第9章MCS-51单片机的接口技术.ppt

1、单片机技术第第9 9章章 MCS-51 MCS-51单片机的接口技术单片机的接口技术 9.1 9.1 人机通信接口技术人机通信接口技术 9.2 9.2 微机打印机接口技术微机打印机接口技术 9.3 A/D 9.3 A/D转换与转换与A/DA/D转换器转换器 9.4 D/A 9.4 D/A转换与转换与D/AD/A转换器转换器单片机技术9.1.1 9.1.1 键盘接口技术键盘接口技术9.1.2 9.1.2 显示接口技术显示接口技术9.1.3 9.1.3 键盘、显示组合接口举例键盘、显示组合接口举例9.1 9.1 人机通信接口技术人机通信接口技术单片机技术9.1.1 9.1.1 键盘接口技术键盘接口

2、技术v为了控制一些系统运行状态,就要向其输入命令或数据需要键盘实现v键盘：数字键、功能键、组合控制键 以开关状态来设置控制功能或输入数据1.键输入过程与软件结构 相应键按下，单片机应用系统应完成该按键所设定的功能，因此与软件相关。由散转指令JMP A+DPTR作为键盘信息输入的软件接口v实现的键输入软件框图如图9-1单片机技术图图9-1MCS-519-1MCS-51单片机应用系统键输入软件框图单片机应用系统键输入软件框图单片机技术2.键盘输入接口与软件应解决的任务键盘输入接口与软件应解决的任务1)1)键开关状态的可靠输入键开关状态的可靠输入 键盘的操作是利用机械触点的合、断作用。键盘的操作是利

3、用机械触点的合、断作用。机械触点的弹性作用，闭合及断开瞬间均有抖机械触点的弹性作用，闭合及断开瞬间均有抖动，出现负脉冲，时间动，出现负脉冲，时间5 510ms10ms。v去除抖动的措施：硬件去除抖动的措施：硬件 软件：检测到有键按下，执行一个软件：检测到有键按下，执行一个10ms10ms的延时的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则可确认有键按下，电平，如保持闭合状态电平则可确认有键按下，从而消除了抖动的影响。从而消除了抖动的影响。单片机技术2)2)按键编码与键号定义按键编码与键号定义 按键或键盘都通过按键或键盘都通过I/

4、OI/O口线查询按键的开关状态。键盘的口线查询按键的开关状态。键盘的结构不同，采用的编码也不同。但都要转换为与累加器结构不同，采用的编码也不同。但都要转换为与累加器中的数值相对应的键值，以实现按键功能程序的转移。中的数值相对应的键值，以实现按键功能程序的转移。通过转移指令通过转移指令JMP JMP A+DPTRA+DPTR3)3)按键监测与编制键盘程序按键监测与编制键盘程序 是否有键按下的检测方式：中断和查询是否有键按下的检测方式：中断和查询 编制键盘控制程序时应考虑的问题：编制键盘控制程序时应考虑的问题：（1 1）监测有无按键按下）监测有无按键按下 （2 2）有键按下后，在无硬件去抖动电路时

5、，应用软件延）有键按下后，在无硬件去抖动电路时，应用软件延时方法去除抖动影响时方法去除抖动影响 （3 3）有可靠的逻辑处理办法）有可靠的逻辑处理办法 （4 4）给出确定的键号以满足散转指令要求）给出确定的键号以满足散转指令要求单片机技术3.独立式按键独立式按键1)1)独立式按键结构独立式按键结构 独立式按键是指直接用独立式按键是指直接用I/OI/O口线构成的单个按键口线构成的单个按键电路。每根电路。每根I/OI/O口线上按键的工作状态不会影响其口线上按键的工作状态不会影响其他他I/OI/O口线的工作状态。独立式按键电路如图口线的工作状态。独立式按键电路如图9-39-3所示。所示。2)2)独立式

