1、键盘与接口键盘与接口4.1LED显示与接口显示与接口4.2触摸屏触摸屏4.5键盘键盘/显示器接口设计显示器接口设计4.3打印记录技术打印记录技术4.6首首 页页本章内容本章内容第四章第四章 智能仪器人机交互接口智能仪器人机交互接口LCD显示及接口显示及接口4.4条码条码4.7IC卡卡4.84.1 4.1 键盘与接口键盘与接口1.1.键盘概述键盘概述一组代表数字和命令的按键集合，最常见一组代表数字和命令的按键集合，最常见的输入设备。有断开、闭合两种状态。的输入设备。有断开、闭合两种状态。键盘键盘键盘接口涉及问题键盘接口涉及问题（1 1）识键：确定是否有键按下。）识键：确定是否有键按下。（2 2）
2、译键：识别按键并确定键值。）译键：识别按键并确定键值。（3 3）键值分析：根据键值找出相应处理程）键值分析：根据键值找出相应处理程序的入口并执行。序的入口并执行。（1 1）按键抖动）按键抖动 检测到按键按下或松开时，延时再判断按键状态，检测到按键按下或松开时，延时再判断按键状态，确认是否有键按下。确认是否有键按下。按键抖动过程按键抖动过程键盘输入需解决的问题键盘输入需解决的问题硬件（硬件（RSRS触发器）消抖触发器）消抖软件（延时消抖）软件（延时消抖）（2）单次键入与连击（a）按键单击处理（b）按键连击处理（3）串键处理 只处理一个键，任何其他按下又松开的键不产生只处理一个键，任何其他按下又松
3、开的键不产生键值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码键值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码。两键同时按下两键同时按下两个键同时按下时产生保护作用：两个键同时按下时产生保护作用：方法一方法一最后仍被按下的键是有效的正确按键。最后仍被按下的键是有效的正确按键。方法二方法二当第一个按键未松开时，第二个键不当第一个按键未松开时，第二个键不产生键值。产生键值。NN键同时按下键同时按下 不理会所有被按下的键，直至只剩下一个键按下不理会所有被按下的键，直至只剩下一个键按下时为止。时为止。NN键锁定键锁定2.2.键盘工作原理与接口电路键盘工作原理与接口电路通常采用软件的方法，逐行逐通常采用软
4、件的方法，逐行逐列检查键盘状态，当发现有键列检查键盘状态，当发现有键按下时，用计算或查表的方式按下时，用计算或查表的方式获得该键的键值。获得该键的键值。内部设有键盘编码器，被按下键的内部设有键盘编码器，被按下键的键值由编码器直接给出，同时具有键值由编码器直接给出，同时具有防抖和解决连击的功能，具有速度防抖和解决连击的功能，具有速度快的特点。快的特点。独立式键盘、非编独立式键盘、非编码矩阵式键盘码矩阵式键盘编码式键盘编码式键盘1)1)独立式键盘独立式键盘（b）通过输入接口芯片连接一个按键占用一条接口线，各按键电路独立。一个按键占用一条接口线，各按键电路独立。结构简单，识别容易，占较多口线。结构简
5、单，识别容易，占较多口线。（a）直接连接结构特点结构特点 系统首先判断有无系统首先判断有无按键按下，有键按下，按键按下，有键按下，则延时则延时10ms10ms消除抖动，消除抖动，再查询按键状态并执再查询按键状态并执行相应的操作，然后行相应的操作，然后等待按键释放。等待按键释放。程序扫描方式程序扫描方式 利用定时器产生定时利用定时器产生定时中断，中断，CPUCPU响应中断后对响应中断后对键盘进行扫描，并在有键键盘进行扫描，并在有键闭合时转入该键的功能处闭合时转入该键的功能处理程序理程序。图。图中，中，KMKM为去抖为去抖动标志，动标志，KPKP为处理标志。为处理标志。定时扫描方式定时扫描方式图图
6、 独立式键盘定时扫描方式流程图独立式键盘定时扫描方式流程图中断扫描方式中断扫描方式 有键按下时，产生中断有键按下时，产生中断信号给信号给CPUCPU，CPUCPU响应中断，响应中断，执行中断扫描并进行按键执行中断扫描并进行按键处理。处理。图图 中断扫描方式下的键盘接口电路中断扫描方式下的键盘接口电路 （前两种方式下，前两种方式下，CPUCPU可能空扫描或不能及时可能空扫描或不能及时响应键输入。响应键输入。）2)2)非编码矩阵式键盘非编码矩阵式键盘4 4*4 4矩阵式键盘结构矩阵式键盘结构 键盘由行线和列线组成键盘由行线和列线组成 每条列线接上拉电阻每条列线接上拉电阻 无键按下时，行线与列线无键
