微机原理及应用-第八章-人机通道配置与接口技术课件.ppt

1、第第8章章 人机通道配置人机通道配置与接口技术与接口技术8.1 显示器接口技术显示器接口技术8.2 键盘接口技术键盘接口技术8.3 键盘与显示技术的综合应用举例键盘与显示技术的综合应用举例8.1 显示器接口技术显示器接口技术8.1.1 LED显示器的结构与原理显示器的结构与原理8.1.2 LED显示器的接口方式显示器的接口方式8.1.3 LED显示器的显示方式显示器的显示方式8.1 显示器接口技术显示器接口技术8.1.1、LED显示器的结构与原理显示器的结构与原理显示的字形码表见表显示的字形码表见表8-28.1 显示器接口技术显示器接口技术8.1.2、LED显示器的接口方式显示器的接口方式按按

2、显示代码显示代码获取形式可分为获取形式可分为硬件译码硬件译码和和软件译码软件译码方式方式硬件译码硬件译码：采用专用的译码芯片完成采用专用的译码芯片完成待显数据待显数据字形代码字形代码 常用的常用的BCD译码器有译码器有4511、74LS48特点：占用单片机资源少，编程简单，但显示特点：占用单片机资源少，编程简单，但显示字形字形有限有限软件译码：软件译码：由软件完成由软件完成待显数据待显数据字形代码字形代码的转换的转换 特点：占用单片机资源较多，编程复杂，但显示特点：占用单片机资源较多，编程复杂，但显示字形字形由由用户决定用户决定8.1.2、LED显示器的接口方式显示器的接口方式-硬件译码硬件译

3、码【例【例8-1】循环显示】循环显示09十个数字十个数字ORG0000HSTART:MOVSP,#60HMOV R3,#0;设定要显示的第一个数字NEXT:MOVA,R3ANLA,#0FH;屏蔽高半字节MOVP1,A;送显示器LCALLDEL_1S;停留1sINCR3;修改要显示的数字CJNER3,#0AH,NEXT;若09还未显；示一遍，则继续显示下一个数字SJMPSTART;若显示一遍，；则再从0开始显示8.1.2、LED显示器的接口方式显示器的接口方式软件译码软件译码【例【例8-2】循环显示十六进制数字】循环显示十六进制数字09、AFORG 0000HSTART:MOV SP,#60HM

4、OV R3,#0;设定要显示的第一个数字设定要显示的第一个数字MOV DPTR,#TAB;将字形码表格首地址送数据指针将字形码表格首地址送数据指针NEXT:MOVA,R3ANLA,#0FH;屏蔽高半字节屏蔽高半字节MOVC A,A+DPTR；将；将A中的内容转换成其中的内容转换成其字形码字形码MOV P1,A;送显示器送显示器LCALL DEL_05S;停留停留0.5sINCR3;修改要显示的数字修改要显示的数字CJNE R3,#10H,NEXT;若若0F还未显示一遍，则继续还未显示一遍，则继续SJMP START;若显示一遍，则再从若显示一遍，则再从0开始显示开始显示TAB:DB 3FH,0

5、6H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;字形码表格字形码表格DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H;续表续表END8.1 显示器接口技术显示器接口技术8.1.3 LED显示器的显示方式显示器的显示方式当需要显示多个字符时，常用有两种方式当需要显示多个字符时，常用有两种方式静态显示方式静态显示方式：任意时刻，任意时刻，多个多个字符同时显示字符同时显示直接用直接用并行并行I/O接口连接接口连接LED显示器，显示器，采用采用串串入入/并出的移位寄存器连接并出的移位寄存器连接LED显示器，显示器，公共端接公共端接固定固定电平电平动态显示方式：动态显示方式：任

6、一时刻，任一时刻，只有一只有一位字符显示。位字符显示。所以显示器的所以显示器的同名端同名端互相并联在一起，连接到互相并联在一起，连接到字形口字形口上上每一个显示器的公共端分别接到每一个显示器的公共端分别接到字位口字位口上上,变化变化电平电平串入串入/并出的移位寄存器连接并出的移位寄存器连接LED显示显示器实现器实现静态显示静态显示com QaQh a gdp clk clr A B QaQh a gdp clk clr A B QaQh a gdp clk clr A B QaQh a gdp clk clr A B 74164 74164 74164 74164 com com com Vc

