单片机实验--键盘扫描

1、实验 4 键盘实验一、实验目的：1 掌握 8255A 编程原理。2 了解键盘电路的工作原理。3 掌握键盘接口电路的编程方法。二、实验设备：CPU 挂箱、8031CPUII块三、实验原理：1 识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平， 而其余行接高电平， 然后读取列值， 如所读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。本实验例程采用的是行反转法。行反转法识别键闭合时， 要将行线接一并行口， 先让它工作于输出方式， 将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU!过输出端口往各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被

2、按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置， 使行线工作于输入方式， 列线工作于输出方式， 并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出， 再读取行线上的输入值， 那么， 在闭合键所在的行线上的值必定为 0 。这样，当一个键被按下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。2程序设计时，要学会灵活地对8255A 的各端口进行方式设置。3程序设计时，可将各键对应的键值（行线值、列线值）放在一个表中，将要显示的。F字符放在另一个表中，通过查表来确定按下的是哪一个键并正确显示出来。实验题目利用实验箱上的 8255A 可编程并行接口芯片和矩阵键盘， 编写程序， 做到在键盘上每按

3、一个数字键（0F）,用发光二极管将该代码显示出来。四、实验步骤：将键盘 RL10RL17接 8255A 的 PBO- PB7; KA10- KA12 接 8255A 的 PAO- PA2; PCO- PC7接发光二极管的L1L8; 8255A芯片的片选信号 8255CS接CSO=五、实验电路：l1ruL 一 Tm I一耳XI-7 白I，尸 InTJ H I S六、程序框图7.程序清单八、附：8251/8255扩展模块该模块由8251可编程串行口电路和8255可编程并行口电路两部分组成，其电源、数据总线、地址总线和片选信号均由接口挂箱上的接口插座提供。-、8251可编程串行口电路(1) 8251

4、可编程串行接口芯片引脚及功能8251A是通用同步/异步收发器USART ,适合作异步起止式数据格式和同步面向字符数据格式的接口，其功能很弓Ho它是用来作为CPU与外部设备或调制解调器之间的接口芯片。图3-158251管脚图n 曲KESEI ELFIW riEEMPIV citEYHDEI 由 TODT?下面简单介绍一下 8251各引脚的主要功能：-D0D7 :三态双向数据线；RD:读信号，低电平有效；WR:写信号，低电平有效；CS:片选，低电平有效；RESET:芯片复位线，高电平有效。当该线上加高电平(宽度为时钟的6倍)时，芯片复位而处于空闲态，等待命令；C/D:地址线。若此脚加高电平，则 C

5、PU访问8251A命令寄存器或状态寄存器，若 加低电平，则访问数据寄存器；TXRDY (Transmitter Ready)：发送器准备好，高电平有效。在用查询方式时，此信 号作为一态位，CPU可从状态寄存器的 D0位检测这个信号；在中断方式时，可作为中 断请求信号；RXRDY ( Receiver Ready)：接收器准备好，高电平有效；在用查询方式时，此信号 作为一状态位，CPU可从状态寄存器的 D1位检测这个信号；在中断方式时，可作为中断 请求信号；TXE (Transmitter Empty)：发送器空，高电平有效；SYNDET (Synchronous Detection) /BD(

6、Break Detection):双功能引脚。这个引脚在 同步方式时，作同步字符检出信号，为双向线。在异步方式时，作间断信号检出BD,是输出。当检测到间断码时,输出高电平。TXC (Transmitter Clock):发送器时钟，由外部(波特率时钟发生器)提供。由它控MOV A, #0DEH制8251A发送数据速率。RXC (Receiver Clock):接收器时钟，由外部(波特率时钟发生器)提供。由它控制8251A接收数据速率。实际应用中，与发送器时钟相接。CLK:工作时钟，由外部时钟源提供。为芯片内部电路提供定时，并非接收或发送数据的时钟。 8251A提供了 4个与MODEM相连的控制

7、信号和数据发送以及数据接收信号线 DTR、DSR、RTS、CTS。它们的含义与 RS-232C标准定义相同。(2) 8251电路图及说明CH雨LCS3DI口口皿OMmcfm*Id)iiinr 1连gI1E13FTRiDMOTYFTHHErDO. D!1 CU fjf1：，W才算RE1®UIDll ；皿加一25 12ELE图3-16 8251电路图模块上提供十个插孔，分别是:RESET、DTR、RTS、RXRDY、TXRDY、RXD、TXD、8251CLK、RXCLK、TXCLK ,它们分别对应于图中相应的引脚。CS8251的用法如前所述。8251芯片的详细用法请查阅相关手册。(3)

