信号和段码
第21页/共53页
流程图: 参见P.253 图11.1.4
第22页/共53页
第23页/共53页
11.1.3 LED 显示器接口设计方法
DIR: LD0: DIR1:
LD1: DSEG:
MOV R0, #79H MOV R3, #01H MOV A, R3 MOV P2, A MOV A, @R0 ADD A, #?? MOVC A, @A+PC MOV P1, A ACALL D1MS INC R0 MOV A, R3 JB ACC.5, LD1 RL A MOV R3,A SJMP LD0 RET DB 3FH,06,5BH,4FH,66H,6DH,7DH
MOV A, P1
CJNE A, #0FFH, ISKEY
SJMP SCANKEY ；无键按下
ISKEY： ACALL KCODE
;读取键值
; 等待按键释放, 并消除后沿抖动 …… (略) ; 执行键响应流程
MOV DPTR, #JMPTBL
MOV A, R4 RL A JMP @A+DPTR JMPTBL: AJMP SB0 AJMP SB1 ……(略)
第47页/共53页
按键位置：1 行，0 列，即“S5”键 ③ 依据行号和列号，求取该键的键值N
键盘显示器接口PPT课件
；调用延时子程序，软件去键抖动
MOV A，P1
；再一次读入8个按键的状态
CJNE A，R3，RETURN；两次键值比较，不同， ；是抖动引起，转RETURN
25
KEY0： MOV C，P1.0；有键按下，读P1.0的按键状态 JC KEY1 ；P1.0为高，该键未按下，跳KEY1， ；判下一个键 LJMP PKEY0 ；P1.0的键按下，跳PKEY0处理
① 扫描法。第1步，识别键盘有无键按下；第2步，如 有键被按下，识别出具体的键位。
下面以图10-9所示的键3被按下为例，说明识别过程。
30
第1步，识别键盘有无键按下。先把所有列线均置为高，说明有 键按下，否则无键被按下。
例如，当键3按下时，第1行线为低，还不能确定是键3 被按下，因为如果同一行的键2、1或0之一被按下，行线 也为低电平。只能得出第1行有键被按下的结论。
24
识别某一键是否按下的子程序：
KEYIN： MOV P1，0FFH；P1口写入1，设置P1口为输入状态
MOV A，P1
；读入8个按键的状态
CJNE A，#0FFH，QUDOU；有键按下，跳去抖动
LJMP RETURN
；无键按下，返回
QUDOU：MOV R3，A
；8个按键的状态送R3保存
LCALL DELAY10
第10章 AT89S51单片机与输入/输 出
外设的接口
1
第10章 目录 10.1 LED数码管的显示原理
10.1.1 LED数码管的结构 10.1.2 LED数码管工作原理 10.2 键盘接口原理 10.2.1 键盘输入应解决的问题 10.2.2 键盘的工作原理 10.2.3 键盘的工作方式 10.3 键盘/显示器接口设计实例 10.3.1 利用AT89S51单片机串行口实现的键盘/显示器接口
《键盘显示器接口》课件
分类与特点
分类
键盘显示器接口有多种分类方式，按照传输方式可以分为串行接口和并行接口 ；按照接口类型可以分为PS/2接口、USB接口、HDMI接口等。
特点
不同的键盘显示器接口有不同的特点和应用场景。例如，PS/2接口传输速度快 、可靠性高，但连接线较硬不易移动；USB接口则具有广泛的兼容性和灵活性 ，易于携带和使用。
《键盘显示器接口》ppt课件
目 录
• 键盘显示器接口概述 • 键盘显示器接口的原理 • 键盘显示器接口的应用 • 键盘显示器接口的未来发展 • 键盘显示器接口的挑战与解决方案
01
键盘显示器接口概述
定义与功能
定义
键盘显示器接口是指用于连接键 盘和显示器，实现信息输入和输 出的接口技术。
功能
键盘显示器接口的主要功能是传 输键盘输入信号到计算机主机， 并将计算机主机的输出信号传输 到显示器，实现人机交互。
解决方案
采用先进的画面同步技术，如G-SYNC、FreeSync等，以 减少画面撕裂和延迟现象。同时，优化切换逻辑，提高切 换速度和用户体验。
市场挑战与解决方案
市场挑战
解决方案
随着智能设备的普及，用户对于显示体验 的要求越来越高，传统的键盘显示器接口 可能无法满足市场需求。
加强市场调研和技术创新，推出符合用户 需求的接口产品。同时，加强品牌宣传和 市场推广，提高产品的知名度和竞争力。
历史与发展
历史
键盘显示器接口的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时 计算机刚刚问世，人们开始探索如何将键盘和显示器与计算 机连接起来。随着技术的不断发展，键盘显示器接口也在不 断改进和升级。
发展
现代的键盘显示器接口技术已经非常成熟，不仅传输速度更 快，而且支持更多的设备和功能。未来，随着物联网和人工 智能技术的不断发展，键盘显示器接口将更加智能化和人性 化。
键盘显示器及功率接口课件
输出原理