7、c RXD TXD GND 8051 Vcc ORG 1000HDIS7 EQU 79HDIR:MOV SCON,#00H ;置串行口为方式置串行口为方式0 MOV R1,#08H ;显示显示8个字符个字符 MOV R0,#DIS7 ;显示显示缓冲区缓冲区末地址送入末地址送入R0DIR0:MOV A,R0 ;取要显示的数取要显示的数 MOV DPTR,#TAB ;指向字形表首指向字形表首 MOVC A,A+DPTR ;查表得查表得字形码字形码 MOV SBUF,A ;字形码送串行口字形码送串行口 JNB TI,$;等待一帧数据发送完毕等待一帧数据发送完毕 CLR TI ;清中断标志，准备继续发

8、送清中断标志，准备继续发送 DEC R0 ;更新显示单元更新显示单元 DJNZ R1,DIR0 ;重复显示所有数码管重复显示所有数码管 RETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H ;0、1、2的字形码的字形码 动态显示动态显示 ORG 1000HDIS:MOV A,#0000 0011B ;8155初始化，初始化，A口和口和B口为基本输出口口为基本输出口 MOV DPTR,#0FF20H ;送命令寄存器地址送命令寄存器地址 MOVX DPTR,A ;送命令字送命令字 MOV R0,#79H ;送显示缓冲区首地址送显示缓冲区首地址 MOV R3,#01H ;送起始字位码，从左边送起始字位码

9、，从左边第一位第一位开始显示开始显示DIS0:MOV A,R3 ;MOV DPTR,#0FF21H ;取取字位口字位口-A口口地址地址 MOVX DPTR,A ;送字位码到字位口送字位码到字位口 INC DPTR ;指向字形口指向字形口-B口口 MOV A,R0 ;取显示数字取显示数字 ADD A,#0CH ;修正修正 MOVC A,A+PC ;查表取字形码查表取字形码 MOVX DPTR,A ;送字形码到字形口送字形码到字形口-B口口 ACALL DELAY ;延时增亮延时增亮 MOV A,R3 ;取字位码取字位码 JB ACC.5,DIS_RET ;查验查验6位显示器是否显示一遍位显示器是

10、否显示一遍 RL A ;修改字位码修改字位码 MOV R3,A ;保存字位码保存字位码 INCR0；修改显示缓冲区指针；修改显示缓冲区指针 SJMP DIS0 ;未显示一遍，继续显示下未显示一遍，继续显示下1位位DIS_RET:RET ;显示子程序返回显示子程序返回8.2 键盘接口键盘接口技术 按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：按键的去抖方法按键的去抖方法:双稳态消抖电路双稳态消抖电路;滤波消抖电路滤波消抖电路；软件消抖软件消抖。键盘分类：编码键盘和非编码键盘键盘分类：编码键盘和非编码键盘编码键盘有两种形式：编码键盘有两种形式：字符键盘字符键盘和和

11、数字键盘数字键盘非编码键盘有两种形式：非编码键盘有两种形式：独立独立和和矩阵式键盘矩阵式键盘1、独立式（简单）键盘及其接口独立式（简单）键盘及其接口 芯片内有上拉电阻芯片内有上拉电阻 芯片内无上拉电阻芯片内无上拉电阻 KEY_0:ORL P1，#0FFH ；置；置P1口为口为输入输入方式方式MOV A，P1 ；读键盘；读键盘P1口信息口信息CPLA；变正逻辑变正逻辑,高电平表示有键按下高电平表示有键按下JZKEY_0；若无键闭合，再查询；若无键闭合，再查询ACALL DEL12ms；延时；延时12ms消抖消抖MOVA,P1；再读键盘；再读键盘CPLAJZKEY_0；若为干扰，再查询；若为干扰，

12、再查询JNBACC.0,KEY_1 ;判断判断K0 AJMPProgram0；K0按键闭合，执行按键闭合，执行K0功能程序功能程序KEY_1:JNBACC.1,KEY_2 ;判断判断K1 AJMPProgram1；K1按键闭合，执行按键闭合，执行K1功能程序功能程序KEY_2:JNBACC.2,KEY_3AJMPProgram2；K2按键闭合，执行按键闭合，执行K2功能程序功能程序KEY_3:AJMPProgram7；K7按键闭合，执行按键闭合，执行K7功能程序功能程序Program0:.AJMP KEY_0Program1:.AJMP KEY_02、矩阵式键盘及其接口、矩阵式键盘及其接口1）

13、、判有无键按下；）、判有无键按下；2）、判按下的是哪一键；）、判按下的是哪一键；键盘扫描键盘扫描3）、计算键码；）、计算键码；ORG OOOOHKEY:ACALLKS；调用；调用KS判断是否有键按下判断是否有键按下JNZKEY_1;有键按下，转移，延时消抖有键按下，转移，延时消抖ACALLDELAYAJMPKEY;无键按下，继续查询按键无键按下，继续查询按键KEY_1:ACALL DELAY；延时消抖延时消抖ACALLDELAYACALLKS；调用调用KS判断是否有键按下判断是否有键按下JNZKEY_2;确实有键按下，转移，执行键盘扫描确实有键按下，转移，执行键盘扫描AJMPKEY;为误动作，

