单片机原理及应用-接口及程序设计课件

单片机原理及应用E-mail:,cn单片机典型外围接口技术7.1键盘接口1、键盘的工作原理和扫描方式键盘可以分为：独立连接式和矩阵式独立连接式键盘：

1）每个键独立地接入一根数据输入线。

2）平时所有的数据输入线都连接成高电平；

3）当任何一个按键压下时，与之相连的数据输入线被拉成低电平。

4）要判断是否有键按下，只要位处理指令即可。

独立连接式键盘优缺点：

结构简单、使用方便，但随着键数的增多，所占用的IO口线也增加

适用场合：

在使用键数不多的单片机系统中，适合使用独立式键盘2、矩阵式键盘的工作过程1）CPU先使行线O0线为低，其余行线为高，即0行为“0”状态，其余行均为“1”状态；2）CPU读入输入缓冲器的状态，以确定哪条列线为“0”状态。若I0为“0”状态，则键“0”压下；若I1为“0”状态，则键“1”压下；I2为“0”状态，则键“2”压下；（3）若输入缓冲器的状态全部为“1”状态，则CPU继续使行线0为低，其余行线为高。再读入输入缓冲器的状态，以确定哪条列线为“0”状态，从而判断是哪个键按下。（4）当判断出哪个键压下之后，程序转入相应的键处理程序。这样的工作过程称为键扫描，其框图如下：扫描键盘有键按下？译码，分支0号键处理N号键处理yes……扫描框图7.1.2键盘的接口电路1.直接使用I/O的键盘电路由于80C51的I/O口具有输出锁存和输入缓冲的功能，因而用它们组成键盘电路时，可以省掉输出锁存器和输入缓冲器。图中为一个4×4的键位与80C51的接口电路。键位的列线（输入线）连到P1口的低4位，行线（输出线）连到P1口的高4位，而4根列线通过“与”门相连后，连接到INT0端。初始状态时，P1.7-P1.4全部为0（输出为0）。没有键按下时，INT0为高电平；当键位上有任一键压下时，INT0端变为低，向CPU发出中断请求。若CPU开放外部中断0，则响应中断，执行中断服务程序扫描键盘。在行输出电路中，每行都串联一个二极管，是为了防止多键按下时，使输出口短路。2.利用I/O口和译码器的接口利用译码器74HC138，通过P1.0、P1.1和P1.3三根口线获得8根行线，从而节省了I/O口线。7.2显示电路7.2.1LED显示器的工作原理：1.发光二极管的控制发光二极管一般为砷化镓半导体二极管，电路如图所示：图中，Ri为限流电阻，阻值为100Ω-300Ω之间。发光的条件：U2=UTTL低；U1=UTTL高不发光条件：U1=UTTL低或U2=UTTL高2.显示块的控制显示块有若干发光二极管组合而成。一般的“8”字形显示块由“a,b,c,d,e,f,g,h”8个发光二极管组成，如图所示每个发光二极管称为一个字段。“8”字形显示块有共阳极和共阴极两种结构形式。以共阴极显示块为例，说明对显示块的控制方法：

假定8段数码管的控制方法如图所示，其中D0-D7分别接a-h;对于共阳极发光二极管，应该是共阴极的显示码的反。D7D6D5D4D3D2D1D0编码字形hgfedcba0001111113FH10000011006HD010111105EH7.2.2显示电路的分类与接口显示电路分为静态显示和动态显示两类静态显示电路①通过80C51的P0口的显示接口,由一个8位锁存口和一个显示块组成，如图所示为共阳极显示块,显示时将数据通过P0口送出，但这种电路需用电源的容量大。③利用串行总线控制的显示接口见图7-10，利用芯片SAA1064控制显示块，SAA1064是具有I2C总线、从接收器的4位代小数点的七段显示驱动芯片，通过多路开关对两个2位显示器进行切换显示，通过I2C总线接收数据。动态显示电路对于动态显示电路一般是利用CPU控制电路来控制显示块的导通和截止。显示电路由下列三部分组成：显示块、字形锁存驱动器及字位锁存驱动器，如图所示：工作过程：将字形代码送入字形锁存器锁存，这时所有的显示块都有可能显示同样的字符；再将需要显示的位置送入字位锁存器锁存。为了防止闪烁，显示的时间在1-2ms。通过P0口和P1口的接口（如图7-12）MOVA,#自行代码；如#3FHMOVP1,A；从P1口输入字形MOVA,#01H；输出字位码，点亮最右边的一位MOVX@R0,A；通过P0口输出字位，并锁存工作原理：首先，使P1口的低四位输出字形代码；P1口的高4位输出一个位扫描字，经3-8译码器后显示某一位，