计算机或其他设备处理完成后，将结 果显示在显示器上，用户通过显示器 获取结果。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
键盘显示器技术参数
键盘技术参数
键盘布局
标准键盘布局，包括字 母、数字、符号等区域
，方便用户输入。
按键寿命
每个按键的寿命应达到 500万次以上，保证键
界面显示
显示器则用于展示游戏界面，包括角 色状态、地图、物品栏等信息，帮助 玩家更好地了解游戏进程和状态。
设计领域
图像处理
键盘在设计领域中常用于控制图像处理软件，如Photoshop等，进行图片的编 辑、修饰和合成。
界面设计
显示器则用于展示设计作品，如网页、APP界面等，方便设计师进行预览和调 整。
按接口类型分类
PS/2接口、USB接口、串 口等。
按功能分类
普通键盘显示器、多功能 键盘显示器（带触摸屏、 指纹识别等）。
键盘显示器工作原理
输入原理
传输原理
用户通过键盘输入数据，数据经过处 理后传输到计算机或其他设备进行处 理。
键盘和显示器之间通过特定的传输线 或无线信号进行连接，实现数据的传 输。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
键盘显示器应用领域
办公领域
文字输入
键盘是办公人员最常用的输入设 备，用于录入文字、数据等，提 高工作效率。
文件编辑
显示器则用于展示和编辑文档、 表格、PPT等文件，方便用户进 行创作和修改。
游戏领域
操作控制
键盘在游戏领域中常用于控制角色的 移动、攻击、技能释放等操作，提供 更加灵活和精准的控制方式。
键盘、显示器及功率接口
P0F： LJMP PROM0 ；转至0号键功能程序
1
P1F： LJMP PROM1 ；转至1号键功能程序
2
P2F： LJMP PROM2 ；转至2号键功能程序
3
P3F： LJMP PROM3 ；转至3号键功能程序
4
P4F： LJMP PROM4 ；转至4号键功能程序
5
P5F： LJMP PROM5 ；转至5号键功能程序
6
P6F： LJMP PROM6 ；转至6号键功能程序
7
P7F： LJMP PROM7 ；转至7号键功能程序
8
PROM0：. . . . . . ；0号键功能程序 LJMP START ；0键执行完返回 PROM1：. . . . . . ；1号键功能程序 LJMP START ；1键执行完返回 PROM2：. . . ；2号键功能程序 LJMP START ；2号键执行完返回 PROM3：. . . . . . ；3号键功能程序 LJMP START ；3号键执行完返回 PROM4：. . . . . . ；4号键功能程序 LJMP START ；4号键执行完返回 PROM5：. . . . . . ；5号键功能程序 LJMP START ；5号键执行完返回 PROM6：. . . . . . ；6号键功能程序 LJMP START ；6号键执行完返回 PROM7：. . . . . . ；7号键功能程序 LJMP START ；7号键执行完返回
下面以8031键盘实际矩阵电路分析说明键盘的编程扫描程序。 一是KEY-SCAN 键检查子程序 二是KEY-GET 键扫描取值子程序 8031键盘接口电路如图6-6所示。
在6000H接口地址的锁存器74LS373锁存低电平，此时读入P1口状态，在P1.0、P1.1、P1.2三条行线上，只要有一个不是高电平，求反后A中就不为零。此时说明有键按下了。否则无键按下。 键检查子程序： KEY-SCAN：MOV DPTR,#6000H ；列口地址送数据指针 MOV A,#00H MOVX @DPTR,A ；列线送低电平 MOV P1, #0FFH MOV A, P1 ；读行线电平 CPL A ；求反 ANL A, #07H ；A=0无键按下，A≠0有键按下 RET 以上检测程序只能判断有无键按下，但在有键按下后再分析具体是哪个键按下，则需要用扫描键取值程序。
微机原理与接口技术-键盘和LED显示接口
键盘和LED显示接口
键盘的基本工作原理
键盘的种类
键盘的工作任务可以用硬件或软件来完成， 相应地分为编码键盘和非编码键盘。 1.编码键盘：即每一次按键时，键盘能自动地产生 按键的键值。同时产生一选通脉冲信号通知单片 微机系统读取键值。一般具有去抖动和同时按键 保护功能。这种键盘易于使用，但硬件较复杂。 2.非编码键盘：只简单提供键盘的行列矩阵，其它 操作如键的识别、键值读取、去抖动等均由软件 完成，故硬件较简单。我们下面讨论的重点是这 种非编码键盘与单片微机系统的接口。
键盘接口的任务
1、判别键盘中是否有键按下 2、如果有键按下，判别是哪一个键按下――即按 键识别。 3、确定被按键的位置（即获得按键的特征值—— 行、列的编码），称为读键值。 4、判别是否同时有两个或两个以上的按键按下。 5．键值译码。每个按键都有一定的功能定义，将 读取的键值解释为定义键的功能过程称为键值 译码。 ⒍ 去除按键抖动 。