14、返回继续查询为误动作，返回继续查询KEY_2:MOVR2，#11111110B；送首列扫描码；送首列扫描码 MOVR4，#00 ；列号送列号送R4KEY_3:M0V DPTR,#0FF21H;送送PA口地址口地址mov a,r2movxdptr,a；送扫描码到送扫描码到PA口口inc dptrinc dptrmovxa,dptr;读取读取PC行线状态行线状态cpla；1 1表示有键按下，表示有键按下，0 0表示无键按下表示无键按下jznext ；没有键按下，扫描下一列；没有键按下，扫描下一列jznext;判断当前列有无键按下，若无，扫描下一列判断当前列有无键按下，若无，扫描下一列 JNB AC

15、C.0,KEY_4；第；第0行无键按下，转查第行无键按下，转查第1行行 MOV A,#00H ；第；第0行有键按下，该行首键号送行有键按下，该行首键号送A AJMP KEY_7 ；转求键号；转求键号 KEY_4:JNB ACC.1,KEY_5；第；第1行无键按下，转查行无键按下，转查第第2行行 MOV A,#08H ；第；第1行有键按下，该行首键号送行有键按下，该行首键号送A AJMP KEY_7；转求键号；转求键号KEY_5:JNB ACC.2,KEY_6；第；第2行无键按下，转查行无键按下，转查第第3行行 MOV A,#16 ；第；第2行有键按下，该行首键号送行有键按下，该行首键号送A A

16、JMP KEY_7；转求键号；转求键号KEY_6:MOV A,#24 ；若前三行均无键按下，最后一列肯定有；若前三行均无键按下，最后一列肯定有KEY_7:ADD A,R4 ；求键号。键号行号列号；求键号。键号行号列号 PUSH ACC ；保护键号；保护键号KEY_8:ACALL DELAY ；等待键释放等待键释放 ACALL KS JNZ KEY_8；POP ACC ；RET ；键扫描结束。此时；键扫描结束。此时A的内容为按下键的键号的内容为按下键的键号 NEXT:INC R4 ；指向下一列；指向下一列 MOV A，R2 ；R2列列扫描码扫描码 JNB ACC.7，KEY ；判；判8列扫描完没

17、有。列扫描完没有。RL A ；未完，扫描字对应下一列；未完，扫描字对应下一列 MOV R2，A ；AJMP KEY_3；转下一列扫描；转下一列扫描KS:MOV DPTR，#0FF21H；查有无键按下子程序。先；查有无键按下子程序。先指向指向A口口 MOV A，#00H ；MOVX DPTR，A ；送扫描字；送扫描字“00H”INC DPTR ；INC DPTR ；指向指向C口口 MOVX A，DPTR ；CPL A ；变正逻辑变正逻辑,高电平高电平1表示有键按下表示有键按下 ANL A,#0FH ；屏蔽高位；屏蔽高位 RET ；子程序出口，；子程序出口，A的内容非的内容非0则有键按下则有键按下

18、8.3 键盘和显示器接口示例键盘和显示器接口示例交通灯管理系统交通灯管理系统 系统设置两组红、黄、绿灯，并配置两对系统设置两组红、黄、绿灯，并配置两对LED显示器剩显示器剩余时间和紧急车辆放行按钮。余时间和紧急车辆放行按钮。8.3 键盘和显示器接口示例键盘和显示器接口示例状状态态持续持续时间时间/秒秒紧急紧急按钮按钮解除解除按钮按钮南北线南北线东西线东西线控制编码控制编码绿灯绿灯 黄灯黄灯 红灯红灯 绿灯绿灯 黄灯黄灯 红灯红灯P3.2 P3.3 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.1 P3.0P3口口140无效无效 无效无效亮亮灭灭灭灭灭灭灭灭亮亮0111 1110B25无效无效

19、无效无效灭灭闪亮闪亮灭灭灭灭灭灭亮亮1X11 1110B320无效无效 无效无效灭灭灭灭亮亮亮亮灭灭灭灭1100 1111B45无效无效 无效无效灭灭灭灭亮亮灭灭闪亮闪亮灭灭1101 11X1B5(1)40无效无效 无效无效亮亮灭灭灭灭灭灭灭灭亮亮0111 1110B紧急紧急不定不定 点按点按 无效无效灭灭灭灭亮亮灭灭灭灭亮亮1101 1110B解除解除无无无效无效 点按点按 记忆记忆 记忆记忆 记忆记忆 记忆记忆 记忆记忆 记忆记忆恢复原状态恢复原状态8.3 键盘和显示器接口示例键盘和显示器接口示例ORG 0000HAJMP MAIN;转主程序转主程序ORG 000BHAJMP T0_INT

