22 键盘接口技术

单片机教程26课:单片机矩阵式键盘接口技术及程序设计发布：2009-4-04 22:40 | 作者：hnrain | 查看：885 次在单片机系统中键盘中按钮数量较多时，为了减少I/O 口的占用，常常将按钮排列成矩阵形式，如图1所示。

在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按钮加以连接。

这样，一个端口（如P1 口）就能组成4*4=16个按钮，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就能组成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。

由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

<单片机矩阵式键盘接口技术及编程接口图>矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入。

这样，当按钮没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。

行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样, 通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。

具体的识别及编程办法如下所述。

矩阵式键盘的按钮识别办法确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种行扫描法”行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按钮识别办法，如上图所示键盘，介绍过程如下。

判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。

只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按钮之中。

若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。

判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。

其办法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。

在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。

若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按钮就是闭合的按钮。

ps2标准键盘是什么意思PS/2标准键盘是指一种接口标准，用于连接计算机键盘和主机。

它是由IBM公司在1987年推出的，后来成为了一种行业标准，被广泛应用于个人电脑和其他设备上。

PS/2标准键盘与早期的AT键盘相比，有着更小的插头和更高的信号质量，因此在一定程度上提高了键盘的稳定性和可靠性。

PS/2标准键盘通常采用圆形的迷你DIN连接器，插头上有6根引脚，其中两根用于传输键盘数据，另外四根用于传输电源和地线。

这种接口设计使得PS/2键盘在连接时更加牢固，不容易松动，而且由于采用了差分信号传输技术，可以有效地抵抗干扰和噪音，提高了数据传输的稳定性。

PS/2标准键盘在设计时考虑了人体工程学，按键布局合理，手感舒适，使用起来比较顺手。

同时，PS/2接口还支持热插拔，用户可以在计算机开机的情况下插拔键盘，而不会对系统造成影响，这在一定程度上提高了用户的使用便利性。

PS/2标准键盘在市场上占据了相当大的份额，尤其是在早期的个人电脑上，几乎所有的主板都配备了PS/2接口。

即使在现在，虽然USB接口的键盘已经成为主流，但PS/2键盘依然在一些特定领域有着自己的市场。

比如在一些对稳定性和可靠性要求较高的场合，PS/2键盘仍然被广泛应用，因为它在这些方面具有一定的优势。

总的来说，PS/2标准键盘是一种经典的计算机外设，它以稳定性、可靠性和人体工程学设计著称，曾经在个人电脑领域占据重要地位。

虽然现在已经逐渐被USB接口所取代，但在一些特定的场合，PS/2键盘依然有着自己的市场和优势。

希望本文能够为您解答关于PS/2标准键盘的疑问，谢谢阅读！。

PS2接口，RS232接口介绍2010-10-11 16:43PS/2接口PS/2是在较早电脑上常见的接口之一，用于鼠标、键盘等设备。

一般情况下，PS/2接口的鼠标为绿色，键盘为紫色，另外接口处还可以连接一些周边产品例如方向盘光枪等。

PS/2接口是输入装置接口，而不是传输接口。

所以PS2口根本没有传输速率的概念，只有扫描速率。

在Windows环境下，ps/2鼠标的采样率默认为60次/秒，USB鼠标的采样率为120次/秒。

较高的采样率理论上可以提高鼠标的移动精度。

PS/2接口设备不支持热插拔，强行带电插拔有可能烧毁主板。

PS/2可以与USB接口互转，即PS/2接口设备可以转成USB，USB接口设备也可以转成PS/2。

1.1 物理接口现行的计算机键盘多是通过一个6芯接口插座，即PS/2 接口与主机相接，各引脚定义分别是: 电源（VCC）、地（GND）、串行时钟线CLK 和串行数据线DA TA，还有2根未用。

键盘接口的插座外形图及各线定义如图1 所示。

PS/2接口引脚定义1 ---数据线Data ;2 ---预留N/C ;3 ---GND;4 ---Vcc (+5V);5 ---时钟线CLK;6 ---预留N/C ;表1 时钟及数据线状态CLK DA TA 总线状态1 1 空闲1 0 主机申请发送禁止通信0 1 禁止通信RS-232接口RS-232-C：也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。

它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。

它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。

传统的RS-232-C接口标准有25根信号线，采用标准25芯D型插头座。

后来的PC上使用简化了的9芯D型插座。

现在应用中25芯插头座已很少采用。

现在的台式电脑一般有两个串行口：COM1和COM2，从设备管理器的端口列表中就可以看到。

微型计算机接口技术微型计算机接口技术是指微型计算机与外部设备进行通信所使用的接口技术。

它是计算机系统中非常重要的一环，也是计算机软、硬件之间沟通桥梁的核心部分。

无论是台式计算机、笔记本电脑、平板电脑还是智能手机，都需要使用接口技术来连接其它外部设备，实现数据交换。

本文将从微型计算机接口技术的概念、分类、实现原理、常见接口及标准、接口技术的发展与未来发展趋势等方面对其进行详细介绍。

一、微型计算机接口技术的概念微型计算机接口技术是指电子设备之间沟通、连接所使用的一种标准化技术。

它建立了计算机与外设之间的联系，从而实现数据传输、信号传递、输出和输入等相互作用过程。

接口技术的发展让我们的工作与生活变得更加便利、高效和智能，也是数字信息化时代中不可或缺的一部分。

二、微型计算机接口技术的分类微型计算机接口技术按照其与计算机间的物理连接方式分为三类：1.串口串口是一种用于计算机和外部设备进行通信的接口，它是一种串行数据通信接口，常用于连接调制解调器、打印机、扫描仪等外部设备。

串口的特点是传输速度慢，但连接可靠，历史上是最古老的计算机接口之一。

2.并口并口是一种用于计算机和外设进行通信的接口，它是一种并行数据通信接口，常用于连接打印机、扫描仪、外置硬盘等外部设备。

并口的特点是传输速度快，但对外设的要求高，不易实现高速数据传输。

B接口USB是通用串行总线(Universal Serial Bus)的缩写，是一种高速传输数据的通信标准，广泛应用于数字相机、MP3 MP4 音乐播放器、移动硬盘、鼠标、键盘、游戏控制器、打印机等设备。

USB接口的特点是传输速度快、连接方便，支持热插拔，以及自动检测和安装驱动程序。

三、微型计算机接口技术的实现原理微型计算机接口技术的实现原理是基于I/O端口的使用。

I/O端口是指计算机主机板上的I/O芯片，它负责计算机内外设数据的交互。

I/O端口一般分为输入和输出两类，使用相应的指令来控制输入和输出操作，从而实现和硬件之间的数据交换。

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。