独立式按键与8051的接口
独立式按键的编码接口与8051的连接
按键
0
1 2 3 4
A2
1
1 1 1 0
A1A011 0 110 1 0 1
5
6
0
0
1
0
0
1
7
0
0
0
矩阵式键盘接口
七段LED显示器
LED显示器的驱动：
LED的译码原理：
LED静态显示器
LED显示器的动态显示
键盘的基本工作原理
键盘的种类
键盘的工作任务可以用硬件或软件来完成， 相应地分为编码键盘和非编码键盘。 1.编码键盘：即每一次按键时，键盘能自动地产生 按键的键值。同时产生一选通脉冲信号通知单片 微机系统读取键值。一般具有去抖动和同时按键 保护功能。这种键盘易于使用，但硬件较复杂。 2.非编码键盘：只简单提供键盘的行列矩阵，其它 操作如键的识别、键值读取、去抖动等均由软件 完成，故硬件较简单。我们下面讨论的重点是这 种非编码键盘与单片微机系统的接口。
键盘接口的任务
1、判别键盘中是否有键按下 2、如果有键按下，判别是哪一个键按下――即按 键识别。 3、确定被按键的位置（即获得按键的特征值—— 行、列的编码），称为读键值。 4、判别是否同时有两个或两个以上的按键按下。 5．键值译码。每个按键都有一定的功能定义，将 读取的键值解释为定义键的功能过程称为键值 译码。 ⒍ 去除按键抖动 。
独立式按键与8051的接口
独立式按键的编码接口与8051的连接
按键
0
1 2 3 4
A2
1
1 1 1 0
A1A011 0 110 1 0 1
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6
0
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1
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0
0
矩阵式键盘接口
七段LED显示器
LED显示器的驱动：
LED的译码原理：
LED静态显示器
LED显示器的动态显示
《键盘显示器接口》课件
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定义：键盘显示器接口是一种硬件 接口，用于连接键盘和显示器，使 键盘和显示器能够相互通信
应用：键盘显示器接口广泛应用于 计算机、服务器、工作站等设备中， 是计算机系统中的重要组成部分。
接口类型
PS/2接口：适用于老式键盘和鼠标， 传输速度较慢
DVI接口：适用于数字视频信号传 输，支持高清视频输出
连接投影仪，实现投影功能
游戏场景
游戏画面：通过显示器接口 显示游戏画面
游戏控制：通过键盘和显示 器接口实现游戏控制
游戏音效：通过键盘和显示 器接口实现游戏音效
游戏互动：通过键盘和显示 器接口实现游戏互动
工业控制场景
工业自动化：用于控制生产线、 机器人等设备
工业监控：用于监控生产过程、 设备状态等
无线技术：无线键盘和显示 器将成为主流
高分辨率：高分辨率显示器 将成为主流
智能化：智能化键盘和显示 器将成为趋势
键盘显示器接口的常见问题及 解决方案
常见问题分析
接口不兼容：不同品牌、型号的键盘显示器接口可能存在不兼容问题 连接不稳定：连接线接触不良或接口损坏可能导致连接不稳定 信号传输延迟：信号传输过程中可能出现延迟，影响使用体验 接口损坏：长时间使用可能导致接口损坏，需要更换新的接口
解决方案介绍
检查连接线 是否损坏或
接触不良
检查显示器设 置
更新驱动程序
更换键盘或显 示器
维护保养建议
定期清洁键盘和显示器，避免 灰尘堆积影响使用效果
避免长时间使用键盘和显示器， 适当休息，保护视力
定期检查键盘和显示器的连接 线，确保连接稳固
定期更新键盘和显示器的驱动 程序，确保设备正常运行
键盘显示接口剖析课件
命令集协议概述
命令集协议是用于规范设备间命 令交换的标准，在键盘显示接口 中，命令集协议规定了键盘发送 的命令如何被正确地解析和执行
。
命令集协议的种类
常见的命令集协议包括HID、 MIDI和OSC等，每种协议都有 其特定的命令集和命令格式。
命令集协议的特性
命令集协议的特性包括命令集、 命令格式、命令执行方式和错误 处理等，这些特性决定了命令执
电路板通常采用PCB（印刷电路板）制作，上面布满了电子元件和线路，实现各种 功能。
电路板的质量和设计直接影响到键盘的稳定性和性能，因此选用优质的电路板是至 关重要的。
按键与LED灯
按键是键盘显示接口的重要组 成部分，用户通过按键输入字 符、数字和命令。
LED灯用于指示按键的状态， 通常位于按键的上方或下方。
THANKS
感谢观看
数据传输协议概述
数据传输协议是用于规范数据在设备间传输的标准，在键 盘显示接口中，数据传输协议规定了键盘输入的数据如何 被正确地传输到显示设备上。
数据传输协议的种类
常见的数据传输协议包括TCP/IP、UDP和HTTP等，每种 协议都有其特定的传输方式和数据格式。
数据传输协议的特性
