计算机测控设计与编程实现.ppt

计算机测控系统设计与编程实现,第三次讨论,演讲者：孙 莉 ppt制作者：沈文燕 组 员：韩宇峰 徐晓翔 顾晓勇 罗美佳芝,讨论主题： 常用的计算机人机交互接口有哪些，各有什么不足之处，怎样改进？,人机接口：是指人与计算机之间建立联系、交换信息的 输入/输出接口。,1、键盘接口技术 键盘是一种最常用的输入设备，它是一组按键的集合，从功能上可分为数字键和功能键两种，作用是输入数据与命令，查询和控制系统的工作状态，实现简单的人机对话。 2、LED显示接口技术 显示装置是计算机控制的一个重要组成部分，主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果，以便于现场工作人员的正确操作。,1、键盘接口技术,键盘分类 按键值编码方式分 (硬件)编码键盘与(非硬件)编码键盘。 编码键盘：采用硬件编码电路来实现键的编码，每按下一个键，键盘便能自动产生按键代码。编码键盘主要有BCD码键盘ASCII码键盘等类型。 非编码键盘：仅提供按键的通或断状态，按键代码的产生与识别由软件完成。,键盘分类 按键组连接方式分 独立连接键盘与矩阵连接键盘。 独立连接键盘: 每键相互独立，各自与一条I/O线相连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。 特点：占I/O口线多，但判键速度快，多用于设置控制键、功能键。适用于键数少的场合。 矩阵连接键盘: 键按矩阵排列,各键处于矩阵行/列的结点处,CPU通过对连在行(列)的I/O线送已知电平的信号,然后读取列(行)线的状态信息。逐线扫描,得出键码。 特点：键多时占用I/O口线少,但判键速度慢,多用于设置数字键。适用于键数多的场合。,键盘接口设计中存在不足需要去解决的几个问题： 1. 按键的确认 2. 重键与连击的处理 3. 按键防抖动技术,按键抖动信号波形,滤波防抖电路-硬件防抖,软件防抖,矩阵键盘接口技术 矩阵式键盘用于按键较多的系统。分为编码键盘和非编码键盘，介绍非编码键盘。 1、电路,2、按键识别 程控扫描法过程： （1）判断是否有键按下 方法：各行同时输出0，读入列值，不为FFH则有键按下。 （2）去抖动 （3）有键按下时求闭合键值,用行扫描法： 确定按下键所在的行：逐行输出0，读入列值，为FFH则无键按下，扫描下一行；不为FFH则有键按下，记下所在的行号X。 确定按下键所在的列：带进位循环右移，若进位位为0，则为闭合键所在的列，右移的次数减1，即为所在的列号Y。 闭合键值=n*X+Y n为列数 对于4行8列键， 闭合键值=8*X+Y 如第2行第3列有键按下，则X=2，Y=3，对应的键值为 8*2+3=19=13H,扫描法程序流程图 如右图所示：,矩阵式键盘,8155 控制寄存器：7F00H 8155 A口地址： 7F01H 8155 C口地址： 7F03H A口为输出 C口为输入口,少量功能键接口技术 对于少量功能键，多采用相互独立的接口方法即每个按键接一根输入线。用硬件中断或软件查询方法与微机接口读取键盘。 采用74LS30： 8输入的与非门,中断方式接口,独立连接式键盘例,ORG 0003H LJMP KEY KEY: JNB P1.0,FUNC1 ;逐键判别 JNB P1.1,FUNC2 JNB P1.2,FUNC3 JNB P1.3,FUNC4 RETI ;无任何键按下由此返回 FUNC1: ;做P1.0要求的“功能1” RETI FUNC2: ;做P1.1要求的“功能2” RETI FUNC3: ;做P1.2要求的“功能3” RETI FUNC4: ;做P1.3要求的“功能4” RETI,特点： 此子程序采用中断 查询不会漏判,省时。 键的优先级由指令 顺序决定。 为防止一次按键多 次中断，在功能子程 序里应安排“关/开中 断指令”并“延时”。,查询方式接口,单片机的中断方式接口,2、LED显示接口技术,1、LED数码管的结构 LED数码管多 段发光二极管组成， 其形状有7段8字形 的、14段米字形等。 2、显示原理 每一段由一个引 脚控制，根据要求， 对各个引脚加上不同 的电压，使其显示需 要的数字或字符。如 表4-1所示的显示代码。,3、多位数码管的显示方法 （1）动态显示：动态扫描各位，任意时刻只有一位显示。电路（见下图）简单，功耗小。 （2）静态显示：各位同时显示。电路复杂，功耗大。略,LED动态显示接口技术 1、电路 （1）工作 原理,共阴,2、软件编程 （1）两个概念 段选码（段码）即显示代码 位选码（位码），使一位有效 （2）注意几个问题 端口地址 A口（段）、B口（位） 显示的数据的首地址 代码表首地址,硬件译码显示电路 优点： 占用端口 数据线少、编 程简单 缺点： 硬件开销 大，增加成本,显示器键盘综合接口,硬件：键盘行扫线和显示器位选线共用 软件：显示子程序作为键盘的延时去抖程序,1、键盘是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输入设备。 2、键盘接口电路可分为非编码键盘和编码键盘两种类型。非编码键盘的硬件电路简单，成本低，但占用CPU的时间较长。编码键盘与之相反。硬件电路复杂、成本高，但使用方便，键盘码产生速度快，占用CPU时间少。对按键抖动干扰的消除，非编码键盘一般是靠软件，而编码键盘一般是靠硬件电路来实现。 3、显示装置是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输出设备，主要用来描述生产过程的工艺状况与运行结果，以便于现场工作人员的监视与操作。 4、目前应用在工业过程中的常用显示器有LED、LCD和图形显示终端。LED