20、;转转10ms定时器定时器0服务子程序服务子程序MAIN:MOV SP,#50HMOV IE,#82H;允许允许T0中断中断MOV TMOD,#01H;T0，定时方式，定时方式1MOV TL0,#78H;定时定时10ms,晶振为晶振为6MHzMOV TH0,#0ECHSETB TR0N0:MOV R3,#45；每秒钟每秒钟R3减一减一MOV P3,#07EH;东西向红灯亮，南北向绿灯亮东西向红灯亮，南北向绿灯亮N01:CJNE R3,#05,$;是否亮够是否亮够40秒秒N02:MOV P3,#0BEH;东西向红灯亮东西向红灯亮,南北向黄灯闪南北向黄灯闪N0:MOV R3,#45MOV P3,#

21、07EH;东西向红灯亮东西向红灯亮,南北向绿灯亮南北向绿灯亮N01:CJNE R3,#05,$;是否亮够是否亮够40秒秒N02:MOV P3,#0BEH;东西向红灯亮东西向红灯亮,南北向南北向黄灯闪黄灯闪N1:MOV R4,#00H;每每10ms单元加单元加1N11:CJNE R4,#32H,$;到到0.5秒否秒否?N12:CPL P3.6;到到0.5秒闪亮秒闪亮0.5次（状态变换一次）次（状态变换一次）CJNE R3,#00,N1;查验是否闪亮查验是否闪亮5次次N2:MOV R3,#25；每秒钟每秒钟R3减一减一MOV P3,#0CFH;东西向绿灯亮东西向绿灯亮,南北向红灯亮南北向红灯亮CJ

22、NE R3,#05,$;查验是否亮查验是否亮20秒秒 MOV P3,#0DDH;东西向东西向黄灯闪黄灯闪,南北向红灯亮南北向红灯亮N3:MOV R4,#00HN31:CJNE R4,#32H,$N32:CPL P3.1CJNE R3,#00,N3SJMP N0T0_INT:MOV TL0,#78H;定时器定时器0中断子程序中断子程序MOV TH0,#0ECHJNB P3.2,T02;判断紧急按钮是否有效判断紧急按钮是否有效INC R4;10ms单元加单元加1INC R5CJNE R5,#64h,T01MOV R5,#00H;1秒单元秒单元DEC R3;每每1秒秒R3单元减单元减1T01:ACA

23、LL DISP;调用显示子程序调用显示子程序 RETI;中断子程序返回中断子程序返回T02:CLR TR0;紧急状态处理子程序紧急状态处理子程序PUSH P3;保护当前状态保护当前状态PINT0:MOV P3,#0DEH;送紧急状态控制码送紧急状态控制码PN0:JNB P3.3,PN2;查验是否解除紧急状态查验是否解除紧急状态PN1:ACALL DISP;调用显示子程序，使显示器静止显示调用显示子程序，使显示器静止显示SJMP PN0PN2:POP P3;恢复紧急状态前的状态恢复紧急状态前的状态SETB TR0RETI;中断子程序返回中断子程序返回DISP:MOV R7,#00H;显示子程序显

24、示子程序MOV B,#0AHMOV A,R3DIV AB;将十六进制数转换成两位将十六进制数转换成两位BCD码数码数MOV 79H,A;低位低位BCD码数存入低位显示缓冲区码数存入低位显示缓冲区MOV 7AH,B;高位高位BCD码数存入高位显示缓冲区码数存入高位显示缓冲区DS1:MOV A,79H;取待显示数字取待显示数字低位低位MOV DPTR,#TAB;送字形码表首址送字形码表首址MOVC A,A+DPTR;取字形码取字形码MOV P1,A;送字形码到送字形码到字形口字形口MOV P2,#11110101B;送送字位码字位码 DJNZ R7,DS1;延时延时MOV R7,#00HDS2:MOV A,7AH;取待显示数字取待显示数字高位高位MOVC A,A+DPTR;取字形码取字形码MOV P1,A;送字形码到字形口送字形码到字形口 MOV P2,#11111010B;送字位码送字位码DJNZ R7,DS2;延时延时RET;显示子程序返回显示子程序返回TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H;字形码表字形码表小结 显示器同的接口技术及显示器同的接口技术及软件译码方法。软件译码方法。动态显示技术。动态显示技术。独立式键盘和矩阵式键盘的软件编程。独立式键盘和矩阵式键盘的软件编程。