数据传输协议的特性包括传输方式、数据格式、传输速率 和错误校验等，这些特性决定了数据传输的准确性和效率 。
键盘显示接口剖析课件
• 键盘显示接口概述 • 键盘显示接口的硬件结构 • 键盘显示接口的软件协议 • 键盘显示接口的应用场景 • 键盘显示接口的常见问题与解决方
案 • 未来键盘显示接口的发展趋势
01
键盘显示接口概述
定义与功能
定义
键盘显示接口是一种连接键盘和显示 器的重要硬件接口，负责传输键盘输 入信号到显示器，以实现字符、数字 和命令的输入。
命令集协议是用于规范设备间命 令交换的标准，在键盘显示接口 中，命令集协议规定了键盘发送 的命令如何被正确地解析和执行
。
命令集协议的种类
常见的命令集协议包括HID、 MIDI和OSC等，每种协议都有 其特定的命令集和命令格式。
命令集协议的特性
命令集协议的特性包括命令集、 命令格式、命令执行方式和错误 处理等，这些特性决定了命令执
电路板通常采用PCB（印刷电路板）制作，上面布满了电子元件和线路，实现各种 功能。
电路板的质量和设计直接影响到键盘的稳定性和性能，因此选用优质的电路板是至 关重要的。
按键与LED灯
按键是键盘显示接口的重要组 成部分，用户通过按键输入字 符、数字和命令。
LED灯用于指示按键的状态， 通常位于按键的上方或下方。
THANKS
感谢观看
数据传输协议概述
数据传输协议是用于规范数据在设备间传输的标准，在键 盘显示接口中，数据传输协议规定了键盘输入的数据如何 被正确地传输到显示设备上。
数据传输协议的种类
常见的数据传输协议包括TCP/IP、UDP和HTTP等，每种 协议都有其特定的传输方式和数据格式。
数据传输协议的特性
数据传输协议的特性包括传输方式、数据格式、传输速率 和错误校验等，这些特性决定了数据传输的准确性和效率 。
键盘显示接口剖析课件
• 键盘显示接口概述 • 键盘显示接口的硬件结构 • 键盘显示接口的软件协议 • 键盘显示接口的应用场景 • 键盘显示接口的常见问题与解决方
案 • 未来键盘显示接口的发展趋势
01
键盘显示接口概述
定义与功能
定义
键盘显示接口是一种连接键盘和显示 器的重要硬件接口，负责传输键盘输 入信号到显示器，以实现字符、数字 和命令的输入。
键盘、显示接口技术详解
键盘、显示接口技术键盘与计算机接口键盘是人向机器输入数据和对系统进行干预的基本设备，用于输入数据和命令，显示计算机的运行状态、命令和计算结果。
微机键盘有两种：一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这种方式硬件结构复杂，成本高；另一种是非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，利用软件识别键码及完成各种键功能处理。
考虑到简化结构，降低成本，单片机系统中多采用非编码键盘。
键盘可以分为独立式连接方式和矩阵式两类，每一类按其译码方式又可以分为编码式和非编码式。
下面我们将介绍非编码键盘的几种常用硬件电路。
独立式按键接口设计在单片机控制系统中，常常只需要用到功能键。
少量的功能键一般采用独立式结构,独立式按键是各按键相互独立的接通一条输入数据线，每个键的工作不会影响其它的I/0口，如图7-1所示。
这是较简单的键盘结构，该电路采用查询方式。
图7-1所示，当某一个键闭合时，相应的I／O口线变为低电平。
当程序查询到低电平的I／O口线时，就可以确定处于闭合状态的键。
这种键盘的优点是电路简单；缺点是当键数较多时，要占用较多的I/O线。
对图7-1采用查询方式键盘的处理程序比较简单。
程序只包括键查询、键功能程序转移。
P0F～P7F为功能程序入口地址标号，其地址间隔应能容纳JMP指令，其中PL0～PL7分别为每个按键的功能程序。
START： MOV A， #0FFH ；输入时先置口为全1MOV P1， AMOV A， P1 ；键状态输入JNB ACC.0， P0F ；0号键按下转P0F标号地址JNB ACC.1， P1F ；1号键按下转P1F标号地址JNB ACC.2， P2F ；2号键按下转P2F标号地址JNB ACC.3， P3F ；3号键按下转P3F标号地址JNB ACC.4， P4F ；4号键按下转P4F标号地址JNB ACC.5， P5F ；5号键按下转P5F标号地址JNB ACC.6， P6F ；6号键按下转P6F标号地址JNB ACC.7， P7F ；7号键按下转P7F标号地址JNP START ；无键按下就返回POF：LJMP PL0P1F：LJMP PL1：：P7F：LJMP PL7 ；入口地址表PL0：…；0号键功能程序LJMP START ；0号键执行返回PL1：…LJMP START：PL7：…LJMP START由以上程序可知，各个按键由软件设置了优先级，优先顺序为0～7矩阵式键盘接口设计矩阵式键盘工作原理将I/O口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，这就构成了矩阵式键盘。