7、按下时，行线与列线不相连不相连 当某个键按下时，该按键当某个键按下时，该按键所在的行、列相连所在的行、列相连扫描法扫描法4 4*8 8矩阵键盘接口电路矩阵键盘接口电路扫描法处理步骤扫描法处理步骤识键识键 消抖消抖 从从PCPC口依次使键盘的一根行线为口依次使键盘的一根行线为0 0（该行线（该行线所在行即为行号），输出不同的扫描字，然后所在行即为行号），输出不同的扫描字，然后读取读取PAPA值，若值，若PAPA口全为口全为1 1，则无键闭合，否则，则无键闭合，否则，为为0 0的口线，其所在的列线，即为列号。的口线，其所在的列线，即为列号。译键译键 PCPC输出输出00H00H，读，读PAPA状态
8、。若状态。若PAPA口全为口全为1 1，则，则无键闭合；若有口线为无键闭合；若有口线为0 0，则有键闭合。，则有键闭合。有键闭合时，软件延时有键闭合时，软件延时1020ms1020ms，重新识键，重新识键，有键闭合时，执行下一步，否则退出。有键闭合时，执行下一步，否则退出。等待释放等待释放 为了保证键闭合一次，为了保证键闭合一次，CPUCPU仅做一次处理，在程序中需要等仅做一次处理，在程序中需要等到待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。到待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。线反转法线反转法4 4*4 4矩阵键盘接口电路矩阵键盘接口电路向所有行线输出低电平向所有行线输出低电平 行设为输出，且输
9、出低电平行设为输出，且输出低电平;列设为输入，读入列线状列设为输入，读入列线状态。态。列设为输出，且输出低电平列设为输出，且输出低电平;行设为输入。读入行线状行设为输入。读入行线状态。态。根据两次读数，合成一个代码，即特征码（特征码中隐根据两次读数，合成一个代码，即特征码（特征码中隐含着按键的位置），建立键码与特征码关系。含着按键的位置），建立键码与特征码关系。识键识键译键译键输入各列线状态输入各列线状态列线状态全为高电平列线状态全为高电平,则无键按下；则无键按下；列线状态中有低电平列线状态中有低电平,则有键按下则有键按下。ORG 0200HKEY:MOV P1,#0FH;从从P1高高4位输出
10、位输出0000MOV A,P1ANL A,#0FHMOV 20H,A;取取P1口低口低4位存入位存入20HMOV P1,#0F0H;从从P1低低4位输出位输出0000MOV A,P1ANL A,#0F0H;取取P1口高口高4位存入位存入AORL A,20H;合成特征码合成特征码CJNE A,#0FFH,KEY1;无键按下则返回无键按下则返回RET线反转法扫描键盘的程序如下：线反转法扫描键盘的程序如下：KEY1：MOV 20H,A;特征码送到特征码送到20HMOV DPTR,#KEYTABMOV R3,#0FFH;顺序码初始化顺序码初始化KEY2：INCR3MOV A,R3MOVCA,A+DPT
11、RCJNE A,20H,KEY3;未找到特征码未找到特征码,继续查找继续查找MOV A,R3;顺序码存入顺序码存入ARETKEY3：CJNE A,#0FFH,KEY2;特征码表没查完特征码表没查完,查下一个值查下一个值MOV A,#0FFH;无键按下处理无键按下处理,赋赋A值值RETKEYTAB：DB0EEH,0DEH,0BEH,07EH,0EDH,0DDH,DB0BDH,07DH,0EBH,0DBH,0BBH,07BHDB 0E7H,0D7H,0B7H,077H,0FFH;空键特征码空键特征码3.3.键值分析程序键值分析程序任务任务单义键单义键多义键多义键对键盘的操作做出识别并调用相应的功对
12、键盘的操作做出识别并调用相应的功能程序模块完成预定的任务。能程序模块完成预定的任务。一键一义一键一义,CPU,CPU只需根据键码执行相应的只需根据键码执行相应的程序程序,主要适用于功能比较简单的仪器主要适用于功能比较简单的仪器系统系统.一键具有两个或两个以上的含义一键具有两个或两个以上的含义,需做需做键语分析键语分析,按照规定的键语语法按照规定的键语语法,把由把由键序组合成的输入序列的含义译出后键序组合成的输入序列的含义译出后执行相应的键盘处理程序。执行相应的键盘处理程序。1 1）单义键的键值分析程序设计）单义键的键值分析程序设计简明直观简明直观,程序处理方便。程序处理方便。单义键单义键根据当
