1、第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 7.1 MCS-51单片机与键盘接口7.1.1 键盘的工作原理键盘实际上是一组按键开关的集合，平时按键开关总是处于断开状态，当按下键时它才闭合。它的结构和产生的波形如图所示。P1.1VCCGND断开闭合断开P1.1( a ) ( b )第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 键盘的处理主要涉及三个方面： 1按键的识别2抖动的消除消除按键盘抖动通常有两种方法：硬件消抖和软件消抖。硬件消抖是通过在按键输出电路上加一定的硬件线路来消除抖动，一般采用 RS 触发器或单稳态电路。如图。 断开闭合+5V+5V输出软件消抖
2、是利用延时来跳过抖动过程 第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 3键位的编码通常有两种方法编码。 （ 1）用连接键盘的 I/O线的二进制组合进行编码。如（ a）图 （ 2）顺序排列编码。如（ b）图，处理方法如下：编码值 =行首编码值 X+列号 Y。 P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.788 84 82 8148 44 42 4128 24 22 2118 14 12 11P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7F E D CB A 9 87 6 5 43 2 1 0( a ) ( b )第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 7.1.
3、2 独立式键盘与单片机的接口键盘的结构形式一般有两种：独立式键盘与矩阵式键盘。独立式键盘就是各按键相互独立，每个按键各接一根 I/O口线，每根I/O口线上的按键都不会影响其它的 I/O口线。 GNDVCCGNDVCC或( b )8051( a )INT08051P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 图（ a）为中断方式工作的独立式键盘的结构形式，（ b）为查询方式工作的独立式键盘的结构形式下面是针对图 7.4（ b）图查询方式的汇编语言形式的键盘程序。总共有 8个
4、键位， KEY0KEY7为 8个键的功能程序。START： MOV A， #0FFH；MOV P1， A ；置 P1口为输入状态MOV A， P1 ；键状态输入CPL AJZ START ；没有键按下，则转开始JB ACC.0， K0 ；检测 0号键是否按下，按下转JB ACC.1， K1 ；检测 1号键是否按下，按下转JB ACC.2， K2 ；检测 2号键是否按下，按下转JB ACC.3， K3 ；检测 3号键是否按下，按下转JB ACC.4， K4 ；检测 4号键是否按下，按下转JB ACC.5， K5 ；检测 5号键是否按下，按下转JB ACC.6， K6 ；检测 6号键是否按下，按下
5、转JB ACC.7， K7 ；检测 7号键是否按下，按下转JMP START ；无键按下返回，再顺次检测第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 K0： AJMP KEY0K1： AJMP KEY1K7： AJIMP KEY7KEY0： ； 0号键功能程序JMP START ； 0号键功能程序执行完返回KEY1： ； 0号键功能程序JMP START ； 1号键功能程序执行完返回KEY7： ； 7号键功能程序JMP START ； 7号键功能程序执行完返回7.1.3 矩阵键盘与单片机的接口矩阵式键盘又叫行列式键盘。用 I/O口线组成行、列结构，键位设置在行列的交点上。例如 44的行、列结构可组
6、成 16个键的键盘，比一个键位用一根 I/O口线的独立式键盘少了一半的 I/O口线。 第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 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）进行连接等等。其中，利用扩展的并行 I/O口连接方便灵活，在单片机应用系统中比较常用。下图就是通过 8255A芯片扩展的并行 I/O口连接 48的矩阵键盘。PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PC0PC1PC2PC30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 316 17 18 19
7、20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 CS74LS373WRRDA1A0P2.7WRRDALEP0.0P0.7 D0D7RESET1K20F+5V+5V82555.1K48051第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 一矩阵键盘的工作过程对矩阵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；第二步是再识别是哪一个键按下。1检测键盘上是否有键按下处理方法是：将列线送入全扫描字，读入行线的状态来判别。其具体过程如下： PA口输出 00H，即所有列线置成低电平，然后将行线电平状态读入累加器 A中。如果有键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平，从
8、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。其具体过程如下：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。为求取编码，在逐列扫描时，可用计数器记录下当前扫描列的列号，检测到第几行有键按下，就用该行的首键码加列号得到当前按键的编码。二矩阵键盘的工作方式第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 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
9、一次则键盘检测子程序被执行一次，对键盘进行检测一次，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。键盘扫描子程序流程如图 。开始有键按下否？调用 6ms延时子程序？调用 12ms延时子程序？有键按下否？判闭合键，编码入栈保护闭合键释放否？编码 A返回否否否是是是第七章 MCS-51与键盘、显示器的接口 键盘扫描子程序如下：（硬件线路如图 7.4， 8255A的 A口、 B口、 C口和控制口地址分别为 7F00H、 7F01H、 7F02H、 7F03H，设 8255A已在主程
10、序中初始化。已设定为 A口方式 0输出， C口的低 4位方式 0输入。）KEY1： ACALL KS1 ；调用判断有无键按下子程序JNZ LK1 ；有键按下时， (A)0转消抖延时KEY2： ACALL TM6msAJMP KEY1 ；无键按下返回LK1： ACALL TM12ms ；调 12 ms延时子程序ACALL KS1 ；查有无键按下，若有则真有键按下JNZ LK2 ；键 (A) 0逐列扫描AJMP KEY2 ；不是真有键按下，返回LK2： MOV R2， #0FEH ；初始列扫描字 (0列 )送入 R2MOV R4， #00H ；初始列 (0列 )号送入 R4LK4： MOV DPTR， #7F00H ； DPTR指向 8155PA口MOV A， R2 ；列扫描字送至 8155PA口MOVX DPTR， AINC DPTR ； DPTR指向 8155PC口INC DPTR