8、8251电路的基本测试方法将8251/8255模块上CS8251片选排上的片选 CS1用跳线帽短接，8251CLK接到CPU 挂箱时钟发生电路的 CLK3 , RXCLK与TXCLK 接到CPU挂箱看门狗电路的 DOGO (将 DOGO输出频率调为最大)，RXD与TXD相接。运行测试程序，在程序返回前设置断点，如模块正常，内存单元50H5FH中的数据应为00H 0FH。测试参考程序如下：CSEG AT 0000HLJMP STARTCSEG AT 4100HCON EQU 0A009HDAT EQU 0A008HSTART: MOV DPTR, #CON;8251 初始化MOVX DPTR,

9、AMOV A, #55HMOVX DPTR, ANOPNOPMOV DPTR, #CONMOV A, #0DEHMOVX DPTR, AMOV A, #15HMOVX DPTR, AMOV R0, #50HMOV R2, #10HCLR ALP: MOV R0, AINC R0DJNZ R2, LPMOV R0, #50HMOV R1, #00HMOV R2, #10HLP1: MOV DPTR, #CONMOVX A, DPTRJNB ACC.0, LP1MOV DPTR, #DATMOV A, R1MOVX DPTR, ALP2:MOV DPTR, #CONMOVX A, DPTRJNB

10、ACC.1, LP2MOV DPTR, #DATMOVX A, DPTRMOV R0, AINC R0INC R1DJNZ R2, LP1;8251 初始化;50H5FH 清 0; 发送;接收HALT: JMP HALTEND二、8255可编程并行口电路(1) 8255并行接口芯片引脚及功能8255是一种常用的可编程并行I/O接口芯片，片内有 PA、PB、PC三个8位可编程双向通用扩展I/O 口。8255有40条弓唧，采用双列直插式封装，其引脚如图 3-17所示:11主573C34也35Q立10前121 口m1 +-Z7a* _1 iifIS1岁,id21MEET图3-178255管脚图各引脚

11、及功能介绍如下:A、B、C三个I/O接口的弓I线分另1J为：PA0PA7、PB0PB7、PC0PC7共24条端线。3个口均为8位I/O数据口。A 口由一个8位数据输出缓冲/锁存器和一个8位数据输入缓冲 /锁存器组成，可设置为输入或输出或双向方式工作；B 口和C 口各有一个8位数据输出缓冲/锁存器和一个8位数据输入缓冲器(无输入数据锁存器，故 B 口不可在模式2下工作) 组成。其中，B 口只能设为输入或输出方式，不能双向工作。C 口可设置为输入/输出口，上半部PC4PC7与A 口组成A组；下半部 PC0PC3与B 口组成B组，便于控制。控制线控制8255的读、写、复位及片选等：CPU对8255进

12、行读操作，此时 8255CPU输出数据或命令到 8255端口，8255内部寄存器全部清零，24条I/OCPU选中此8255芯片。4个地址之间的选择由 A0、RD:读控制线，低电平有效，当其为低电平时， 相应口为输入口。WR:写控制线，低电平有效，当其为低电平时， 此时8255相应口为输出口。RESET:复位端，高电平有效。当其为高电平时, 口线为高阻态。CS:片选端，低电平有效。当其为低电平时，A、B、C 口及控制口地址。这4个端口地址，口地址选择方式如下:选择口A 口8255共占有4个口地址，为 A1两端口线控制，二者组合决定了A1A00 01 1控制口从引脚及结构图可见 8255有和其它接

13、口芯片类似的结构，即除了三个 I/O 口寄存器外 还有一个控制寄存器，由控制信号送控制字来确定芯片各个 I/O 口的工作状态。(2) 8255电路及说明SB图3-18 8255电路图图中PA、PB、PC 口共24根线全部引至模块上的相应插孔。CS8255的用法与前述相同。8255的详细用法请查阅相关手册。(3) 8255电路的基本测试方法将CS8255跳线排上的片选 CS0用跳线帽短接,PB7PB0接接口挂箱电平开关电路输出 插孔K8K1 , PA7PA0接LED8LED1 。运行测试程序，如 8255电路正常，LED8LED1 的亮灭应能反应 K8K1的电平状况。然后将程序稍加修改，测试 PC 口的输出。测试参考 程序如下：CSEG AT 0000HLJMP STARTCSEG AT