13、前按键的键值根据当前按键的键值,把控制程序转到相应把控制程序转到相应处理程序的入口处理程序的入口,而无须知道在此之前的按而无须知道在此之前的按键情况。键情况。优点优点单义键键值分析流程图单义键键值分析流程图 CLRC SUBBA,#0AH;判断是数字键还是命令键判断是数字键还是命令键 JC DIGIT;是数字键则转数字处理子程序是数字键则转数字处理子程序 MOVDPTR,#TAB;键处理入口地址表首地址键处理入口地址表首地址 ADDA,A;键值键值2 JNCNADD INC DPH;大于大于255时，时，DPH+1NADD：JMP A+DPTR;转至键处理子程序入口地址转至键处理子程序入口地址
14、TAB：AJMPPROG;键处理子程序入口地址表键处理子程序入口地址表 AJMPPROG2 AJMPPROGnDIGIT：;数字键处理，送显示缓冲区数字键处理，送显示缓冲区例：累加器例：累加器A A中为按键键值，当按键键值小于中为按键键值，当按键键值小于0AH0AH时为数字键，大于或等于时为数字键，大于或等于0AH0AH时为命令键。时为命令键。2 2）多义键的键值分析程序设计多义键的键值分析程序设计双义键双义键(1)(1)双义键键值分析程序双义键键值分析程序为了节省命令键的数量，经常采用双功能键。为了节省命令键的数量，经常采用双功能键。双义键键值分双义键键值分析程序流程图析程序流程图 在组成一
15、个命令的按键序列中在组成一个命令的按键序列中,除了取决于除了取决于以前按了什么键，还取决于当前按了什么键，因此对以前按了什么键，还取决于当前按了什么键，因此对于多义键的键盘管理程序，首先要判断一个按键序列于多义键的键盘管理程序，首先要判断一个按键序列（而不是一次按键）是否已构成一个合法命令，若已（而不是一次按键）是否已构成一个合法命令，若已构成合法命令，则执行命令，否则等待新的按键键入。构成合法命令，则执行命令，否则等待新的按键键入。(2)(2)多义键键值分析程序多义键键值分析程序 一键多义时，一个完整的命一键多义时，一个完整的命令难以由一次按键操作完成，而需要令难以由一次按键操作完成，而需要
16、按两次以上的键，且这几个键的操作按两次以上的键，且这几个键的操作要遵守一定的顺序。要遵守一定的顺序。按键序列按键序列例：例：以一以一8 8回路温控仪为例说明多义键的键盘管理回路温控仪为例说明多义键的键盘管理程序设计过程。程序设计过程。停止。停止。6 6个按键定义个按键定义CPRS回路号回路号1 18,8,第第8 8路为环境温度补偿信号路为环境温度补偿信号,其余其余为温控点的温度信号。为温控点的温度信号。参数号参数号,对应设定值、实测值、对应设定值、实测值、PIDPID参数值、上参数值、上下限报警值、输出控制值等下限报警值、输出控制值等8 8个参数。个参数。加加1 1。减减1 1。运行。运行。按
17、键序列按键序列功能功能 回路号回路号、运行运行 启动启动1 17 7路中的一路路中的一路运行运行 停止停止 停止当前回路的运行停止当前回路的运行 回路号回路号 回路号回路号+1+1 回路号回路号、参参数号数号 参数号参数号+1,+1,执行执行C Ci iP Pi i对应的子程序对应的子程序 回路号回路号、参参数号数号 、加加11当前回路的当前回路的P P参数参数+1+1 回路号回路号、参参数号数号 、减减11当前回路的当前回路的P P参数参数-1-1表表 温控仪按键序列定义温控仪按键序列定义本次按键本次按键现行状态现行状态动作程序内容动作程序内容R（运行）（运行）C（回路号）为（回路号）为1
18、17 7启动运行某一回路启动运行某一回路S（停止）（停止）C（回路号）为（回路号）为1 17 7停止运行某一回路停止运行某一回路C（回路号）（回路号）回路号回路号+1P（参数号）（参数号）C（回路号）（回路号）参数号参数号+1,+1,执行执行C Ci iP Pi i对应的对应的子程序子程序加加1C回路号回路号、P参参数号数号当前回路的当前回路的P参数参数+1减减1C回路号回路号、P参参数号数号当前回路的当前回路的P参数参数1按键按键状态表状态表多多义键键值分析程序流程图义键键值分析程序流程图 假设假设6 6个按键直接与单片机的个按键直接与单片机的P1.0P1.0P1.5P1.5连接连接,键编码
19、分键编码分别是别是FEHFEH（R R）、）、FDHFDH（S S）、）、FBHFBH（）、（）、F7HF7H（）、（）、EFHEFH（C C）、）、DFHDFH（P P）,内存内存RAM 20HRAM 20H中高中高4 4位为回路号位为回路号,低低4 4位为参数号位为参数号.ORG0100HKB：MOVP1,#0FFH;置置P1口为输入口口为输入口MOVA,P1 ;读键状态读键状态CPL AANLA,#3FH ;屏蔽高屏蔽高2位位JZFH ;无键闭合则返回无键闭合则返回L1：LCALLYS10ms ;延时延时10msCJNEA,#0FEH,RUN ;检测哪个按键按下检测哪个按键按下CJNEA
