《外部设备接口》教学课件

《外部设备接口》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《外部设备接口》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用人机交互设备种类输入设备键盘鼠标触摸屏扫描仪…输出设备显示器〔CRT、LED、液晶显示〕打印机绘图仪…人机交互设备种类输入设备9.1键盘接口9.1键盘接口键盘的概念由8个开关构成的键盘〔也称为线性键盘〕为了减少键盘的输入输出连线数，常用开关矩阵的方式来构造键盘，称为矩阵键盘键盘的概念由8个开关构成的键盘〔也称为线性键盘〕键盘的类型编码键盘提供按下键的ASCII码。具有去抖动、防重〔串〕键等功能。响应快，但硬件复杂。非编码键盘只提供按下键的行列位置。由软件完成去抖动、防重键等功能。硬件简单，但占用CPU的时间。键盘的类型编码键盘按键开关的类型触点式开关机械式无触点式开关电容式开关利用电容值的变化霍尔效应式开关磁场变化，导致霍尔效应器件产生电压变化按键开关的类型触点式开关按键开关的类型导电橡胶式键盘塑料薄膜式键盘按键开关的类型导电橡胶式键盘键盘接口功能消抖动防串键按键识别键码生成键盘接口功能消抖动1.消抖动抖动时间一般为5~20ms读取键状态时应避开抖动区间消抖动的方法参加硬件消抖动电路判断有键按下后，延时5~20ms，再读取键值

1.消抖动抖动时间一般为5~20ms2.防重键重键多个键同时按下或前一按下键没有释放又有新键按下解决方法双键锁定当检测到有两个或两个以上的键按下时，最后释放的键认为是有效键N键轮回当检测到有多个键按下时，按扫描顺序依此读出相应的键值……2.防重键重键3.按键识别两种典型的按键识别方法行扫描法对键盘的各行依此输出扫描码，读入各对应的列值，确定按下键的位置行列倒换法〔线反转法〕从键盘的行输出扫描码，读入列值，再将该列值从列输出，读入行值，即可确定按下键的位置3.按键识别两种典型的按键识别方法4.键码生成根据按下键的行列位置，查表即可得到按下键的键码。4.键码生成根据按下键的行列位置，查表即可得到按下键的键码行扫描法PA(Out)PB(In)0001101有“0”键按下延时110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行扫描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行扫描法汇编程序〔1〕

moval,82h;A口输出

out43h,al;B口输入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;读B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有键按下lp0:

looplp0

;延时st:

movbl,3;行数

movbh,4;列数

moval,0feh;扫描码

movcl,0fh movch,0ffh;键值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一扫描码

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有无列线为0？

jnzl2行扫描法汇编程序〔1〕 moval,82行扫描法汇编程序〔2〕

addch,bh；指向末列键号

moval,ah；取新扫描码

decbl jnzl1 jmpbegin；重新扫描l2:incch;本行首列键号

rcral jcl2 moval,ch;AL=键号行扫描法汇编程序〔2〕 addch,bh；指向末列标准键盘适用于PC/XT机，83键键盘内置Intel8048单片机8位CPU、1k字节ROM、64字节RAM、8位定时/计数器、2个8位并口16行×8列矩阵键盘电容开关非编码键盘，向主机提供8位扫描码b7=0，表示接通的扫描码b7=1，表示断开的扫描码标准键盘适用于PC/XT机，83键扩展键盘适用于PC/AT、386+，84、101、102或104键键盘内置Intel8042/8742单片机8位CPU、1k字节ROM、2个8位并口16行×8列矩阵键盘扩展键盘与标准键盘的扫描码是不一样的，是互不兼容的。扩展键盘适用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC机键盘接口电路PB6=1、PB7=0PC机键盘接口电路PB6=1、PB7=0PC机键盘的工作过程键盘电路正常工作时8048采用行列扫描法不断地扫描键盘矩阵当有键动作时，那么在确定按键位置之后以串行数据形式发送给系统板键盘接口电路键按下时，发送该键的接通扫描码键松开时，发送该键的断开扫描码假设一直按住某键，那么连续发送该键的接通扫描码PC机键盘的工作过程键盘电路正常工作时8048采用行列扫描法键位置和扫描码Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC键位置接通扫描码断开扫描码键名称键位置和扫描码Esc018110282234=0-QA键盘接口电路的处理过程移位存放器每收到一个8位的扫描码后，发出IRQ1中断请求，CPU响应中断后，从8255A口读取扫描码，转换为ASCII码，放入键盘缓冲区。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)扫描码AX键盘缓冲区应用程序键盘缓冲区可缓存15个键码在应用程序中可使用BIOS中的INT16H访问键盘缓冲区键盘接口电路的处理过程移位存放器每收到一个8位的扫描码后，发9.2LED数码管接口9.2LED数码管接口根本概念发光二极管LED是最简单的发光器件LED数码管是由7〔或8〕个LED组成LED数码管广泛用于数字系统中bcdefgdotdotga+5Vdotga共阴极共阳极a根本概念发光二极管LED是最简单的发光器件bcdefgdot1位LED数码管的显示dotg+5V共阳极feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota锁存器1位LED数码管的显示dotg+5V共阳极feabcd74L9.3CRT显示器接口9.3CRT显示器接口阴极射线管CRT优缺点：(1)价格低(2)画质高(3)体积大(4)易产生辐射(长时间使用可能对眼睛有害〕阴极射线管CRT优缺点：CRT显示原理〔1〕逐行扫描过程CRT显示原理〔1〕逐行扫描过程CRT显示原理屏幕上的字符是由点阵构成，可由5x7或7x9点阵表示例：5x7点阵CRT显示原理屏幕上的字符是由点阵构成，可由5x7或7x9点计算机学院体系结构中心CRT显示方式两种显示方式：文本方式显示的单位是字符，如80列、25行个字符图形方式显示的单位是点，例如