键盘与显示器接口技术
今天我们学习键盘与显示器接口技术，先来看键盘接口及处理程序。
（1）键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。
键是一种常开型按钮开关，平时键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合。
键盘分编码和非编码键盘。
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。
在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用得最多的是非编码键盘。
所以我们着重讨论非编码矩阵式键盘原理。
矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。
一个3*3的行、列结构可以构成一个由9个按键的键盘。
同理一个4*4的行、列可以构成一个含有16个按键的键盘等等。
很明显，在按键数量较多的场合，矩阵键盘与独立按键键盘相比，要节省很多的I/O口。
矩阵键盘的按键设置在行、列线的交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。
列线通过上拉电阻接到+5V。
平时无按键动作时，列线处于高电平状态，而当由按键按下时，列线电平状态将由与此列线相连的行线电平决定。
行线电平如果为低，则列线电平为低；行线电平如果为高，则列线电平亦为高。
这一点是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。
该电路中还有一个与门，这个与门用来产生中断信号，当键盘中没有键按下时，所有行线的输出都应为低电平，以区别于列线状态，当矩阵键盘中任何一只键按下时，与门输出由高电平变为低电平，向CPU 申请中断，由于矩阵键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。
因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。
下面我们以一个4乘4键的键盘为例来说明按键是如何被识别出来的，在开始讨论问题之前，我们先要强调一个事实，用户的按键速度相对于单片机的运行速度来说是相当慢的，在用户按下键到释放键这一段时间内，单片机有足够多的时间运行键盘识别程序。
键盘及显示器接口设计
常用的键盘电路有两种：独立式键盘和矩阵式键盘。
1.独立式键盘工作原理结构 特点：配置灵活，软件简单，但只能用于按键数量较少的场合。
按键输入均采用低电平有效，每个键对应P1.0～P1.7的一 位，没有键闭合时，通过上拉电阻使P1口处于高电位，因此， CPU只要检测到P1.x为0，便可判断出对应键已按下。此外，上 拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。当I/O口 线内部有上拉电阻时，外电路可不接上拉电阻。
1.LED数码显示管的结构 LED数码显示管从结构上可以分为共阴极结构和共阳极结构。
数码管结构图
2.LED数码管工作原理 当某一个发光二极管导通时，相应的笔画段就被点亮。这样，若
干个二极管导通，就构成09的阿拉伯数字符号以及其他能由这些笔 画段构成的简单字符。在共阳极数码管中，导通点亮的二极管用0表 示，其余用1表示；而在共阴极数码管中，导通点亮的二极管用1表示， 其余用0表示。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。
要过多占用CPU的工作时间。键盘的工作方式有3种，即编程扫描、定 时扫描和中断扫描。 1）编程扫描方式
利用CPU完成其他工作的空余调用键盘扫描子程序来响应键盘输 入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入请求，直到CPU 重新扫描键盘为止。
编程扫描方式的软件流程图
2）定时扫描方式 每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器
3.LED数码管字型编码 以0为例的不同编码
结构 形式
D7 D6 D5 Dp g f
D4 D3 D2 D1 D0 字段码 显示数 e d c ba
共阴极 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH
0
共阳极 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H
1.独立式键盘工作原理结构 特点：配置灵活，软件简单，但只能用于按键数量较少的场合。
按键输入均采用低电平有效，每个键对应P1.0～P1.7的一 位，没有键闭合时，通过上拉电阻使P1口处于高电位，因此， CPU只要检测到P1.x为0，便可判断出对应键已按下。此外，上 拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。当I/O口 线内部有上拉电阻时，外电路可不接上拉电阻。