20、,#0FDH,STOPCJNEA,#0FBH,INCRCJNEA,#0F7H,DECRCJNEA,#0EFH,CHALCJNEA,#0DFH,PARARET ;无键按下则返回无键按下则返回RUN：JNB07H,RUN1;若若C8,则转则转RUN1RETRUN1：;运行子程序运行子程序RETSTOP：;停止当前回路运行子程序停止当前回路运行子程序RETINCR：JNB07H,INC1;若若C8,则转则转INC1RETINC1：MOVR0,#20HMOVA,R0ANLA,#0FHCJNEA,#01H,INC2;若若P1,则转则转INC2RETINC2：;当前回路的当前回路的P参数参数+1RETDE
21、CR：;与与INCR类似类似,略略CHAL：MOVR0,#20HMOVA,R0ADDA,#10H;通道号通道号+1MOVR0,AANLA,#0F0HCJNEA,#90H,CHA1;判断判断C是否大于是否大于8SETB04H;若若C8,置置C=1CLR07HCHA1：RETPARA：JB07H,C8 ;若若C=8,则转则转C8MOVR0,#20HMOVA,R0ADDA,#01H ;参数号参数号+1JB03H,PAR1 ;若若P7,则转则转PAR1MOVR0,AAJMPPAR2PAR1：CLR03H;若若P7,置置P=0PAR2：MOVDPTR,#TABADDA,A JNCKI2INCDPHKI2
22、：JMPA+DPTR;转入相应子功能入口地址转入相应子功能入口地址TAB：AJMPC1P0;17通道下各参数值的子程序入口地址表通道下各参数值的子程序入口地址表AJMPC1P7AJMPC2P0AJMPC2P7AJMPC7P7C8:;温度补偿回路处理子程序温度补偿回路处理子程序FH：RET4.2 LED4.2 LED显示与接口显示与接口常分为段码式显示器和点阵式显示器常分为段码式显示器和点阵式显示器 分类分类1.1.段码式段码式LEDLED显示原理与接口显示原理与接口结构结构 由由7 7个个LEDLED构成的构成的“日日”字形字形7 7段（或段（或8 8段）显示器段）显示器;由由1212个个LE
23、DLED构成的构成的“田田”字形显示器字形显示器;由由1616个个LEDLED构成的构成的“米米”字形显示器等。字形显示器等。LEDLED数码字符显示器由数个数码字符显示器由数个LEDLED组成一个阵组成一个阵列列,封装于一个管壳内。封装于一个管壳内。工作原理工作原理为了适用于不同的驱动方式为了适用于不同的驱动方式,每种结构形每种结构形式又有共阳极和共阴极两种产品类型。式又有共阳极和共阴极两种产品类型。(b)(b)共阳极共阳极(a)(a)共阴极共阴极(c)(c)外型及引脚外型及引脚表表 LEDLED显示宇符与段码的关系显示宇符与段码的关系字符字符共阴极共阴极段码段码共阳极共阳极段码段码字符字符
24、共阴极共阴极段码段码共阳极共阳极段码段码0 03FH3FHC0HC0HA A77H77H88H88H1 106H06HF9HF9HB B7CH7CH83H83H2 25BH5BHA4HA4HC C39H39HC6HC6H3 34FH4FHB0HB0HD D5EH5EHA1HA1H4 466H66H99H99HE E79H79H86H86H5 56DH6DH92H92HF F71H71H8EH8EH6 67DH7DH82H82HH H76H76H09H09H7 707H07HF8HF8HP P73H73H8CH8CH8 87FH7FH80H80HU U3EH3EHC1HC1H9 96FH6FH9
25、0H90H灭灭00H00HFFHFFH段码式段码式LEDLED显示与接口显示与接口(1)(1)静态显示方式静态显示方式 静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示不变不变,仅在待显数码需要改变时仅在待显数码需要改变时,才更新其数字显示器才更新其数字显示器中锁存的内容。中锁存的内容。显示某一字符时显示某一字符时,相应段的相应段的LEDLED恒定导通或截止恒定导通或截止,使所显示字符的字段连续发光。使所显示字符的字段连续发光。每位数码管都应有各自的驱动器件每位数码管都应有各自的驱动器件,往往选择带往往选择带锁存功能的器件锁存功能的器件,用以锁存各自待显示数