6、按键的软件结构独立式按键的软件结构 下面给出的是查询方式的键盘程序下面给出的是查询方式的键盘程序,它只包括按它只包括按键查询、键功能程序转移。键查询、键功能程序转移。FUN0FUN0FUN7 FUN7 为功能程序入口地址标号为功能程序入口地址标号.SUB0SUB0SUB7SUB7分别为每个按键的功能程序。分别为每个按键的功能程序。单片机技术图图9-3 9-3 独立式键盘结构独立式键盘结构单片机技术vStart：MOV P1,#0FFH；置；置I/O口为输入方式口为输入方式v MOV A，P1 ；读入键状态；读入键状态v CPL Av JZ Start ；无键按下，则返回；无键按下，则返回v J

7、B ACC.0，FUN0 ；0号键按下转号键按下转v JB ACC.1，FUN1 ；1号键按下转号键按下转v JB ACC.2，FUN2 ；2号键按下转号键按下转v JB ACC.3，FUN3 ；3号键按下转号键按下转v JB ACC.4，FUN4 ；4号键按下转号键按下转v JB ACC.5，FUN5 ；5号键按下转号键按下转v JB ACC.6，FUN6 ；6号键按下转号键按下转v SJMP FUN7单片机技术 FUN0FUN0：AJMP SUB0AJMP SUB0 FUN1 FUN1：AJMP SUB1AJMP SUB1 FUN7 FUN7：AJMP SUB7AJMP SUB7 SUB0

8、 SUB0：LJMP Start LJMP Start SUB1 SUB1：LJMP Start LJMP Start SUB7 SUB7：LJMP Start LJMP Start单片机技术图图9-4 9-4 矩阵式键盘结构矩阵式键盘结构 4.矩阵式键盘矩阵式键盘1)矩阵式键盘电路的结构及工作原理单片机技术2)键盘的工作方式 键盘工作方式有编程扫描方式和中断扫描方式.编程扫描方式编程扫描方式：利用：利用CPUCPU在完成其他工作的空余，在完成其他工作的空余，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。执调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。执行键功能程序时，行键功能程序时，CPUCPU不再响应键输

9、入要求。键不再响应键输入要求。键盘扫描程序一般应具有下述盘扫描程序一般应具有下述4 4个功能。个功能。（1 1）判别键盘上有无键按下。）判别键盘上有无键按下。（2 2）去除键的抖动影响。）去除键的抖动影响。（3 3）求按键位置。）求按键位置。（4 4）判别按键是否释放。）判别按键是否释放。单片机技术 v中断扫描方式中断扫描方式：当键盘上有键闭合时产生中断请：当键盘上有键闭合时产生中断请求，求，CPUCPU响应中断请求后，转去执行中断服务程响应中断请求后，转去执行中断服务程序，在中断服务程序中判别键盘上闭合键的键号，序，在中断服务程序中判别键盘上闭合键的键号，并做相应的处理。并做相应的处理。3)

10、3)键盘接口举例键盘接口举例 下图是一实际键盘接口电路，其配套软件如下：下图是一实际键盘接口电路，其配套软件如下：单片机技术 KS:KS:MOV DPTRMOV DPTR，#7FFFH#7FFFH；键扫程序；键扫程序 CLR P1.0 CLR P1.0 ；先扫描第一列（；先扫描第一列（0-70-7号键）号键）MOVX A MOVX A，DPTRDPTR；读入按键状态；读入按键状态 MOV MOV 37H37H，A A ；暂存按键状态；暂存按键状态 CPL CPL A A JZ KSK1 JZ KSK1 ；0-70-7号键没键操作号键没键操作.则跳则跳 LCALL DL20 LCALL DL20

