第15讲外设—键盘接口课件.ppt

嵌入式系统设计,嵌入式系统设计,本讲内容,单片机与外部设备的接口技术键盘接口技术,本讲内容单片机与外部设备的接口技术,本讲内容,单片机与外部设备的接口技术键盘接口技术,本讲内容单片机与外部设备的接口技术,单片机的外部设备,主要有：开关量与模拟量输入输出接口设备、键盘、显示器、微型打印机、AD转换器、DA转换器、通信接口等。这些设备有并行接口的，也有串行接口的。,单片机的外部设备主要有：开关量与模拟量输入输出接口设备、键盘,单片机与外部设备接口技术,主要内容：1.接口技术的基本概念及控制方式2.开关量输入输出接口技术3.键盘接口技术 4.LCD显示器及其接口,单片机与外部设备接口技术主要内容：,一、单片机系统接口的基本功能,接口技术是研究CPU如何与外设实现最佳耦合和匹配，以实现双方高效、可靠地交换信息的一门技术。单片机与I/O设备交换信息比其与存储器之间交换信息更为复杂：,1）I/O设备工作速度不同；2）I/O设备的数据字长多样；3）I/O设备处理的信号不同(模拟或数字信号、并行或串行)；4）I/O设备所需的控制信号不同。,一、单片机系统接口的基本功能 接口技术是研究CPU如何,单片机系统接口的基本功能,为了实现单片机与外部设备可靠的数据传输，接口一般应具备的功能：,1）数据的寄存和缓冲功能；,2）设备选择功能；,3）信号转换功能；,4）对外部设备的控制和联络功能;,5）中断管理功能；,6）可编程功能。,单片机系统接口的基本功能 为了实现单片机与外部设备可靠,二、单片机与I/O设备间的接口信息,1）数据信息 2）状态信息 3）控制信息,三、I/O信息传递方式,1）并行I/O2）串行I/O,四、I/O的传递控制方式,1）无条件传送方式 2）查询传送方式 3）中断传送方式,二、单片机与I/O设备间的接口信息 1）数据信息三、,开关量输入接口电路,开关量输入接口电路,开关量输出接口电路,开关量输出接口电路,51单片机,输出接口1,输出接口N,输出接口2,输出接口3,输入接口1,输入接口M,输入接口2,输入接口3,CPLD芯片作组合逻辑,51单片机输入输出接口,AB,DB,CB,51单片机输出接口1输出接口N输出接口2输出接口3输入接口1,本讲内容,单片机与外部设备的接口技术键盘接口技术,本讲内容单片机与外部设备的接口技术,一、键盘的特点和接口任务 1.键盘的构成一般有两类键盘：编码键盘和非编码键盘。,非编码键盘所需要的硬件较少，其中按键的识别、按键代码的产生、防止串键和消去抖动等问题，都靠程序来实现。价格也便宜。,编码键盘能自动提供对应于被按键的编码信息，如ASCII码，并能同时产生一个选通脉冲通知微处理器，还具有处理抖动和多键串键的保护电路。,一、键盘的特点和接口任务 非编码键盘所需要的硬件较少，其中按,不同的组合方式可构成很多种不同的键盘接口方式。当按键较少时，一般采用独立方式，而当按键较多时采用矩阵（行列）方式。,键盘接口技术,键盘状态监测方法中断方式还是查询方式。从按一个键到键的功能被执行包括两项工作：键的识别，键功能的实现。,不同的组合方式可构成很多种不同的键盘接口方式。当按键较少时，,按键引起的弹跳（抖动）现象,1）硬件去抖2）软件去抖,a)按健抖动现象 b）硬件去抖动电路,按键引起的弹跳（抖动）现象1）硬件去抖a)按健抖动现象,单片机常用的键盘结构形式有独立式和矩阵式两种，单片机实现键盘接口的常用方法和接口芯片有：,单片机常用的键盘结构形式,使用单片机本身的并行口；,使用单片机本身的串行口；,使用通用接口芯片(例如8255、8155等)；,使用专用接口芯片(例如8279、ZLG7289A等)。,单片机常用的键盘结构形式有独立式和矩阵式两种，单片机实现,简易键盘接口,1.简单开关接口 开关主要用于向单片机输入一个固定不变的电平信号，开关信号可通过机械式开关、电子式开关等产生。,开关输入电路,光电传感器开关接口电路,简易键盘接口1.简单开关接口开关输入电路光电传感器开关接口电,独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每根I/O口线上按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。,2独立式按键结构,&,独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每,51单片机,键盘接口,输入接口M,输入接口2,输入接口3,CPLD芯片作组合逻辑,51单片机键盘接口,AB,DB,CB,51单片机键盘接口输入接口M输入接口2输入接口3CPLD芯片,键盘接口电路设计举例,键盘接口电路设计举例,本讲内容小结,单片机与外部设备的接口技术键盘接口技术,本讲内容小结单片机与外部设备的接口技术,