制作徐曉紅(已修改)
2025-10-10 13:07 本頁面
【正文】 制作 徐曉紅 策劃 鄒逢興 第九章 人機交互接口 概述 鍵盤接口 LED顯示器接口 CRT顯示器接口 打印機接口 鼠標(biāo)器接口 觸摸屏接口 3 概 述 人機交互接口 人機交互設(shè)備及接口分類 ?基本人機交互設(shè)備及接口 —— 以計算機為中 心， I/O 信息以計算機易于接受、處理的數(shù) 碼形式傳送。 ?智能人機交互設(shè)備及接口 —— 以人為中心， I/O信息以人的感覺器官易于接受、識別的語 音、圖像、文字的形式出現(xiàn)。 —— 人機交互設(shè)備的接口。 鍵盤接口 ?鍵盤與鍵盤接口原理 ?PC系列機鍵盤及接口 5 鍵盤與鍵盤接口原理 鍵盤由排列成矩陣形式的按鍵開關(guān)陣列組成。 常見的鍵開關(guān)有： ?有觸點開關(guān) ：白金觸點開關(guān)、舌簧式開關(guān)等。 ?無觸點開關(guān) ：電容式開關(guān)、霍爾元件開關(guān)等。 根據(jù)功能可把鍵盤分為兩種基本類型： ?編碼鍵盤 ：能自動檢測按鍵，并以串 /并方式將 對應(yīng)功能鍵碼送給 CPU。 ?非編碼鍵盤 ：只提供鍵盤的行列矩陣，按鍵的識 別和鍵值的確定、輸入等均由主機軟件完成。 6 鍵盤接口的基本功能 : (基于有觸點按鍵組成的非編碼鍵盤 ) ? 去抖動 ? 防串鍵 ? 識別被按鍵 ? 產(chǎn)生鍵碼 鍵盤與鍵盤接口原理 7 鍵盤與鍵盤接口原理 每個按鍵在按下和松開時，都會有 520ms的抖動時間 ， 識別時應(yīng)避開它。 去抖動方法： ?軟件延時法 ： ?硬件消抖法 ： 識別到鍵按下 /釋放時，延遲 一段時間再檢驗。適合鍵數(shù)目 較多的場合。 在鍵開關(guān)和微機接口間加消抖動電路。適合鍵數(shù)目較少采用。 8 一般有三種方法： ?雙鍵鎖定 ： ?N鍵連鎖 ： ?N鍵串行循環(huán)法 ： (PC系列機鍵盤采用此法，形成組合鍵。 ) 鍵盤與鍵盤接口原理 只將最后釋放的鍵看作正確按鍵，兩個以上鍵按下時不予考慮。 只記下最先按下的鍵。 循環(huán)掃描各個鍵，將一個或多個同時按下的鍵順序檢測出。 9 —— 是鍵盤接口要解決的主要問題。 識別被按鍵的常用方法： ?行 /列掃描法： ?線反轉(zhuǎn)法： 鍵盤與鍵盤接口原理 由程序逐行 /列對鍵盤進行掃描，通過檢測列 /行狀態(tài)來確定閉合鍵。 （此法需輸入、輸出端口各一個。） 通過行、列顛倒兩次掃描來識別閉合鍵。 （此法需兩個可編程雙向 I/O端口。） 10 行掃描式鍵盤接口實例： 鍵盤與鍵盤接口原理 11 在圖 ，可通過編程完成對鍵盤的掃描、按鍵的識別、鍵碼產(chǎn)生以及實現(xiàn)相應(yīng)的功能。 鍵盤與鍵盤接口原理 12 PC系列機鍵盤及接口 ?由單片機、譯碼器和 16行 8列的鍵開關(guān)矩陣三大部 分組成。 通過一根五芯電纜與主機箱相連。 ?功能介于非編碼 /編碼鍵盤之間。 （向主機箱提供被按鍵 /釋放鍵的行列位置掃描碼， 而不提供與鍵的含義和功能直接對應(yīng)的鍵值或鍵碼。） ?按鍵的識別和行列位置掃描碼的產(chǎn)生，是由鍵 盤內(nèi) 部的單片機通過譯碼器來實現(xiàn)的。 ?鍵盤和鍵盤接口間通過時鐘線和數(shù)據(jù)線，以異 步串 行方式進行半雙工通信。 13 PC系列機鍵盤及接口 —— 以單片機為控制核心。 1）串行接受鍵盤掃描碼（行列位置掃描碼）。 2）對接收的掃描碼數(shù)據(jù)進行奇偶校驗。 3）控制和檢測傳數(shù)時間。 4）對接收的數(shù)據(jù)進行串 并轉(zhuǎn)換。 5）將行列位置掃描碼轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)掃描碼（即功 能鍵值）。 6）響應(yīng)主機命令。 7）向系統(tǒng)發(fā)鍵盤中斷 IRQ1， 請求主機進行鍵盤 代碼處理。 完成的主要功能： 14 鍵盤代碼處理通過 系統(tǒng)調(diào)用軟中斷 INT9H實現(xiàn)。 INT 9H功能： ?讀取來自鍵盤的系統(tǒng)掃描碼 /命令。 ?處理命令代碼。 ?將掃描碼轉(zhuǎn)換為雙字節(jié)的 ASCII碼或擴展碼，存 入 BIOS數(shù)據(jù)區(qū)的 32字節(jié)鍵盤緩沖區(qū)。 PC系列機鍵盤及接口 15 鍵盤緩沖區(qū)設(shè)置成 16字的 FIFO循環(huán)隊列形式。 Head頭指針 ，總是指向緩沖 區(qū)最早壓入的字符位置； Tail尾指針 ，總是指向最后 壓入的字符的下一個位置。 PC系列機鍵盤及接口 緩沖區(qū) 緩沖隊列結(jié)構(gòu) 0 1 2 3 4 13 14 15 Head→ Tail→ 16 鍵盤緩沖隊列的使用情況： 4種基本操作： ?進隊列 ?出隊列 ?隊列空 不斷出隊列使 Head=Tail時 ?隊列滿 不斷進隊列使 Tail=Head時 Head→ Tail→ (B)隊列空 隊列使用由軟件控制實現(xiàn)： PC系列機鍵盤及接口 鍵代碼 Head→ Tail→ (A)隊列一般情況 （ 15字） 鍵代碼 Head→ Tail→ (C)隊列滿 進隊列由 INT9H完成； 出隊列由 BIOS INT16H或
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