【正文】 輸入口，m條I/O線組成列輸入口，在行列線的每一個(gè)交點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。讀鍵值方法一般采用掃描方式，即輸出口按位輪換輸出低電平，再從輸入口讀入鍵信息，最后通過軟件方法獲得鍵碼。這種方式占用I/O線較少，因此，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最為常用。鍵盤與顯示電路及其程序單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU工作的內(nèi)容之一。CPU在忙于各項(xiàng)工作任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤掃描又不占用過多的時(shí)間。則采用程序掃描工作方式，它是利用CPU在完成其他工作的空閑，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來響應(yīng)鍵輸入要求。在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求。由于非編碼鍵盤，硬件電路極為簡單，應(yīng)用廣泛，因而選用非編碼鍵盤作為數(shù)據(jù)輸入鍵盤。非編碼鍵盤常用一些按鍵排列成行列矩陣按鍵的作用只是使相應(yīng)接點(diǎn)接通或數(shù)據(jù)開，在相應(yīng)程序配合下也可產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼。為了減少硬件開鎖，提高系統(tǒng)可靠性和降低成本，單片機(jī)控制系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示。圖1鍵盤與顯示系統(tǒng)電路這里用8155來實(shí)現(xiàn)鍵盤、顯示的接口控制。、 8155的引腳及其功能8155的結(jié)構(gòu)框圖及引腳排列見113圖： 圖18155結(jié)構(gòu)框圖 8031引腳排列8155具有40條引腳的雙列直插式芯片，其引腳的功能見下表：引腳含義引腳含義AD0~AD7地址數(shù)據(jù)線ALE地址鎖存PA0~PA7A口RD讀PB0~PB7B口WR寫PC0~PC7C口RESET復(fù)位TIMERIN定時(shí)輸入Vss接地TIMEROUT定時(shí)輸出 Vcc電源IO/MIO/RAM口選擇CE片選圖18031引腳接線圖其中IO/M是內(nèi)部RAM和I/O口的選擇線，IO/M=0（低電平時(shí)）選擇片內(nèi)RAM，AD0~AD7上的地址信息為8155中的RAM單元地址。當(dāng)IO/M=1時(shí)，選擇I/O口，AD0~AD7上的地址信息為I/O口地址。它利用ALE的下降沿將此信息鎖存到片內(nèi)鎖存器中。圖11是以8155為主構(gòu)成的動(dòng)態(tài)掃描顯示與鍵盤接口電路。8155由單片機(jī)8031控制，這時(shí)8255各口的地址分別是PA口：100H；PB口：101H；PC口：102H；命令狀態(tài)口：100H。PA口做動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)輸出口，經(jīng)TTL7407后驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管；7407是開極輸出形式，在數(shù)據(jù)口輸出線上必須外加上電阻，本電路中上拉電阻為100Ω。PC口的PC0~PC4做顯示與鍵盤的動(dòng)態(tài)掃描口，送出數(shù)據(jù)采用BCD編碼，經(jīng)TTL74LS04譯碼驅(qū)動(dòng)輸出，供LED數(shù)據(jù)管掃描驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描。PB0~，由硬件進(jìn)行譯碼。在顯示掃描過程中，掃描口PC0~PC4依次輸出BCD碼0到7，PA口輸出各位顯示數(shù)據(jù)的段碼。在鍵盤上掃描時(shí)，PC0~PC4輸出0~7，從PB0~PB8依次讀取鍵盤回送數(shù)據(jù)。當(dāng)讀回的數(shù)據(jù)取反后全為0時(shí)，則無鍵閉合；若不等于0，則有鍵閉合，將PB0~PB8讀回的數(shù)據(jù)與掃描口輸出的數(shù)據(jù)結(jié)合即可得到各鍵的代碼。 8155工作方式查詢8155I/O工作方式選擇通過對(duì)8155內(nèi)部命令寄存器（命令口）設(shè)定命令控制字實(shí)現(xiàn)。