键盘显示器接口8279

补充：键盘接口
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AGAIN：XOR AL,AL MOV DX,PORT0 OUT DX,AL MOV DX,PORT1 IN AL,DX CMP AL,0FFH JZ AGAIN CALL DELAY
PROG:MOV BL,0;键号初值为0
MOV BH，0FEH；送扫描初值 MOV CX，8；计数值为行数
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4) 回复缓冲器、键盘消抖及控制
回复缓冲器来自RL0—RL7的8根回复线的回复信号，由回复缓 冲器缓冲并锁存。 在键盘工作方式下，这些线接到键盘矩阵的列线。在逐行 扫描时，回复搜索一行中闭合的键。当某一键闭合时，消抖电 路被置位，延时等待10ms之后，再检验该键是否仍闭合。若闭 合，则该键的行、列地址和附加的移位、控制状态一起形成键 盘数据，送8279内部的FIFO先进先出存储器。
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FROW ：MOV AL，BH；扫描一行 MOV DX，PORT0 FCOL： RCR AL，1
OUT DX，AL
ROL BH，1 MOV DX，PORT1；读进列值 IN AL，DX CMP AL，0FFH
JNC PROCE
INC BL JMP FCOL PROCE：….；键译码程序 DONE ： …;后序处理程序
5) FIFO /传感器RAM 及其状态寄存器
FIFO/传感器RAM是一个8*8位RAM。 在键盘方式时，它是FIFO存储器，每次以新的顺序写入到 RAM单元中；而每次读出时，总是按输入的先后顺序，将最先 输入的数据读出。
FIFO状态寄存器用来存放FIFO RAM的工作状态，像FIFO RAM是空还是满，其中存有多少个字符，是否操作出错等。 当FIFO RAM不空时，状态逻辑将产生IRQ=1信号，向CPU发 出中断申请。
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（二）8279的工作方式
1 数据输入方式 ：8279有三种数据输入方式 （1）键盘扫描方式
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行反转法
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8255A的A口行线，B口列线。
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START：MOV AL，82H OUT 63H，AL WAIT0： MOV AL，0 CALL DELAY MOV AL，90H OUT 63H，AL
OUT 60H，AL
IN AL，61H CMP AL, 0FFH JZ WAIT0 PUSH AX PUSH AX
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2)控制与定时寄存器及定时控制
控制与定时寄存器用来寄存键盘及显示的工作方式以及CPU编 程的其他方式。这些寄存器一旦接收并锁存送来的命令，就通 过译码产生相应的控制信号，从而完成相应的控制功能。
定时控制包括基本的计数链。首级计数器是一个可编程的N级计 数器，N可以在2—31之间由软件编程，以便从外部时钟CLK得 到内部所需要的100KHz时钟。然后经过分频为键盘扫描提供适 当的逐行扫描频率和显示扫描时间。
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第二节 8279可编程键盘/显示器接口芯片
8279是一种通用的可编程的键盘、显示器接口芯片，能 完成键盘输入和显示控制的功能，可以大大提高CPU效率，并 可使接口电路更具有通用性。 8279的功能主要包括键盘输入和显示控制两部分，其中 键盘部分提供扫描工作方式，可连接64个键的矩形键盘，并 具有自动消抖和多键同时按下保护功能。显示部分则提供扫 描方式的显示接口，可与8位或16位LED数码管连接构成。 实现对键盘和显示器的自动扫描 识别闭合键的键号 完成显示器的动态扫描
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3)扫描计数器
4位的计数器,有译码、编码两种方式,由编程设定. 扫描计数器有两种工作方式。 按编码方式工作时,计数器作二进制计数，四位计数状态 从扫描线SL0—SL3输出，经外部译码器译码后，为键盘和显示 器提供扫描线; 按译码方式工作时，扫描计数器的最低二位被译码后，从 SL0—SL3输出，因此SL0—SL3提供4中取1的扫描译码。