1.LED数码显示管的结构 LED数码显示管从结构上可以分为共阴极结构和共阳极结构。
数码管结构图
2.LED数码管工作原理 当某一个发光二极管导通时，相应的笔画段就被点亮。这样，若
干个二极管导通，就构成09的阿拉伯数字符号以及其他能由这些笔 画段构成的简单字符。在共阳极数码管中，导通点亮的二极管用0表 示，其余用1表示；而在共阴极数码管中，导通点亮的二极管用1表示， 其余用0表示。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。
要过多占用CPU的工作时间。键盘的工作方式有3种，即编程扫描、定 时扫描和中断扫描。 1）编程扫描方式
利用CPU完成其他工作的空余调用键盘扫描子程序来响应键盘输 入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入请求，直到CPU 重新扫描键盘为止。
编程扫描方式的软件流程图
2）定时扫描方式 每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器
3.LED数码管字型编码 以0为例的不同编码
结构 形式
D7 D6 D5 Dp g f
D4 D3 D2 D1 D0 字段码 显示数 e d c ba
共阴极 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH
0
共阳极 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H
《键盘显示器接口》课件
2 接口技术不断发展
未来可期，我们可以期待更高清晰度、更快 数据传输速率的接口技术。
键盘显示器接口
介绍不同的计算机接口类型，包括PS/2，USB，VGA和HDMI。
概述
传统接口
使用串行、并行端口连接外部设备，速度慢、性能低。
网络通信
通过互联网连接设备，速度快、可远程操作。
键盘显示器接口
通过 PS/2、USB、VGA 和 HDMI 等接口连接外部设备，具有较高的数据传输速率。
PS/2接口
HDMI接口
优势
传输速度高、图像质量好，同时 支持音频和视频信号的传输。
传输方式
应用场景
HDMI 接口通过 19 根数字信号 传输信息，可以实现全数字传输。
如今的电视、电影、音响以及各 类数字娱乐设备都使用 HDMI 接 口进行连接。
总结
1 不同接口适用于不同场景
根据设备类型和使用场景选择合适的接机系统设 计，通过两根数据线控制外设。
信号传输方式
使用同轴协议进行通信，具有较 高的抗干扰能力。
应用场景
PS/2 接口被广泛应用于键盘等 外设连接。
USB接口
1
优势
速度快、易用性高、可连接多个设备。
传输方式
2
使用异步通信方式，位数可变。
3
应用场景
USB 接口适用于各类数字设备，如打印 机、扫描仪、鼠标、移动硬盘、数码相机 等。
VGA接口
原理
基于模拟信号传输，使用 RGB 三原色信号组合 成所显示的颜色。
应用场景
VGA 接口用于连接显示器和电脑，从而显示电 脑的图形界面和视频内容。
信号传输方式
VGA 接口通过 15 根模拟信号线和一根时钟线 传输图像信号。
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START: MOV R7,#02H ；设置要发送的字节个数
MOV R0,#30H ；设置地址指针
MOV SCON,#00H ；设置串行口为方式0 SEND: MOV A,@R0
WAIT:
MOV JNB CLR INC DJNZ
SBUF,A TI,WAIT TI R0 R7,SEND
；启动串行口发送过程 ；1帧数据未发完，循环等待
•
(1)键的识别;
•
(2)如何消除键的抖动;
•
(3)键的保护。
• 在以上几个问题中，最主要的是键的识 别。
• 非编码式键盘的结构与工作原理 • 1.非编码式键盘的结构
•
+5V X3 12 13 14 15 X2 8 9 10 11 X1 4 5 6 7 X0 0 1 2 3
Y0 Y1 Y2 Y3
• 2.非编码式键盘的工作原理
；取下一个数 ；未完，发完从子程序返回
键盘接口
• 键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系 列按键开关组成的，它是单片机系统中 最常用的人机联系的一种输入设备。用 户通过键盘可以向CPU输入数据、地址 和命令。
• 键盘按其结构形式可分为编码式键盘和 非编码式键盘两大类。
•
• 单片机系统中普遍使用非编码式键盘。 这类键盘应主要解决以下几个问题：
5
36
6
35
7
34
8
33
9
32
10 11
8155
31 30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
