单片微型计算机原理及其应用电子教案33

1、3.4 MCS-51单片机的人机界面接口技术3.4.1 LED显示器接口n1LED显示器结构与原理显示器结构与原理nLED显示块是由发光二极管显示字段的显示器显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。件。n在微机应用系统中通常使用的是七段在微机应用系统中通常使用的是七段LED。这。这种显示块有共阴极与共阳极两种，七段显示块种显示块有共阴极与共阳极两种，七段显示块与微机接口非常容易。与微机接口非常容易。2LED显示器与显示方式n（1）LED静态显示方式n（2）LED动态显示方式n3LED显示器接口实例显示器接口实例n从从LED显示器的原理可知，为了显示字母与数显示器的原理可知，为了显示字母与数字，

2、必须最终转换成相应的段选码。这种转换字，必须最终转换成相应的段选码。这种转换可以通过硬件译码器或软件进行译码可以通过硬件译码器或软件进行译码。硬件译码器LED显示器接口软件译码LED显示器接口 nDLY:MOV R1,#78HnMOV R2,#0FEHnLOP:MOV A,R1nADD A,#00HnMOVC A,A+PCnMOV P1,AnMOV P2,R2nLCALL D1MSnINC R1nMOV A,R2nRL AnMOV R2,AnCJNE R1,#80H,LOPnRETnDB 3FH,06H3.4.2 LCD显示器接口n1LCD的基本结构LCD 16022LCD引脚nDB0-BD7

3、:双向数据线双向数据线, BD7为忙标记为忙标记nE:读写使能读写使能,下降沿有效下降沿有效.nR/W:读写选择读写选择. 0:写写,1读读nRS:寄存器选择寄存器选择.0:指令寄存器指令寄存器,1:数据寄存器数据寄存器nVL:驱动驱动LCD,接地接地nVCC:接接+5VnGND:接地接地3 显示器地址指令指令RSRSR/WR/WD7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0清显示清显示0 00 00 00 00 00 00 00 00 01 1光标返回光标返回0 00 00 00 00 00 00 00 01 1* *置输入模置输入模式式0 00 00 00 00 00 0

4、0 01 1I/DI/DS S显示开显示开/ /关关控制控制0 00 00 00 00 00 01 1D DC CB B光标或字光标或字符移位符移位0 00 00 00 00 01 1S/CS/CR/LR/L* * *置功能置功能0 00 00 00 01 1DLDLN NF F* * *置字符贮置字符贮器地址器地址0 00 00 01 1字符发生存贮器地址字符发生存贮器地址置数据贮置数据贮器地址器地址0 00 01 1显示数据存贮器地址显示数据存贮器地址读忙标志读忙标志或地址或地址0 01 1BFBF计数器地址计数器地址写数写数CGRAMCGRAM1 10 0要写的数据内容要写的数据内容CG

5、RAMCGRAM读数读数1 11 1读出的数据内容读出的数据内容4 存储指令说明5 接口图程序设计显示器初始设置显示器初始设置MOV P0,#01H;清屏清屏CALL ENABLEMOV P0,#38H;设置设置2行行8位显示位显示CALL ENABLEMOV P0,#0FH;显示显示,光标闪烁打开光标闪烁打开CALL ENABLEMOV P0,#06H ;显示模式设定显示模式设定CALL ENABLE写入显示器写入显示器WRITE：MOV P0,#80H CALL ENABLEMOV R1,#00HA1:MOV A,R1MOV DPTR，#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P0,A

6、CALL WRITE2INC R1CJNE A,#00H,A1RETTABLE：DB HELLO ！ ，00H写数据写数据ENABLE:CLR RS CLR RW CLR E CALL D5MS SETB E RET 写指令写指令WRITE2:SETB RS CLR RW CLR E CALL D5MS SETB E RET 3.4.3 键盘及其接口n在设计键盘接口时，解决以下几个问题：在设计键盘接口时，解决以下几个问题：n开关状态的可靠输入开关状态的可靠输入可设计硬件去抖动电路或设可设计硬件去抖动电路或设计去抖动软件。计去抖动软件。n键盘状态的监测方法键盘状态的监测方法中断方式还是查询方式。