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6)显示RAM和显示地址寄存器
显示RAM用来存放显示数据，它有16*8位的容量位，最多可存 放16位的显示信息。在显示过程中，这些信息被轮流从显示寄 存器输出。
显示寄存器则分为A、B两组，即OUTA0—OUTA3和OUTB0—OUTB3， 它们可以单独送数，也可以组成8位的字节。显示寄存器的输出 与显示扫描配合，不断从显示RAM中读出显示数据，同时轮流 驱动被选中的显示位，以达到多路复用的目的，使显示器呈现 出稳定的显示状态。 显示地址寄存器用来寄存由CPU进行读/写的显示RAM的地址， 它由命令设定，也可以设置成每次读出或写入之后自动递增。
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二、8279的组成原理和工作原理
8279内部结构框图
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工作原理
• 由SL0~SL3输出键盘和显示器的扫描线 • 回复线RL0~RL7作为键盘的列线以搜索闭合键将 键盘数据送入FIFO存储器， • 有键闭合时数据进入FIFO存储器，使IRQ置位向 CPU申请中断。 • 显示缓冲区（RAM）存放显示数据的段码，数据 轮流从显示寄存器输出，在SL0~SL3的配合下， 实现动态显示。（OUTA和OUTB）
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1)数据缓冲器及输入输出控制
数据缓冲器是双向缓冲器，它将内部总线和外部总线连通，用于 传送CPU和8279之间的命令和数据。
输入输出控制线控制数据向各种内部寄存器和缓冲器发送或接收。 CS是片选信号，只有CS=0时，8279才被选通，CPU才能对其进行 读写操作。 RD、WR来自CPU的读、写控制信号。 A0用于区分信息的特征，当A0=0时，表示输入输出的信息是数 据；当A0=1时，表示输入的信息是指令，而输出的信息是状态 字。
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“1”
“0” ＜10ms
抖动时间 ＜10ms
开关动作时间 ＞100ms
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有按键信号？ Y
N
延时等待10ms
仍有按键信号？ N Y 键盘处理 按键释放？ Y N
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串键问题
所谓的串键是指在键盘上同时按下两个或多个键。防 止因串键而产生错误代码的方法很多，常用的方法： 采用软件进行扫描，直到检测到只有一个键闭合时， 才从键盘读取代码。这种方法认定最后一个仍然保持按下 的键是正确的键，它一般用于采用软件对键盘进行扫描的 场合。 硬件方法进行锁定，在第一个键未释放之前，按其它 的键不产生选通信号。这种方法认为第一个按下的键有效。
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一、 8279引脚及逻辑符号
补充：键盘接口 8279采用40引脚封装，其管脚、引线功能如图所示。其引脚功 能如下： D0~D7（数据总线）：双向、三态总线，和系统数据总线相连； 用于CPU和8279间的数据/命令传递。 CLK（系统时钟）：输入线，为8279提供内部时钟的输入端。 RESET（复位）：输入线，当RESET=1时，8279复位，其复位状 态为：16个字符显示； 编码扫描键盘--双键锁定； 程序时钟 编码为31。 CS（片选）：输入线，当CS=0时8279被选中，允许CPU对其读、 写，否则被禁止。 A0（C/D）：输入线。当A0=1时CPU写入数据为命令字，读出数 据为状态字；A0=0时CPU读、写的字节均为数据。
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本讲重点：
键盘接口（键盘种类,矩阵键盘的行 扫描与线反转法的电路、原理与编程)
8279的使用
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键盘的分类
（1）编码键盘 编码键盘带有必要的硬件电路，能自动提供按键的 ASCII编码，并能将数据保持到新键按下为止，还有去抖 动和防止多键、串键等保护装置。编码键盘软件简短， 它根据编码就能识别是什么键按下，但硬件电路复杂， 价格较贵。 （2）非编码键盘 它仅仅是按行、列排列起来的矩阵开关，其它的工作如 识别键、提供代码、去抖动等均由软件来解决。目前微 型机中，一般为了降低成本，简化硬件电路，大多采用 非编码键盘，所以下面仅介绍非编码键盘的接口电路。