VCC
PC 2 PC 1 PC 0
PB 7 PB 6
PB 5 PB 4 PB 3 PB 2 PB 1 PB 0 PA 7 PA 6 PA 5 PA 4 PA 3
PA 2 PA 1 PA 0
非编码式键盘识别闭合键通常有两种方法： 一种称为行扫描法,另一种称为线反转法。
• 行扫描法:
• 所谓行扫描法,就是通过行线发出低电平 信号,如果该行线所连接的键没有按下的 话,则列线所连接的输出端口得到的是全 “1”信号;如果有键按下的话,则得到的 是非全“1”信号。
• 3.如何消除键的抖动
• 由于按键为机械开关结构,因此机械触点 的弹性及电压突跳等原因,往往在触点闭 合或断开的瞬间会出现电压抖动。
单片机系统的扩展
• 一、存储器的扩展 • 二、I/O端口的扩展
8155引脚图
PC 3
PC 4 T IM E R IN
R ESET PC 5
T IM E R O U T
IO /M
CE RD WR A LE AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6
AD7
V SS
1
40
2
39
3
38
4
37
RD
键盘接口举例
74HC245
B0
A0
B1
A1
B2
A2
B3
A3
B4
A4
B5
A5
B6
A6
B7
A7
DIR
E
1
08
19 2A 3B
4C 5D
6E 7F
VCC R 8
键盘扫描的程序（采用查询方法）
• KS： • • • • • • • • • • KSK1： • • • • • • •
MOV DPTR，#7FFFH
在清除端保持高电平时，才具有锁存功 能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升 沿锁存。 CPU 的ALE信号必须经过反相 器反相之后才能与74LS273的控制端 CLK 端相连。
编写程序把按钮开关状态通过图中的发 光二极管显示出来。程序如下：
DDIS:MOV DPTR,#0FEFFH ；输入口地址→DPTR
TI
RI
例： 从16位扩展口读入5组数据（每组二个字节）， 节并把它们转存到内部RAM 20H开始的单元中。
MOV R7,#05H ；设置读入组数
MOV R0,#20H ；设置内部RAM数据区首址
START: CLR P1.0
；并行置入数据，S/L*=0
SETB P1.0
；允许串行移位，S/L*=1
LP: MOVX A,@DPTR
；按钮开关状态读入A
MOVX @DPTR,A ；A中数据送输出口
SJMP LP
；反复连续执行
3）用MCS-51的串行口扩展并行口 用74LS165扩展并行输入口
串行口控制寄存器SCON
SCON 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
（98H） SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
MOV R1,#02H ；设置每组字节数，即外扩
；74LS165的个数
RXDATA: MOV SCON,#10H ；设串口方式0，允许接收，启动 WAIT: JNB RI,WAIT ；未接收完一帧，循环等待
CLR RI
；清RI标志，准备下次接收
MOV A,SBUF ；读入数据
MOV @R0,A
；送至RAM缓冲区
；键扫描程序
CLR P1.0
；先扫描第1行
MOVX A，@DPTR ；读入按键状态
MOV 37H，A
；暂存按键状态
CPL A
；
JZ KSK1
；0～7号键没有键操作，则跳
LCALL DL20
；0～7号键有操作，则延时去抖
MOVX A，@DPTR ；再读键状态
XRL A，37H
；和延时前的状态一样吗？
JZ KS1
2）用74LSTTL电路扩展并行I/O口
利用74LS273和74LS244，将P0口扩展成简单的输入、 输出口的电路。
74LS273输出端接8个LED发光二极管，以显示8个按 钮开关状态，某位低电平时二极管发光。
74LS244是缓冲驱动器，扩展输入口，接8个按钮开 关。
• 74ls273:是带有清除端的8D触发器，只有
• 软件去抖：调用延迟子程序
• 硬件去抖：加锁存器
• 4.键的保护
• 键的保护问题指的是当有双键或多 键同时按下时会出现什么问题以及如何 加以解决。一旦出现这样情况,一般作为 废键处理。
P1.1 P1.0
P0.0 P0.1 P0.2
8051 P0.3
P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.7
；一样，则转去查询键号
SETB P1.0
；开始扫描第2行
CLR P1.1
C R0
；指向下一个地址
DJNZ R1,RXDATA ；未读完一组数据，继续
DJNZ R7,START ；5组数据未读完重新并行置入
……
；对数据进行处理
用74LS164扩展并行输出口.