7、中断方式还是查询方式。n键盘编码方法。键盘编码方法。n键盘控制程序的编制键盘控制程序的编制键稳定键按下后沿抖动前沿抖动键合断时的电压抖动3.4.3.1 独立式键盘接口n1独立式按键结构独立式按键结构n独立式按键是指直接用独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键口线构成的单个按键电路。每根电路。每根I/O口线上按口线上按键的工作状态不会影响键的工作状态不会影响其他其他I/O口线的工作状态。口线的工作状态。独立式按键电路如图独立式按键电路如图n2独立式按键的软件结构独立式按键的软件结构n包括按键查询、键功能程包括按键查询、键功能程序转移。序转移。n图为使用扩展图为使用扩展I/O的独立式的独立式

8、按键电路，按键数量可多按键电路，按键数量可多可少。可少。nJNB P1.0, NEXT1 JNB P1.1,NEXT28031P2.7ALEP0WRRD74LS3730AA1D7D0CSPAPA568255RESETGNDPA0PA1PA2PA3PA4PA7WRRD+5V+5V1K10F 71234560883.4.3.2 行列式键盘n1键盘工作原理键盘工作原理n行列式键盘电路原理如行列式键盘电路原理如图所示。按键设置在行图所示。按键设置在行列式交点上，行列线分列式交点上，行列线分别连接到按键开关的两别连接到按键开关的两端。当行线通过上拉电端。当行线通过上拉电阻接阻接+5伏时，被钳位在伏时，被

9、钳位在高电平状态。高电平状态。n键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按下可由列线入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断逐列置低电平后，检查行输入状态来判断。n扫描法：在判定有键按下后逐列（或逐行）置低电平，扫描法：在判定有键按下后逐列（或逐行）置低电平，同时读入行（或列）的状态，如果行（或列）的状态同时读入行（或列）的状态，如果行（或列）的状态出现非全出现非全1状态，这时状态，这时0状态的行、列交点的键就是所状态的行、列交点的键就是所按下的键。特点是逐列（或逐行

10、）扫描查询。这时相按下的键。特点是逐列（或逐行）扫描查询。这时相应行（或列）应有上拉电阻接高电平。应行（或列）应有上拉电阻接高电平。n在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。（1）判断键盘上有无键按下）判断键盘上有无键按下（2）去键的机械抖动影响。）去键的机械抖动影响。 （3）求按下键的键号。）求按下键的键号。 （4）键闭合一次仅进行一次键功能操作）键闭合一次仅进行一次键功能操作2键盘扫描方式3行列式键盘接口n通用并行扩展通用并行扩展I/O口键盘接口口键盘接口4 程序设计流程判断有无键压下子程序KEYS:MOV P1,#0FHMOV A,P1ANL A,#0FH

11、CJNE A,#0FH,KEY1SETB C;无键压无键压RETKEY1:CLR C;有键压有键压RET判断键号子程序KEYP:MOV R3 ,#0EFH;扫描值扫描值 MOV R4,#00HKEY2:MOV A,R3 MOV P1,A MOV A,P1 JB ACC.0,KEY20 MOV A,#0 KEY20: JB ACC.1,KEY21 MOV A,#4 SJMP KEY3KEY21: JB ACC.2,KEY22 MOV A,#8 SJMP KEY3KEY22: JB ACC.3,KEY23 MOV A,#12 SJMP KEY3 KEY23：INC R4 MOV A,R3 RL A

12、 MOV R3,ASJMP KEY2KEY3:ADD A,R4;键值在键值在ARET 整个键盘程序KEY：LCALL KEYS；JNC KEYY1LCALL DISP ；调用显示程序；调用显示程序SJMP KEYKEYY1:LCALL DISP；去抖动；去抖动LCALL DISPLCALL KEYSJC KEYLCALL KEYP；判断键值；判断键值PUSH ACCKEYY2:LCALL KEYS;判断键释放判断键释放JC KEYY3LCALL DISPSJMP KEYY2KEYY3:LCALL DISPLCALL DISPPOP ACCRET 5 典型键盘/显示器接口实例n8155扩展扩展I

13、/O口的键盘口的键盘/显示器接口显示器接口n接口电路：接口电路：LED显示器采用共阴极如图所示显示器采用共阴极如图所示 ；LED采用动态显示软件译码，键盘采用逐行扫描采用动态显示软件译码，键盘采用逐行扫描查询方式；查询方式；LED的驱动采用北京集成电路设计中的驱动采用北京集成电路设计中心生产的集电极开路输出八位驱动器心生产的集电极开路输出八位驱动器8718。n软件设计：由于键盘与显示做成一个接口电路，软件设计：由于键盘与显示做成一个接口电路，因此在软件设计中合并考虑键盘查询与动态显示，因此在软件设计中合并考虑键盘查询与动态显示，键盘消颤的延时子程序用显示程序代替。键盘消颤的延时子程序用显示程序

