键盘显示器接口
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图10-2 其他各种字型的LED显示器
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10.1.2 LED数码管工作原理 图10-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理
图。N位位选线和8 N条段码线。段码线控制显示字型， 而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。
图10-3 4位LED数码管的结构原理图
5
LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。 1．LED静态显示方式
另一种是采用专用的键盘/显示器接口芯片，这类芯片 中都有自动去抖动的硬件电路。
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10.2.2 键盘的工作原理 键盘可分为两类：非编码键盘和编码键盘。 非编码键盘是利用按键直接与单片机相连接而成，这种 键盘通常使用在按键数量较少的场合。使用这种键盘，系 统功能通常比较简单，需要处理的任务较少，但是可以降 低成本、简化电路设计。按键的信息通过软件来获取。 1．非编码键盘 常见的为两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘。 （1）独立式键盘 特点是：一键一线，各键相互独立，每个键各接一条 I/O口线，通过检测I/O输入线的电平状态，可容易地判断 哪个按键被按下，如图10-8所示。
KEY1： MOV C，P1.1；读P1.1的按键状态 JC KEY2 ；P1.1为高，该键未按下，跳KEY2， ；判下一个键 LJMP PKEY1 ；P1.1的键按下，跳PKEY1处理
17
KEY2： MOV C，P1.2 JC KEY3
LJMP PKEY2 KEY3： MOV C，P1.3
…… …… KEY7： MOV C，P1.7 JC RETURN
一种软件延时，本思想是：在检测到有键按下时，该键 所对应的行线为低电平，执行一段延时10ms的子程序后， 确认该行线电平是否仍为低电平，如果仍为低电平，则确 认该行确实有键按下。当按键松开时，行线的低电平变为 高电平，执行一段延时10ms的子程序后，检测该行线为 高电平，说明按键确实已经松开。采取本措施，可消除两 个抖动期t1和t3的影响。
图10-4 4位LED静态显示电路
6
2．LED动态显示方式
图10-5 4位8段LED动态显示电路
7
图10-6 8位LED动态显示过程和结果
静态显示与动态显示的优点和缺点
8
10.2 键盘接口原理 键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片 机对话的主要手段。下面介绍键盘的工作原理和键盘的工 作方式。 10.2.1 键盘输入应解决的问题 1．键盘的任务 任务有三项： (1) 判别是否有键按下？若有，进入下一步工作。 (2)识别哪一个键被按下，并求出相应的键值。 (3)根据键值，找到相应键值的处理程序入口。
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图10-8 独立式键盘接口电路
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对于图10-8的键盘，图中的上拉电阻保证按键释放时， 输入检测线上有稳定的高电平。
当某一按键按下时，对应的检测线就变成了低电平，与 其他按键相连的检测线仍为高电平，只需读入I/O输入线 的状态，判别哪一条I/O输入线为低电平，很容易识别哪 个键被按下。
优点：电路简单，各条检测线独立，识别按下按键的软 件编写简单。适用于键盘按键数目较少的场合，不适用于 键盘按键数目较多的场合，因为将占用较多的I/O口线。
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软件延时10ms子程序DELAY10的编写，参见第4章。 对应8个按键的键处理程序PKEY0~ PKEY7，根据按键功 能的要求来编写。注意，在进入键处理程序后，需要先等 待按键释放，再执行键处理功能。另外，在键处理程序完 成后，一定要跳向RETURN标号处返回。
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2．键盘输入的特点 常见键盘：触摸式键盘、薄膜键盘和按键式键盘，最常 用的是按键式键盘。按键实质上就是一个开关。如图10-7 （a）所示，按键开关的两端分别连接在行线和列线上， 通过键盘开关机械触点的断开、闭合，其行线电压输出波 形如图10-7（b）所示。
图10-7 键盘开关及其行线波形
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图10-7（b）所示的t1和t3分别为键的闭合和断开过程中 的抖动期（呈现一串负脉冲），抖动时间长短与开关的机 械特性有关，一般为5～10ms，t2为稳定的闭合期，其时 间由按键动作确定，一般为十分之几秒到几秒，t0、t4为 断开期。
LJMP PKEY7 RETURN： RET
；读P1.2的按键状态 ；P1.2为高，该键未按下，跳 ；KEY3，判下一个键 ；P1.2的键按下，跳PKEY2处理 ；读P1.3的按键状态
；读P1.7的按键状态 ；P1.7为高，该键未按下，跳 ；RETURN处 ；P1.7的键按下，跳PKEY7处理 ；子程序返回
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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 DELAБайду номын сангаас10
3．按键的识别
键的闭合与否，行线输出电压上就是呈现高电平或低电 平。高电平，表示键断开，低电平则表示键闭合，通过对 行线电平的高低状态的检测，可确认按键按下以及按键释 放与否。为了确保对一次按键动作只确认一次按键有效， 必须消除抖动期t1和t3的影响。
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4．如何消除按键的抖动 按键去抖动的方法有两种：
；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
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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
第10章 AT89S51单片机与输入/输 出
外设的接口
10.1 LED数码管的显示原理 LED（Light Emitting Diode）发光二极管缩写。LED
数码管是由发光二极管构成的。 10.1.1 LED数码管的结构
图10-1 8段LED数码管结构及外形
2
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除 “8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1” 型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图10-2所示。 本章均以“8”字型的LED数码管为例。
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10.1.2 LED数码管工作原理 图10-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理
