最新3 键盘、显示及其接口技术

键盘、显示接口技术键盘与计算机接口键盘是人向机器输入数据和对系统进行干预的基本设备，用于输入数据和命令，显示计算机的运行状态、命令和计算结果。

微机键盘有两种：一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这种方式硬件结构复杂，成本高；另一种是非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，利用软件识别键码及完成各种键功能处理。

考虑到简化结构，降低成本，单片机系统中多采用非编码键盘。

键盘可以分为独立式连接方式和矩阵式两类，每一类按其译码方式又可以分为编码式和非编码式。

下面我们将介绍非编码键盘的几种常用硬件电路。

独立式按键接口设计在单片机控制系统中，常常只需要用到功能键。

少量的功能键一般采用独立式结构,独立式按键是各按键相互独立的接通一条输入数据线，每个键的工作不会影响其它的I/0口，如图7-1所示。

这是较简单的键盘结构，该电路采用查询方式。

图7-1所示，当某一个键闭合时，相应的I／O口线变为低电平。

当程序查询到低电平的I／O口线时，就可以确定处于闭合状态的键。

这种键盘的优点是电路简单；缺点是当键数较多时，要占用较多的I/O线。

对图7-1采用查询方式键盘的处理程序比较简单。

程序只包括键查询、键功能程序转移。

P0F～P7F为功能程序入口地址标号，其地址间隔应能容纳JMP指令，其中PL0～PL7分别为每个按键的功能程序。

START： MOV A， #0FFH ；输入时先置口为全1MOV P1， AMOV A， P1 ；键状态输入JNB ACC.0， P0F ；0号键按下转P0F标号地址JNB ACC.1， P1F ；1号键按下转P1F标号地址JNB ACC.2， P2F ；2号键按下转P2F标号地址JNB ACC.3， P3F ；3号键按下转P3F标号地址JNB ACC.4， P4F ；4号键按下转P4F标号地址JNB ACC.5， P5F ；5号键按下转P5F标号地址JNB ACC.6， P6F ；6号键按下转P6F标号地址JNB ACC.7， P7F ；7号键按下转P7F标号地址JNP START ；无键按下就返回POF：LJMP PL0P1F：LJMP PL1：：P7F：LJMP PL7 ；入口地址表PL0：…；0号键功能程序LJMP START ；0号键执行返回PL1：…LJMP START：PL7：…LJMP START由以上程序可知，各个按键由软件设置了优先级，优先顺序为0～7矩阵式键盘接口设计矩阵式键盘工作原理将I/O口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，这就构成了矩阵式键盘。

今天我们学习键盘与显示器接口技术，先来看键盘接口及处理程序。

（1）键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。

键是一种常开型按钮开关，平时键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合。

键盘分编码和非编码键盘。

键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘，ASCII码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。

在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用得最多的是非编码键盘。

所以我们着重讨论非编码矩阵式键盘原理。

矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。

一个3*3的行、列结构可以构成一个由9个按键的键盘。

同理一个4*4的行、列可以构成一个含有16个按键的键盘等等。

很明显，在按键数量较多的场合，矩阵键盘与独立按键键盘相比，要节省很多的I/O口。

矩阵键盘的按键设置在行、列线的交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。

列线通过上拉电阻接到+5V。

平时无按键动作时，列线处于高电平状态，而当由按键按下时，列线电平状态将由与此列线相连的行线电平决定。

行线电平如果为低，则列线电平为低；行线电平如果为高，则列线电平亦为高。

这一点是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。

该电路中还有一个与门，这个与门用来产生中断信号，当键盘中没有键按下时，所有行线的输出都应为低电平，以区别于列线状态，当矩阵键盘中任何一只键按下时，与门输出由高电平变为低电平，向CPU 申请中断，由于矩阵键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。

因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

下面我们以一个4乘4键的键盘为例来说明按键是如何被识别出来的，在开始讨论问题之前，我们先要强调一个事实，用户的按键速度相对于单片机的运行速度来说是相当慢的，在用户按下键到释放键这一段时间内，单片机有足够多的时间运行键盘识别程序。