26、码。用以锁存各自待显示数码。功耗大功耗大,当显示的位数较多时当显示的位数较多时,占用的占用的I/OI/O口较口较多多优点优点亮度高亮度高,控制程序简单控制程序简单,显示稳定可靠显示稳定可靠缺点缺点LEDLED静态显示电路原理图静态显示电路原理图(2)(2)动态显示方式动态显示方式 所有位的段选线并联起来所有位的段选线并联起来,由一个由一个8 8位位I/OI/O口控口控制制,而各位的共阳极或共阴极分别由相应的而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/OI/O线控线控制制,形成各位的轮流选通形成各位的轮流选通,即即LEDLED显示器分时轮流工作显示器分时轮流工作,每次只能使一个器件显示每次只能使一个器
27、件显示1ms1ms5ms5ms。由于人的视觉由于人的视觉暂留现象和发光二极管的余辉效应暂留现象和发光二极管的余辉效应,仍感觉所有的器仍感觉所有的器件都在同时显示件都在同时显示,达到稳定的视觉效果。达到稳定的视觉效果。在实际应用中常采用定时中断扫描方式在实际应用中常采用定时中断扫描方式,这种方这种方式是每隔一定时间式是每隔一定时间(如如1 ms)1 ms)让一位数码管显示让一位数码管显示,假假设有设有8 8位数码管位数码管,显示扫描周期为显示扫描周期为8ms8ms。程序控制扫描和定时中断扫描。程序控制扫描和定时中断扫描。实现方法实现方法LEDLED动态显示电路动态显示电路（1 1）共阴极接法）共
28、阴极接法（2 2）P1P1：段码；：段码；（3 3）P3.4-P3.7P3.4-P3.7：位：位码码（4 4）经）经74LS24474LS244提供提供LEDLED相应段的驱动电流相应段的驱动电流,送到各个显示器的相送到各个显示器的相应段。应段。（5 5）经）经6 6反向驱动器反向驱动器75LS04,75LS04,使位码使位码1 1有效有效。以定时中断扫描方式为例以定时中断扫描方式为例,在在4 4位位LEDLED显示器上分别显示器上分别显示数字显示数字1 1、2 2、3 3、4 4。单片机定时器。单片机定时器T0T0定时定时1ms,1ms,要显示要显示的的4 4位数据放在显示缓冲单元位数据放在
29、显示缓冲单元30H30H至至33H33H中。中。ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPINTT0MAIN：MOV TMOD,#01H ;T0初始化初始化,定时定时1ms MOVTL0,#18H MOVTH0,#0FCH MOVIE,#82H;中断系统初始化中断系统初始化 SETBTR0;启动启动T0AGAIN：MOV R0,#30H;显示缓冲区首地址显示缓冲区首地址 MOVR2,#80H;显示位控制字显示位控制字NEXT：MOVA,R2 JBACC.3,AGAIN ;4位显示完则重复 SJMPNEXT ;4位未显示完则显示下一位INTT0：MOVTL0,#18HMOVT
30、H0,#0FCHMOVP1,#00H;关显示MOVA,R0;取显示数据MOVDPTR,#SEGMOVC A,A+DPTR;查待显示数字的段码MOVP1,A;输出段码MOVA,R2MOVP3,A;输出位码RRAMOVR2,AINCR0RETISEG：DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FH在进行在进行LEDLED动态显示控制时动态显示控制时,要遵循的规则有：要遵循的规则有：任何时刻只能有一个任何时刻只能有一个LEDLED显示器的共阳显示器的共阳(或共阴或共阴)端接通。端接通。每个每个LEDLED显示器的显示内容要有一定的保留时间。显示器的显示内容要有一
31、定的保留时间。在最长在最长20ms20ms内内,一个显示端口所驱动的一个显示端口所驱动的LEDLED必须必须都分别刷新一次。根据这个条件若一个显示端口驱动都分别刷新一次。根据这个条件若一个显示端口驱动n n个个LED,LED,则每个则每个LEDLED显示内容保持的时间为显示内容保持的时间为20/20/n n ms ms。2.2.点阵式点阵式LEDLED显示原理与接口显示原理与接口（1 1）列扫描信号依次为）列扫描信号依次为“0”,0”,按列号相应送出行信号按列号相应送出行信号(字型码字型码)。（2 2）延时一段时间后）延时一段时间后,送出第送出第2 2列对应的字型码。列对应的字型码。（3 3）