14、代替。PBPBPBPBPBPBPBPB01234567PAPAPAPAPAPAPAPA01234567abcdefdp1AAAAAAAA26345781AAAAAAAA26345786134578YYYYYYYY26134578YYYYYYYY2g+5V+5VRESETCEIO/MWRRDALEPALERDWRPPBIC87185.1K 4+5V+5V100 8+5VVCCVCCGGNDG815502.72.0020 F1K80311BIC87188023PCPCPCPCDD7O012345678910111213141516171819202122232425262728293031O6键盘

15、工作方式编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式三种编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式三种3.4.4 打印机接口1TPP-40A的主要技术性能的主要技术性能（1）采用单片机控制，具有）采用单片机控制，具有2KB监控程序及标准的监控程序及标准的Centronic 并行接口并行接口;（2）具有较丰富的打印命令，命令代码均为单字节，格式简）具有较丰富的打印命令，命令代码均为单字节，格式简单单;（3）可产生全部标准的）可产生全部标准的ASCII代码字符，以及代码字符，以及128个非标准字个非标准字符和图符符和图符;（4）可打印出）可打印出8240点阵的图样点阵的图样;（5）每行字符的点行数可用命

16、令更换，即字符行间距空点行）每行字符的点行数可用命令更换，即字符行间距空点行在在0256间任选间任选;（6）带有水平和垂直制表命令，便于打印表格。）带有水平和垂直制表命令，便于打印表格。2接口引脚微型打印机与计算机应用系统通过机箱后部的微型打印机与计算机应用系统通过机箱后部的20芯扁平电缆及插件芯扁平电缆及插件相连。相连。DB0DB7：数据线，单向由计算机输入打印机。：数据线，单向由计算机输入打印机。STROBE：数据选通信号：数据选通信号,下降沿有效。下降沿有效。 BUSY：打印机：打印机“忙忙”状态信号状态信号,为为”1”忙。忙。 ACK：打印机的应答信号。：打印机的应答信号。 3 字符代

17、码及打印命令字符代码串实例如下：字符代码串实例如下：打印字符串打印字符串“3265.37”输送代码串为：输送代码串为：24，33，32，36，35，2E，33，37，0D。打印打印“This is Micro-Printer”输送代码串为：输送代码串为：54，68，69，73，20，69，73，20，4D，69，63，72，6F，2D，70，72，69，6E，74，65，72，2E，0D。打印打印“32.8cm2”输送代码为：输送代码为：33，32，2E，38，63，6D，9D，0D常用打印命令4 硬件接口通过通过STB、BUSY，通过单片机应用系统中的扩展，通过单片机应用系统中的扩展I/O口

18、口连接的打印机接口电路。连接的打印机接口电路。l打印程序实例l用打印机打印“This is 2007”MOV DPTR,#TABLOP:JB P1.1, LOPCLR AMOVC A, A+DPTRINC DPTRMOV P0,ACLR P1.0SETB P1.0CJNE A,#00H,LOP1SJMP LOPLOP1:RETTAB:DB This is 2011,0DH ,4.19,0DH,00H3.4.5 语音接口n1ISD1420芯片的特点芯片的特点n（1）外围元件简单，仅需少量阻容元件、麦克风即可组）外围元件简单，仅需少量阻容元件、麦克风即可组成一完整录放系统。成一完整录放系统。n（2）模拟信息存储重放音质极好，并有一定混响效果。）模拟信息存储重放音质极好，并有一定混响效果。n（3）待机时低功耗（仅）待机时低功耗（仅0.5A），典型放音电流），典型放音电流15mA。n（4）放音时间）放音时间20s，可扩充级联。，可扩充级联。n（5）可持续放音，也可分段放音，最小分段）可持续放音，也可分段放音，最小分段20s/160段段=0.125s/段，可分段数段，可分段数160段。段。n（6）录放次数达）录放次数达10万次。万次。n（7）断电信息存储，无需备用电池，信息可保）断电信息存储，无需备用电池，