74LS164：8位串入并出移位寄存器。
下图是利用74LS164扩展二个8位并行输出口的接 口电路。
例 编写将内部RAM单元30H、31H的内容经串行口 由74LS164并行输出子程序。
MOV R0,#30H ；设置地址指针
MOV SCON,#00H ；设置串行口为方式0 SEND: MOV A,@R0
WAIT:
MOV JNB CLR INC DJNZ
SBUF,A TI,WAIT TI R0 R7,SEND
；启动串行口发送过程 ；1帧数据未发完，循环等待
•
(1)键的识别;
•
(2)如何消除键的抖动;
•
(3)键的保护。
• 在以上几个问题中，最主要的是键的识 别。
• 非编码式键盘的结构与工作原理 • 1.非编码式键盘的结构
•
+5V X3 12 13 14 15 X2 8 9 10 11 X1 4 5 6 7 X0 0 1 2 3
Y0 Y1 Y2 Y3
• 2.非编码式键盘的工作原理
；取下一个数 ；未完，发完从子程序返回
键盘接口
• 键盘实际上是由排列成矩阵形式的一系 列按键开关组成的，它是单片机系统中 最常用的人机联系的一种输入设备。用 户通过键盘可以向CPU输入数据、地址 和命令。
• 键盘按其结构形式可分为编码式键盘和 非编码式键盘两大类。
•
• 单片机系统中普遍使用非编码式键盘。 这类键盘应主要解决以下几个问题：
5
36
6
35
7
34
8
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9
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10 11
8155
31 30
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VCC
PC 2 PC 1 PC 0
PB 7 PB 6
PB 5 PB 4 PB 3 PB 2 PB 1 PB 0 PA 7 PA 6 PA 5 PA 4 PA 3
PA 2 PA 1 PA 0
非编码式键盘识别闭合键通常有两种方法： 一种称为行扫描法,另一种称为线反转法。
• 行扫描法:
• 所谓行扫描法,就是通过行线发出低电平 信号,如果该行线所连接的键没有按下的 话,则列线所连接的输出端口得到的是全 “1”信号;如果有键按下的话,则得到的 是非全“1”信号。
• 3.如何消除键的抖动
• 由于按键为机械开关结构,因此机械触点 的弹性及电压突跳等原因,往往在触点闭 合或断开的瞬间会出现电压抖动。
单片机系统的扩展
• 一、存储器的扩展 • 二、I/O端口的扩展
8155引脚图
PC 3
PC 4 T IM E R IN
R ESET PC 5
T IM E R O U T
IO /M
CE RD WR A LE AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6
AD7
V SS
1
40
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3
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4
37
RD
键盘接口举例
74HC245
B0
A0
B1
A1
B2
A2
B3
A3
B4
A4
B5
A5
B6
A6
B7
A7
DIR
E
1
08
19 2A 3B
4C 5D
6E 7F
VCC R 8
键盘扫描的程序（采用查询方法）
• KS： • • • • • • • • • • KSK1： • • • • • • •
MOV DPTR，#7FFFH
在清除端保持高电平时，才具有锁存功 能，锁存控制端为11脚CLK，采用上升 沿锁存。 CPU 的ALE信号必须经过反相 器反相之后才能与74LS273的控制端 CLK 端相连。
编写程序把按钮开关状态通过图中的发 光二极管显示出来。程序如下：
DDIS:MOV DPTR,#0FEFFH ；输入口地址→DPTR
TI
RI
例： 从16位扩展口读入5组数据（每组二个字节）， 节并把它们转存到内部RAM 20H开始的单元中。
MOV R7,#05H ；设置读入组数
MOV R0,#20H ；设置内部RAM数据区首址
START: CLR P1.0
；并行置入数据，S/L*=0
SETB P1.0
；允许串行移位，S/L*=1
LP: MOVX A,@DPTR
；按钮开关状态读入A
MOVX @DPTR,A ；A中数据送输出口
SJMP LP
；反复连续执行
3）用MCS-51的串行口扩展并行口 用74LS165扩展并行输入口
串行口控制寄存器SCON
SCON 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
（98H） SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
MOV R1,#02H ；设置每组字节数，即外扩
；74LS165的个数
RXDATA: MOV SCON,#10H ；设串口方式0，允许接收，启动 WAIT: JNB RI,WAIT ；未接收完一帧，循环等待
CLR RI
；清RI标志，准备下次接收
MOV A,SBUF ；读入数据
MOV @R0,A
；送至RAM缓冲区
；键扫描程序
CLR P1.0
；先扫描第1行
MOVX A，@DPTR ；读入按键状态
MOV 37H，A
；暂存按键状态
CPL A
；
JZ KSK1
；0～7号键没有键操作，则跳
LCALL DL20
；0～7号键有操作，则延时去抖
MOVX A，@DPTR ；再读键状态
XRL A，37H
；和延时前的状态一样吗？
JZ KS1
2）用74LSTTL电路扩展并行I/O口
利用74LS273和74LS244，将P0口扩展成简单的输入、 输出口的电路。
74LS273输出端接8个LED发光二极管，以显示8个按 钮开关状态，某位低电平时二极管发光。
74LS244是缓冲驱动器，扩展输入口，接8个按钮开 关。
• 74ls273:是带有清除端的8D触发器，只有
• 软件去抖：调用延迟子程序
• 硬件去抖：加锁存器
• 4.键的保护
• 键的保护问题指的是当有双键或多 键同时按下时会出现什么问题以及如何 加以解决。一旦出现这样情况,一般作为 废键处理。
P1.1 P1.0
P0.0 P0.1 P0.2
8051 P0.3
P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.7
；一样，则转去查询键号
SETB P1.0
；开始扫描第2行
CLR P1.1
C R0
；指向下一个地址
DJNZ R1,RXDATA ；未读完一组数据，继续
DJNZ R7,START ；5组数据未读完重新并行置入
……
；对数据进行处理
用74LS164扩展并行输出口.
74LS164：8位串入并出移位寄存器。
下图是利用74LS164扩展二个8位并行输出口的接 口电路。
例 编写将内部RAM单元30H、31H的内容经串行口 由74LS164并行输出子程序。