32、依次选中点阵显示器的所有列，从而显示出完整字符。）依次选中点阵显示器的所有列，从而显示出完整字符。点阵式点阵式LEDLED显示显示器常采用动态扫描器常采用动态扫描方式显示。右图所方式显示。右图所示为按列扫描的点示为按列扫描的点阵式阵式LEDLED显示器驱动显示器驱动接口电路。接口电路。字母字母A A的点阵数据的点阵数据行信号（字型码）列号12345D011011D110101D201110D300000D401110D501110D601110D711111 当需要显示的字符较多时当需要显示的字符较多时,可以利用字符可以利用字符ROMROM来存放所有被显示来存放所有被显示字符的字型码。若要提高
33、点阵式字符的字型码。若要提高点阵式LEDLED的显示分辨率的显示分辨率,可以采用可以采用7 79 9、16161616等更大的点阵结构。等更大的点阵结构。字符字符A A的点阵图的点阵图4.3 4.3 键盘键盘/显示器接口设计显示器接口设计 一一.ZLG7290.ZLG7290芯片芯片 专用专用于键盘、显示器的接口于键盘、显示器的接口器件器件 可可驱动驱动8 8 位共阴数码管（位共阴数码管（1 1英寸以下）或英寸以下）或64 64 只独只独立立LED LED 和和64 64 个个按键，其中有按键，其中有8 8只可以作为功能键使用；只可以作为功能键使用；能能自动消除开关自动消除开关抖动抖动 能能实
34、现按键的实现按键的自动编码自动编码 能能实现实现LEDLED自动扫描自动扫描显示显示 接口接口电路简化，明显提高了电路简化，明显提高了CPUCPU的工作效率；无需的工作效率；无需外接驱动外接驱动元件元件 采用采用I I2 2C C总线技术，与微处理器接口仅需总线技术，与微处理器接口仅需2 2根信号根信号线线 工业工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量大量应用应用4.3 4.3 键盘键盘/显示器接口设计显示器接口设计 一一.ZLG7290.ZLG7290芯片芯片ZLG7290引脚排列引脚排列 ZLG7290ZLG7290是一种专用于键盘、显示器的接口
35、器件，可驱动是一种专用于键盘、显示器的接口器件，可驱动8 8 位共阴数码管（位共阴数码管（1 1英寸以下）或英寸以下）或64 64 只独立只独立LED LED 和和64 64 个按键个按键,能自动消除开关抖动，其中有能自动消除开关抖动，其中有8 8只可以作为功能键使用；能实现按键的自动编码；能实现只可以作为功能键使用；能实现按键的自动编码；能实现LEDLED自动扫描显示，使接口电路简化，明显提高了自动扫描显示，使接口电路简化，明显提高了CPUCPU的工作效率；无需外接驱动元件，可以直接驱动的工作效率；无需外接驱动元件，可以直接驱动LEDLED显示器；采用显示器；采用I I2 2C C总线技术，
36、与微处理器接口仅需总线技术，与微处理器接口仅需2 2根信号线。该芯片为工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量应用。根信号线。该芯片为工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量应用。SegASegASegH(KRSegH(KR0 0KRKR7 7):):输入输入/输出，输出，LEDLED显示段驱动及键盘显示段驱动及键盘扫描线扫描线。Dig0 Dig0 Dig7(KR Dig7(KR0 0KRKR7 7):输入输入/输出，输出，LEDLED显示位驱动及键显示位驱动及键盘扫描线。盘扫描线。SDA :SDA :输入输入/输出输出,I,I2 2C C总线数据信号。总线数据信号。SCL :SC
37、L :输入输入/输出输出,I,I2 2C C总线时钟信号。总线时钟信号。:输出输出,中断请求线，低电平有效。中断请求线，低电平有效。OSC1 OSC1、OSC2 :OSC2 :晶振信号。晶振信号。:输入，复位端，低电平输入，复位端，低电平。Vcc Vcc、GND:GND:电源线（电源线（3.53.55.5V5.5V）、地线）、地线。INTRES2 2）ZLG7290ZLG7290内部寄存器内部寄存器（1 1）系统寄存器（）系统寄存器（SystemRegSystemReg）地址为地址为00H,00H,复位值为复位值为0F0H,0F0H,系统寄存器的第系统寄存器的第0 0位（位（SystemReg