JNZ FCOL
ADD BL，8 LOOP FROW JMP DONE
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行反转法识别按键
将行线接一个并行口，先让它工作在输出方式，将 列线出接到一个并行口，先让它工作在输入方式。编程使 CPU通过输出端口往各行线全部送低电平，然后读入列线 的值。如果有某一个键被按下，则必有一条列线为低电平。 然后进行线反转，通过编程对两个并行端口进行方式设置， 使连接行线的端口工作在输入方式，并将刚才读到的列线 值通过所连接的并行口再输出到列线，然后读取行线的值， 那么闭合键所对应的行线必为低电平，这样当一个键被按 下时，就可以读到一对唯一的列值和行值。
补充：键盘接口 控制（CNTL）和移位（SHIFT）的状态由两个独立的附加 开关状态决定，而扫描（D5D4D3）和回复（D2D1D0）则是被按 键的行列位置数据。D5D4D3三位来自扫描计数器，是被按键的 行编码，而D2D1D0三位则是来自列计数器，它们是根据回复信 息而确定的列编码。
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补充：键盘接口 CNTL/STB控制：输入线，高电平，在键盘方式下，该输入信号 是键盘数据的最高位，通常用来扩充键盘开头的控制功能，作为 控制键用。 OUTA0~OUTA3（A组显示信号）：输出线。 OUTB0~OUTB3（B组显示信号）：输出线。 这两组引线都是显示数据输出线，与多位数字显示的扫描线 SL0~SL3同步，两组可以独立使用，也可以合并使用。 BD（显示消隐）：显示熄灭控制输出线，它输出一个控制信号， 低电平有效。通过硬件使七段LED显示熄灭。
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非编码键盘按键的识别：
行扫描法和线反转法
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（1）行扫描法识别按键
行扫描法识别按键的过程是：首先判断是否有键被按下， 即先进行全扫描，将所有行线置成低电平；然后扫描全部 列线，如果扫描的列值全是高电平，则说明没有任何一个 键被按下；如果读入的列值不是全1，则说明有键按下， 再用逐行扫描的方法确定哪一个键被按下。先扫描第一行， 即置该行为低电平，其他行为高电平，然后检查列线，如 果某条列线为低电平，则说明第一行与该列相交的位置上 的按键被按下；如果所有列线全是高电平，则说明第一行 没有键被按下，接着扫描第二行，以此类推，直到找到被 按下的键。
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去抖动和防串键
在键盘设计时，除了对键码的识别外，还有两个问题 需要解决：抖动和串键。 当用手按下一个键时，往往会出现按键在闭合位置 和断开位置之间跳几下才稳定到闭合状态的情况；在释放 一个键时，也会出现类似的情况，这就是抖动。抖动的持 Байду номын сангаас时间随操作员而异，不过通常总是不大于10ms。大家容 易想到，抖动问题不解决就会引起对闭合键的错误识别。
POP AX
OUT 61H，AL IN AL，60H POP BX MOV AH，BL；列值送AH，行值送AL LEA SI，TABLE；取键码表首址
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MOV CX，40H
LOOP1： CMP AX，[SI] JZ KEYPRO INC SI INC SI LOOP LOOP1；未完，继续。 JMP START；未找到相同码，重新开始找。 KEYPRO：…；键译码程序 TABLE：DW 0FEFEH；键码表，K0 DW 0FEFDH DW 0FEFBH DW 0FEF7H………..
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RD、WR（读、写信号）：输入线。低电平有效，来自CPU的控制信 号，控制8279的读、写操作。 IRQ（中断请求）：输出线。高电平有效。 在键盘工作方式中，当FIFO/传感器RAM存有数据时，IRQ为高电平。 CPU每次从RAM中读出数据时，IRQ变为低电平。若RAM中仍有数据， 则IRQ再次恢复高电平。 在传感器工作方式中，每当检测到传感器状态变化时，IRQ就出现 高电平。 SL0~SL3（扫描线）：输出线。用来扫描键盘和显示器。它们可以 编程设定为编码（4中取1）或译码输出（16取1）。 RL0~RL7（回复线）：输入线。它们是键盘矩阵或传感矩阵的列 （或行）信号输入线。 SHIFT（移位信号）:输入线，高电平有效，该信号是8279键盘数 据的次高位D6，通常用来补充键盘开关的功能，可以用作键盘上 下档功能键。