11、 ；0-70-7号键有按键号键有按键,延时去抖延时去抖 MOVX A MOVX A，DPTR DPTR ；再读按键状态；再读按键状态 XRL AXRL A，37H 37H ；和延时前状态一样吗？；和延时前状态一样吗？JZ KS1 JZ KS1 ；一样，则转去查询键号一样，则转去查询键号KSK1:SETB KSK1:SETB P1.0 P1.0 ；扫扫描描第第二二列列键键,8-F,8-F号号键键 CLR P1.1 CLR P1.1 MOVX AMOVX A，DPTR DPTR ；读入按键状态读入按键状态 MOV 37H MOV 37H，A A ；暂存按键状态暂存按键状态 CPL CPL A A

12、单片机技术 JZ JZ KSK2 KSK2；8-F8-F号键没有键按下，则跳号键没有键按下，则跳 LCALL DL20 LCALL DL20；8-F8-F号键有按键，则延时去抖号键有按键，则延时去抖 MOVX A MOVX A，DPTR DPTR ；再读按键状态；再读按键状态 XRL A XRL A，37H 37H ；和延时前的状态一样吗；和延时前的状态一样吗?JZ JZ KS1 KS1 ；一样，则转去查询键号；一样，则转去查询键号KSK2:AJMP KS9KSK2:AJMP KS9；8-F8-F键不存在键操作，则跳键不存在键操作，则跳KS1:MOVX AKS1:MOVX A，DPTR;DPT

13、R;再读按键状态再读按键状态 CPL A CPL A JNZ KS1 JNZ KS1 ；按键还没有松开；按键还没有松开,等待松开等待松开 MOV A MOV A，37H 37H ；查询有键操作的键号；查询有键操作的键号 JB ACC.0 JB ACC.0，KS2 KS2；不是第一个键，则跳；不是第一个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#00H#00H ；赋键初值；赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS2:JB ACC.1KS2:JB ACC.1，KS3 KS3；不是第二个键，则跳；不是第二个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#01H#01H；赋键初值赋键初值单片

14、机技术 AJMP KS10AJMP KS10KS3:JB ACC.2KS3:JB ACC.2，KS4 KS4；不是第三个键，则跳；不是第三个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#02H#02H；赋键初值赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS4:JB ACC.3KS4:JB ACC.3，KS5 KS5；不是第四个键，则跳；不是第四个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#03H#03H；赋键初值；赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS5:JB ACC.4KS5:JB ACC.4，KS6 KS6；不是第五个键，则跳；不是第五个键，则跳 MOV 37H MO

15、V 37H，#04H#04H；赋键初值赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS6:JB ACC.5KS6:JB ACC.5，KS7 KS7；不是第六个键，则跳；不是第六个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#05H#05H；赋键初值赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS7:JB ACC.6KS7:JB ACC.6，KS8 KS8；不是第七个键，则跳；不是第七个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#06H#06H；赋键初值赋键初值单片机技术 AJMP KS10AJMP KS10KS8:JB ACC.7KS8:JB ACC.7，KS9KS9；不是第八个键，

16、则跳；不是第八个键，则跳 MOV 37H MOV 37H，#07H#07H ；赋键初值；赋键初值 AJMP KS10 AJMP KS10 KS9:SETB ACC.7KS9:SETB ACC.7 ；设置键值无效标志；设置键值无效标志 AJMP KS11 AJMP KS11 KS10:MOV AKS10:MOV A，37H 37H ；取得按键号码，即键值；取得按键号码，即键值 ANL A ANL A，#07H#07H JNB P1.0 JNB P1.0，KS11 KS11；是；是0-70-7号键，则跳号键，则跳 SETB ACC.3 SETB ACC.3 ；是；是8-F8-F键键,则置第二列标志则置第二列标志KS11:ORL P1KS11:ORL P1，#03H#03H MOV 37H MOV 37H，A A ；将键值存入；将键值存入37H37H单元单元 RET RET ；返回；返回单片机技术9.1.2 9.1.2 显示接口技术显示接口技术1 1LEDLED结构与显示方式结构与显示方式1)LED1)LED显示器结构与原理显示器结构与原理vLEDLED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件