38、.0SystemReg.0）置）置1 1时表示有键按下时表示有键按下,清清0 0表示没表示没有键按下。有键按下。（2 2）键值寄存器（）键值寄存器（KeyKey）地址为地址为01H,01H,复位值为复位值为00H,Key00H,Key表示被压按键表示被压按键的键值的键值,键值范围为键值范围为1 15656。（3 3）连击次数计数器（）连击次数计数器（RepeatCntRepeatCnt）地址为地址为02H,02H,复位值为复位值为00H,RepeatCnt=000H,RepeatCnt=0时表示单击时表示单击键键,RepeatCnt,RepeatCnt大于大于0 0时表示键的连击次数时表示键的
39、连击次数,用于区别单用于区别单击键或连击键击键或连击键,判断连击次数可以检测被按时间。判断连击次数可以检测被按时间。地址为地址为03H,03H,复位值为复位值为0FFH,FunctionKey 0FFH,FunctionKey 对应位对应位的值的值=0=0 表示对应功能键被压按表示对应功能键被压按,FunctionKey.7,FunctionKey.7FunctionKey.0 FunctionKey.0 对应键对应键S64S64S57S57。（4 4）功能键寄存器（）功能键寄存器（FunctionKeyFunctionKey）（5 5）命令缓冲区（）命令缓冲区（CmdBuf0CmdBuf0C
40、mdBuf1CmdBuf1）地址为地址为0CH,0CH,复位值为复位值为0111B/0111B,0111B/0111B,高高4 4位表示闪烁位表示闪烁时亮的时间时亮的时间,低低4 4位表示闪烁时灭的时间位表示闪烁时灭的时间,改变其值就改改变其值就改变了闪烁频率。变了闪烁频率。FlashOnOff取取00H时，可获得最快闪时，可获得最快闪烁速度，在烁速度，在4MHz频率下，亮（或灭）的持续时间最小频率下，亮（或灭）的持续时间最小单位为单位为250ms。地址为地址为07H07H08H,08H,复位值为复位值为00H00H00H,00H,用于传输用于传输指令。指令。（6 6）闪烁控制寄存器（）闪烁控
41、制寄存器（FlashOnOffFlashOnOff）地址为地址为10H 10H 17H,17H,复位值为复位值为00H00H00H,00H,每个寄存每个寄存器的器的8 8位分别对应数码管的位分别对应数码管的a adpdp段段,MSB,MSB对应对应a,LSBa,LSB对应对应dpdp。（7 7）扫描位数寄存器（）扫描位数寄存器（ScanNumScanNum）地址为地址为0DH,0DH,复位值为复位值为7 7。用于控制最大的扫描。用于控制最大的扫描显示位数（有效范围为显示位数（有效范围为07,07,对应的显示位数为对应的显示位数为1 18 8）,减少扫描位数可提高每位显示扫描时间的占空减少扫描位
42、数可提高每位显示扫描时间的占空比比,以提高以提高LEDLED亮度亮度,不扫描显示的显示缓存寄存器不扫描显示的显示缓存寄存器则保持不变则保持不变,如如ScanNum=3ScanNum=3时时,只显示只显示DpRam0 DpRam0 DpRam3DpRam3的内容。的内容。（8 8）显示缓存寄存器（）显示缓存寄存器（DpRam0DpRam0DpRam7DpRam7）：）：3 3）ZLG7290ZLG7290的控制指令的控制指令 左移指令左移指令命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdB
43、uf0CmdBuf00 00 00 01 1N3N3N2N2N1N1N0N0 该指令使与该指令使与ScanNum ScanNum 相对应的显示数据和显示属性相对应的显示数据和显示属性(闪烁闪烁)自自右向左移动右向左移动N N 位位(N3(N3N0)+1),N0)+1),移动后右边移动后右边N N 位无显示位无显示,与与ScanNumScanNum不相关的显示数据和显示属性则不受影响。不相关的显示数据和显示属性则不受影响。例：例：DpRam7DpRam7DpRam0=87654321,DpRam0=87654321,其中其中“4”4”闪烁闪烁,ScanNum=5,ScanNum=5（“87”87
44、”不显示）。执行指令不显示）。执行指令 00010001B00010001B后后,DpRam7,DpRam7DpRam0=“4321”,“4”DpRam0=“4321”,“4”闪烁闪烁,高两位和低两位无显示。高两位和低两位无显示。l 纯指令纯指令 右移指令右移指令 命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdBuf0CmdBuf00 00 01 10 0N3N3N2N2N1N1N0N0 与左移指令类似与左移指令类似,只是移动方向为自左向右移动后只是移动方向为自左向右移动后,左边左边N
