嵌入式ARM键盘接口和七段数码管的控制实验

实验三键盘接口和七段数码管的控制实验

一、实验目的

1. 学习4X4键盘的与CPU的接口原理

2. 掌握键盘芯片HD7279的使用，及8位数码管的显示方法；

二、实验内容

1. 通过4X4按键完成在数码管上的各种显示功能，以及LCD上显示。

三、实验设备

1.EL-ARM-830+教学实验箱，PentiumII以上的PC机，仿真调试电缆。

2. PC操作系统WIN98或WIN2000或WINXP，ADS1.2集成开发环境，

仿真调试驱动程序。

四、实验原理

键盘和7段数码管的控制实验，是通过键盘的控制芯片HD7279A来完成的。它的信号线及控制线连接到S3C2410上，驱动线直接连到8位共阴的7段数码管上。由于其芯片的接口电压是5V的，而S3C2410的接口电压是3.3V，所以，HD7279A的信号、控制线经过CPLD 把电压转换到3.3V，然后送入CPU中。

HD7279是一片具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管或独立的LED的智能显示驱动芯片。该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成显示键盘接口的全部功能。内部含有译码器可直接接受BCD码或16进制码并同时具有两种译码方式。此外还具有多种控制指令如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等，具有片选信号可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。

HD7279在与S3C2410接口中，它使用了4根接口线。片选信号#CS（低电平有效），时钟信号CLK，数据收发信号DATA，中断信号#KEY（低电平送出），EL-ARM-830+实验箱与其的接口中，使用了三个通用I/O接口，和一个外部中断，实现了与HD7279A的连接，S3C2410的外部中断接HD7279的中断#KEY，三个I/O口分别与HD7279A的其他控制、数据信号线相连。HD7279的其他管脚分别接4X4按键和8位数码管。

当程序运行时，按下按键，平时为高电平的HD7279A的#KEY就会产生一个低电平，送给S3C2410的外部中断5请求脚，在CPU中断请求位打开的状态下，CPU会立即响应外部中断5的请求，PC指针就跳入中断异常向量地址处，进而跳入中断服务子程序中，由于外部中断4/5/6/7使用同一个中断控制器，所以，还必须判断一个状态寄存器，判断是否是外部中断5的中断请求，当判断出是外部中断5的中断请求，则程序继续执行，CPU 这时，通过发送#CS片选信号选中HD7279A，再发送时钟CLK信号和通过DATA线发送控制指令信号给HD7279A，HD7279A得到CPU发送的命令后，识别出该命令，然后，扫描按键，

把得到键值回送给CPU，同时，在8位数码管上显示相关的指令内容，CPU在得到按键后，有时，程序还会给此键值一定的意义，然后再通过识别此按键的意义，进而进行相应的程序处理。要进一步开发显示功能，请参见关于HD7279芯片及相应的编程资料

HD7279A.PDF的文档，其中有详细、完备的编程资料。

详细具体的应用，请参见\实验程序\HARDWARE\ADS\实验十一目录下的Key_Led.mcp项目文件。请详细阅读代码注释。

五、实验步骤

1．本实验使用实验教学系统的CPU板，键盘、8位数码管。在进行本实验时、AD通道选择开关、LCD电源开关、音频的左右声道开关、触摸屏中断选择开关等均应处在关闭状态。

2．在PC机并口和实验箱的CPU板上的JTAG接口之间，连接仿真调试电缆，以及串口间连接公/母接头串口线。

3．打开超级终端，配置串口的属性（如COM1），配置波特率为115200，校验位无，数据位为8，停止位为1，数据控制流为无；检查连接是否可靠，可靠后，接入电源线，系统上电，同时按住“空格”键，进入VIVI状态。

4．打开ADS1.2开发环境，从里面打开\实验程序\HARDWARE\ADS\实验十一\Key_Led.mcp 项目文件，进行编译。

5．编译通过后，进入ADS1.2调试界面，加载实验程序\HARDWARE\ADS\实验十一\Key_Led_Data\Debug中的映象文件程序映像Key_Led.axf。

6．在ADS调试环境下全速运行映象文件。按下任意键值，观察数码管的显示。说明：“0”键表示数码管测试，8个数码管闪烁，“4”键表示数码管复位，“1”键表示数码管右移8位，“2”键表示数码管循环右移，“9”键表示数码管左移8位，“A”键表示数码管循环左移。其他按键在最右两个数码管上显示键值。根据HD7279A.PDF文档可以进一步开发具体的相应的程序。