CGA方式：320列、200行个点

VGA方式：640列、480行个点计算机学院体系结构中心CRT显示方式两种显示方式：视频缓冲区VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字节视频缓冲区VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人机接口新技术输入多点触〔Multi-touch〕控技术镭射键盘〔LaserKeyboard〕输出全息TV〔HolographicTV〕头戴式显示器人机接口新技术输入多点触摸使用两个〔或以上〕手指例如:放大或旋转大多数种类触摸屏不支持这个功能电阻性外表电容外表声波(SAW)声学脉冲识别(APR)…...可能不需要识别触摸点位置多点触摸使用两个〔或以上〕手指电容式触摸屏〔1〕感应电容触摸屏〔Projected-capacitivetouchscreen〕根本构造前后保护玻璃基板中间层为薄片状的传感器网格

电容式触摸屏〔1〕感应电容触摸屏〔Projected-cap电容式触摸屏〔2〕触摸时，在手指和传感器栅格间构成电容触屏控制器计算触点的坐标并将坐标值发送给处理器做进一步处理

电容式触摸屏〔2〕触摸时，在手指和传感器栅格间构成电容电容式触摸屏〔3〕iPhone触屏构造轴坐标式感应单元分立的行和列以两个穿插的滑条实现X轴滑条Y轴滑条检测每一格感应单元的电容变化所有的点在被触摸时都能生成相应的信号，然后将信号传送给iPhone的处理器。因此，iPhone能够确定两个点同时发生触摸的位置和运动方向。电容式触摸屏〔3〕iPhone触屏构造红外式触屏行、列排列的红外LED〔IRLED〕安装在屏幕的边框上，反方向上安装有红外线接收管，构成不可见的红外线栅格IR控制器顺序脉冲点亮LED产生红外线光束栅格，当手指进入栅格后，它将阻断光束。红外线接收管从两个轴向探测到光束的缺失，由此可计算出触点的坐标X和Y。计算机学院体系结构中心红外式触屏行、列排列的红外LED〔IRLED〕安装在屏幕的LaserKeyboardsMac,PC,Blackberry,PDA,SmartPhoneZipo/SmallCellPhoneUsingtwoseparateinfraredbeamsIndustryAdvantagesSurfaceCompatibilityLaserKeyboardsMac,PC,BlackbHolographicTV全息电影通过投影仪以特定角度投射到透明显示器上HolographicTV全息电影头戴式显示器头戴式显示器《外部设备接口》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《外部设备接口》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用人机交互设备种类输入设备键盘鼠标触摸屏扫描仪…输出设备显示器〔CRT、LED、液晶显示〕打印机绘图仪…人机交互设备种类输入设备9.1键盘接口9.1键盘接口键盘的概念由8个开关构成的键盘〔也称为线性键盘〕为了减少键盘的输入输出连线数，常用开关矩阵的方式来构造键盘，称为矩阵键盘键盘的概念由8个开关构成的键盘〔也称为线性键盘〕键盘的类型编码键盘提供按下键的ASCII码。具有去抖动、防重〔串〕键等功能。响应快，但硬件复杂。非编码键盘只提供按下键的行列位置。由软件完成去抖动、防重键等功能。硬件简单，但占用CPU的时间。键盘的类型编码键盘按键开关的类型触点式开关机械式无触点式开关电容式开关利用电容值的变化霍尔效应式开关磁场变化，导致霍尔效应器件产生电压变化按键开关的类型触点式开关按键开关的类型导电橡胶式键盘塑料薄膜式键盘按键开关的类型导电橡胶式键盘键盘接口功能消抖动防串键按键识别键码生成键盘接口功能消抖动1.消抖动抖动时间一般为5~20ms读取键状态时应避开抖动区间消抖动的方法参加硬件消抖动电路判断有键按下后，延时5~20ms，再读取键值