45、N 位位(N3(N3N0)+1)N0)+1)无显示无显示,例：例：DpRam7DpRam7DpRam0=“87654321”DpRam0=“87654321”。其中。其中“3”“3”闪闪烁烁,ScanNum=5,ScanNum=5（“87”“87”不显示）。执行指令不显示）。执行指令00100001B00100001B后后DpRam7DpRam7DpRam0=“6543”,“3”DpRam0=“6543”,“3”闪烁闪烁,高四位无显示高四位无显示。下 页上 页返 回 循环左移指令循环左移指令 命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3B
46、it2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdBuf0CmdBuf00 00 01 11 1N3N3N2N2N1N1N0N0 与左移指令类似与左移指令类似,不同的是在每移动一位后不同的是在每移动一位后,原最左位的显示数据和属性转移到最右位原最左位的显示数据和属性转移到最右位,例：例：DpRam7DpRam7DpRam0=“87654321”DpRam0=“87654321”。其中。其中“4”4”闪闪烁烁,ScanNum=5,ScanNum=5（“87”87”不显示）。执行指令不显示）。执行指令00110001B00110001B后后DpRam7DpRam7DpRam0=“432165”,
47、“4”DpRam0=“432165”,“4”闪烁闪烁,高两位无显示。高两位无显示。下 页上 页返 回 循环右移指令循环右移指令命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdBuf0CmdBuf00 01 10 00 0N3N3N2N2N1N1N0N0 与循环左移指令类似与循环左移指令类似,只是移动方向相反。只是移动方向相反。例：例：DpRam7DpRam7DpRam0=“87654321”DpRam0=“87654321”。其中。其中“3”“3”闪烁闪烁,ScanNum=5,ScanNu
48、m=5（“87”“87”不显示）。执行指令不显示）。执行指令01000001B01000001B后后DpRam7DpRam7DpRam0=“216543”,“3”DpRam0=“216543”,“3”闪闪烁。烁。下 页上 页返 回 SystemReg SystemReg 寄存器位寻址指令寄存器位寻址指令命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdBuf0CmdBuf00 01 10 01 1OnOnS2S2S1S1S0S0当当On=1On=1时时,第第S(S2S(S2S0)S0)位置位
49、置1;1;当当On=0On=0时时,第第S S位清位清0 0。下 页上 页返 回 段寻址指令段寻址指令 命令缓冲区Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0CmdBuf000000001CmdBuf1On 0S5S4S3S2S1S0 在段寻址命令中在段寻址命令中,8,8位数码管被看成位数码管被看成6464段段,S5,S5S0S0是是6 6位段地位段地址址,取值取值0 063,63,有效范围从有效范围从00H00H3FH,3FH,无效的地址不会产生任何无效的地址不会产生任何作用。当作用。当On=1On=1时时,该段亮该段亮;当当On=0On=0时时,该段灭。该段灭。l 复合
50、指令复合指令 按位下载数据且译码指令按位下载数据且译码指令 命令缓命令缓冲区冲区Bit7Bit7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0CmdBuf0CmdBuf00 01 11 10 0A3A3A2A2A1A1A0A0CmdBuf1CmdBuf1DPDPFlashFlash0 0D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0 A3 A3A0A0为显示缓存编号为显示缓存编号(0000B(0000B0111B,0111B,对应对应DpRam0DpRam0DpRam7,DpRam7,无效的编号不会产生任何作用无效的编号不会产生任何作
