单片机C语言程序设计 教学课件 作者 侯殿有4.12.ppt

第十二章 MCS-51与键盘、显示器的接口 12.1 MCS-51单片机与键盘接口 12.1.1 独立式键盘 键盘实际上是一组开关的集合，平时开关总是处于断开（称常开键）或闭合（称常闭键）状态，当按下键时它才闭合（对常开键）或断开（对常闭键）。在计算机接口电路中常用的开关如图12.1所示。 图中a、b常用来表示继电器接点或手动钮子开关，上表示常开（a），下表示常闭（b）；c、d常用来表示继电器接点，左表示常开（c），右表示常闭（d）；e表示常开点动按钮，按下接通，松开恢复断开；f表示常开点动按钮，按下接通，并自锁，再次按恢复断开。在计算机键盘接口电路中，e使用最多。 键盘或键是人机交流的输入设备，嵌入式控制系统大多具有小、巧、轻、灵、薄的特点，键用的很少，此时可以采用所谓“独立式”键盘，个别系统使用键盘较多可以采用专用键盘/显示接口芯片8279或HD7279。 独立式键盘如图12.2所示，由于占用口线较多，采用I/O扩展口来连接。如果键数较少,可每个键占用一条口线，通过查询或中断方式判断哪个键按下，程序简单，见图12.3。 图中，每个口线的上拉电阻是必需要加的，在没有键按下时，口线通过上拉电阻被嵌位到+5V，有键按下时口线接地，使信号电平明确，增加系统抗干扰能力。图中74LS30是8输入与非门，它的原理图见图12.4。 12.1.2 行列式式键盘 行列式键盘也叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构，键位设置在行列的交点上。 矩阵键盘的连接方法有多种，可直接连接于单片机的I/O口线；可利用扩展的并行I/O口连接；也可利用可编程的键盘、显示接口芯片（如8279、HD7279）进行连接。在图12.5中，通过8255扩展芯片接4×8行列式键盘。 1．行列式键盘的工作过程 行列式键盘的工作过程可分两步：第一步是CPU首先检测键盘上是否有键按下；第二步再识别是哪一个键按下。 检测键盘上是否有键按下处理方法是：以图12.5为例，首先将列线送入全扫描字，读入行线的状态来判别。其具体做法是：PA口输出0x00，即所有列线置成低电平，然后将行线PC0～PC3电平状态读CPU中。如果有键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平，从而使行输入状态不全为“1”。 2．识别键盘中哪一个键按下处理方法是：将列线逐列置低电平，检查行输入状态，称为逐列扫描。其具体做法是：从PA0开始，依次输出“0”，置对应的列线为低电平，然后从PC口读入行线状态，如果全为“1”，则按下的键不在此列；如果不全为“1”，则按下的键必在此列，而且是该列与“0”电平行线相交的交点上的那个键。键盘编码方法很多，在逐列扫描时，记录下当前扫描列的列号，检测到第几行有键按下，利用行列号得到当前按键的编码。 3．行列式键盘的软件编程 （1）查询工作方式 这种方式是直接在主程序中插入键盘检测子程序，主程序每执行一次键盘检测子程序被执行一次，如果把没有键按下，则跳过键识别，直接执行主程序；如果有键按下，则通过键盘扫描子程序识别按键，得到按键的编码值，然后根据编码值进行相应的处理，处理完后再回到主程序执行。 例12-1键盘检测子程序 图12.5中，8255A的A口、B口、C口和控制口地址分别为0x7f00、0x7f01、0x7f02 、0x7f03，设8255A在主程序中初始化。已设定为A口方式0输出，C口的低4为方式0输入。 #include reg51.h #include absacc,h //定义绝对地址访问 #define uchar unsigned char #deffine uint unsigned int #deffine PA_port XBYTE[0x7f00] #deffine PB_port XBYTE[0x7f01] #deffine PC_port XBYTE[0x7f02] #deffine Ctrl_port XBYTE[0x7f03] uchar scankey(void) uchar keyscan(void) void main(void) { uchar key; Ctrl_port=0x81;// A口方式0输出，C口的低4为方式0输入。 while(1) {key=keyscan(); delay(2000); } } uchar checkkey() //检测有无键按下函数，有返回0xff，无返回0 { uchar i; PA_port =0x00; i= PC_port; i=0x0f;//去掉高4位 if (i= =0x0f) return(0); else return(0xff); } uchar keyscab() //键盘扫描函数，如果有键按下，则返回编