1.消抖动抖动时间一般为5~20ms2.防重键重键多个键同时按下或前一按下键没有释放又有新键按下解决方法双键锁定当检测到有两个或两个以上的键按下时，最后释放的键认为是有效键N键轮回当检测到有多个键按下时，按扫描顺序依此读出相应的键值……2.防重键重键3.按键识别两种典型的按键识别方法行扫描法对键盘的各行依此输出扫描码，读入各对应的列值，确定按下键的位置行列倒换法〔线反转法〕从键盘的行输出扫描码，读入列值，再将该列值从列输出，读入行值，即可确定按下键的位置3.按键识别两种典型的按键识别方法4.键码生成根据按下键的行列位置，查表即可得到按下键的键码。4.键码生成根据按下键的行列位置，查表即可得到按下键的键码行扫描法PA(Out)PB(In)0001101有“0”键按下延时110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行扫描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行扫描法汇编程序〔1〕

moval,82h;A口输出

out43h,al;B口输入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;读B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有键按下lp0:

looplp0

;延时st:

movbl,3;行数

movbh,4;列数

moval,0feh;扫描码

movcl,0fh movch,0ffh;键值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一扫描码

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有无列线为0？

jnzl2行扫描法汇编程序〔1〕 moval,82行扫描法汇编程序〔2〕

addch,bh；指向末列键号

moval,ah；取新扫描码

decbl jnzl1 jmpbegin；重新扫描l2:incch;本行首列键号

rcral jcl2 moval,ch;AL=键号行扫描法汇编程序〔2〕 addch,bh；指向末列标准键盘适用于PC/XT机，83键键盘内置Intel8048单片机8位CPU、1k字节ROM、64字节RAM、8位定时/计数器、2个8位并口16行×8列矩阵键盘电容开关非编码键盘，向主机提供8位扫描码b7=0，表示接通的扫描码b7=1，表示断开的扫描码标准键盘适用于PC/XT机，83键扩展键盘适用于PC/AT、386+，84、101、102或104键键盘内置Intel8042/8742单片机8位CPU、1k字节ROM、2个8位并口16行×8列矩阵键盘扩展键盘与标准键盘的扫描码是不一样的，是互不兼容的。扩展键盘适用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC机键盘接口电路PB6=1、PB7=0PC机键盘接口电路PB6=1、PB7=0PC机键盘的工作过程键盘电路正常工作时8048采用行列扫描法不断地扫描键盘矩阵当有键动作时，那么在确定按键位置之后以串行数据形式发送给系统板键盘接口电路键按下时，发送该键的接通扫描码键松开时，发送该键的断开扫描码假设一直按住某键，那么连续发送该键的接通扫描码PC机键盘的工作过程键盘电路正常工作时8048采用行列扫描法键位置和扫描码Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC键位置接通扫描码断开扫描码键名称键位置和扫描码Esc018110282234=0-QA键盘接口电路的处理过程移位存放器每收到一个8位的扫描码后，发出IRQ1中断请求，CPU响应中断后，从8255A口读取扫描码，转换为ASCII码，放入键盘缓冲区。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)扫描码AX键盘缓冲区应用程序键盘缓冲区可缓存15个键码在应用程序中可使用BIOS中的INT16H访问键盘缓冲区键盘接口电路的处理过程移位存放器每收到一个8位的扫描码后，发9.2LED数码管接口9.2LED数码管接口根本概念发光二极管LED是最简单的发光器件LED数码管是由7〔或8〕个LED组成LED数码管广泛用于数字系统中bcdefgdotdotga+5Vdotga共阴极共阳极a根本概念发光二极管LED是最简单的发光器件bcdefgdot1位LED数码管的显示dotg+5V共阳极feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota锁存器1位LED数码管的显示dotg+5V共阳极feabcd74L9.3CRT显示器接口9.3CRT显示器接口阴极射线管CRT优缺点：(1)价格低(2)画质高(3)体积大(4)易产生辐射(长时间使用可能对眼睛有害〕阴极射线管CRT优缺点：CRT显示原理〔1〕逐行扫描过程CRT显示原理〔1〕逐行扫描过程CRT显示原理屏幕上的字符是由点阵构成，可由5x7或7x9点阵表示例：5x7点阵CRT显示原理屏幕上的字符是由点阵构成，可由5x7或7x9点计算机学院体系结构中心CRT显示方式两种显示方式：文本方式显示的单位是字符，如80列、25行个字符图形方式显示的单位是点，例如

CGA方式：320列、200行个点

VGA方式：640列、480行个点计算机学院体系结构中心CRT显示方式两种显示方式：视频缓冲区VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字节视频缓冲区VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人机接口新技术输入多点触〔Multi-touch〕控技术镭射键盘〔LaserKeyboar