图。N位位选线和8 N条段码线。段码线控制显示字型， 而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。
图10-3 4位LED数码管的结构原理图
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LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。 1．LED静态显示方式
另一种是采用专用的键盘/显示器接口芯片，这类芯片 中都有自动去抖动的硬件电路。
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10.2.2 键盘的工作原理 键盘可分为两类：非编码键盘和编码键盘。 非编码键盘是利用按键直接与单片机相连接而成，这种 键盘通常使用在按键数量较少的场合。使用这种键盘，系 统功能通常比较简单，需要处理的任务较少，但是可以降 低成本、简化电路设计。按键的信息通过软件来获取。 1．非编码键盘 常见的为两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘。 （1）独立式键盘 特点是：一键一线，各键相互独立，每个键各接一条 I/O口线，通过检测I/O输入线的电平状态，可容易地判断 哪个按键被按下，如图10-8所示。
KEY1： MOV C，P1.1；读P1.1的按键状态 JC KEY2 ；P1.1为高，该键未按下，跳KEY2， ；判下一个键 LJMP PKEY1 ；P1.1的键按下，跳PKEY1处理
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KEY2： MOV C，P1.2 JC KEY3
LJMP PKEY2 KEY3： MOV C，P1.3
…… …… KEY7： MOV C，P1.7 JC RETURN
一种软件延时，本思想是：在检测到有键按下时，该键 所对应的行线为低电平，执行一段延时10ms的子程序后， 确认该行线电平是否仍为低电平，如果仍为低电平，则确 认该行确实有键按下。当按键松开时，行线的低电平变为 高电平，执行一段延时10ms的子程序后，检测该行线为 高电平，说明按键确实已经松开。采取本措施，可消除两 个抖动期t1和t3的影响。
图10-4 4位LED静态显示电路
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2．LED动态显示方式
图10-5 4位8段LED动态显示电路
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图10-6 8位LED动态显示过程和结果
静态显示与动态显示的优点和缺点
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10.2 键盘接口原理 键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片 机对话的主要手段。下面介绍键盘的工作原理和键盘的工 作方式。 10.2.1 键盘输入应解决的问题 1．键盘的任务 任务有三项： (1) 判别是否有键按下？若有，进入下一步工作。 (2)识别哪一个键被按下，并求出相应的键值。 (3)根据键值，找到相应键值的处理程序入口。
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图10-8 独立式键盘接口电路
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对于图10-8的键盘，图中的上拉电阻保证按键释放时， 输入检测线上有稳定的高电平。
当某一按键按下时，对应的检测线就变成了低电平，与 其他按键相连的检测线仍为高电平，只需读入I/O输入线 的状态，判别哪一条I/O输入线为低电平，很容易识别哪 个键被按下。
优点：电路简单，各条检测线独立，识别按下按键的软 件编写简单。适用于键盘按键数目较少的场合，不适用于 键盘按键数目较多的场合，因为将占用较多的I/O口线。
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软件延时10ms子程序DELAY10的编写，参见第4章。 对应8个按键的键处理程序PKEY0~ PKEY7，根据按键功 能的要求来编写。注意，在进入键处理程序后，需要先等 待按键释放，再执行键处理功能。另外，在键处理程序完 成后，一定要跳向RETURN标号处返回。
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2．键盘输入的特点 常见键盘：触摸式键盘、薄膜键盘和按键式键盘，最常 用的是按键式键盘。按键实质上就是一个开关。如图10-7 （a）所示，按键开关的两端分别连接在行线和列线上， 通过键盘开关机械触点的断开、闭合，其行线电压输出波 形如图10-7（b）所示。
图10-7 键盘开关及其行线波形
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图10-7（b）所示的t1和t3分别为键的闭合和断开过程中 的抖动期（呈现一串负脉冲），抖动时间长短与开关的机 械特性有关，一般为5～10ms，t2为稳定的闭合期，其时 间由按键动作确定，一般为十分之几秒到几秒，t0、t4为 断开期。
LJMP PKEY7 RETURN： RET
；读P1.2的按键状态 ；P1.2为高，该键未按下，跳 ；KEY3，判下一个键 ；P1.2的键按下，跳PKEY2处理 ；读P1.3的按键状态
；读P1.7的按键状态 ；P1.7为高，该键未按下，跳 ；RETURN处 ；P1.7的键按下，跳PKEY7处理 ；子程序返回
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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 DELAБайду номын сангаас10
3．按键的识别
键的闭合与否，行线输出电压上就是呈现高电平或低电 平。高电平，表示键断开，低电平则表示键闭合，通过对 行线电平的高低状态的检测，可确认按键按下以及按键释 放与否。为了确保对一次按键动作只确认一次按键有效， 必须消除抖动期t1和t3的影响。
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4．如何消除按键的抖动 按键去抖动的方法有两种：
；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
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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
第10章 AT89S51单片机与输入/输 出
外设的接口
10.1 LED数码管的显示原理 LED（Light Emitting Diode）发光二极管缩写。LED
数码管是由发光二极管构成的。 10.1.1 LED数码管的结构
图10-1 8段LED数码管结构及外形
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除 “8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1” 型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图10-2所示。 本章均以“8”字型的LED数码管为例。