命令寄存器格式及對(duì)應(yīng)的工作方式見下圖14： 8155I/O有四種工作方式，即ALT1，ALT2，ALT3，ALT4。其中各符號(hào)說明如下：AINTR：A口中斷，請求輸入信號(hào)，高電平有效。BINTR：B口中斷，請求輸入信號(hào)，高電平有效。ABF（BBF）：A口（B口）緩沖器滿狀態(tài)標(biāo)志輸出線，（緩沖器有數(shù)據(jù)時(shí)BF為高電平）。 圖1命令寄存器格式ASTB（BSTB）：A口（B口）設(shè)備選通信號(hào)輸入線，低電平有效。 狀態(tài)查詢8155還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存I/O口和定時(shí)器的當(dāng)前狀態(tài)，供CPU 查詢用。其格式如圖15：狀態(tài)寄存器和命令寄存器共用一個(gè)地址，命令寄存器只能寫入不能讀出，而狀態(tài)寄存器只能讀出不能寫入。所以可以認(rèn)為，CPU讀該地址時(shí)，作為狀態(tài)寄存器，讀出的是當(dāng)前I/O口和定時(shí)器的狀態(tài)，而寫該地址時(shí)，則作為命令寄存器對(duì)I/O口工作方式的選擇。、 8155定時(shí)功能8155芯片內(nèi)有一個(gè)14位減法計(jì)數(shù)器，可對(duì)輸入脈沖進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳TINEIN 和TIMEOUT。TINEIN為定時(shí)器時(shí)鐘輸入，有外部輸入時(shí)鐘脈沖，TIMEOUT為定時(shí)器輸出，輸出各種信號(hào)脈沖波形。定時(shí)器的格式、輸出波形見圖16：由上圖可見，定時(shí)器的低8位和高6位計(jì)數(shù)器定時(shí)是出方式由04H、05H寄存器確定。對(duì)定時(shí)器編程時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器及定時(shí)器方式送入定時(shí)器口，（定時(shí)器的低8位和高6位，定時(shí)器方式M）04H，05H。計(jì)數(shù)常數(shù)在002H~3FFF之間。計(jì)數(shù)器的起動(dòng)和停止由命令寄存器的最高兩位TM2和TM1決定。但何時(shí)讀都可以圖1狀態(tài)寄存器格式 圖18155定時(shí)器方式及輸出波形置定時(shí)器的長度和工作方式，然后必須將起動(dòng)命令寫入命令寄存器。既使計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)，在寫入起動(dòng)命令后，仍可改變定時(shí)器的工作方式。、 8155擴(kuò)展I/O端口的初始化由上圖的硬件連接得到8155初始化程序：8155有關(guān)地址寄存器端口地址為:100H 命令字寄存器104H 定時(shí)器低字節(jié)105H 定時(shí)器高字節(jié)相應(yīng)初始化程序?yàn)?ORG 0A00HMOV DPTR,100HMOV A,7HMOVX @R0,A……END、 IP初始化,處于高優(yōu)先級(jí)，所以IP初始化為SETB PX0 SETP PX1CLR PT0CLR PT1CLR PS、 IE初始化SETB EX0SETB EX1SETB ET0SETB ET1SETB ESCLS ET2SETB EA、 PSW初始化MOV PSW 00H、 TCON初始化SETB IT0SETB IT1 SETB IE0SETB IE1SETB TR0SETB TR TMOD初始化TMOD工作在方式2，所以初始化為：MOV TMOD 66H、 鍵盤顯示電路工作原理圖鍵盤與顯示系統(tǒng)電路中畫出了8031通過8155對(duì)六只共陰極LED的接口和30個(gè)按鍵的鍵盤。按鍵分為三類：一是數(shù)字鍵0—F，二是功能鍵12個(gè)；三是兩個(gè)鍵沒有定義，作為擴(kuò)展有鍵位。、 判數(shù)是否有鍵按下：CPU把全“1”送到8155C口就可以在所有行線L5—L0上得到TTL低電平，然后讀取B口的列值就可以判斷是否有鍵按下，若無鍵按下則所讀列值必為1FH；若有鍵按下，則列值必因被按按鍵的行列線接通而不等于1FH。、 被按按鍵行值和列值的讀取若CPU發(fā)現(xiàn)有鍵按下，CPU獲取被按接鍵行值和列值只要逐行對(duì)、鍵盤掃描，即輪流地使C口中每條行線變?yōu)榈碗娖揭约白x取和判斷B口的值。若列值為1FH，則表明有被按按鍵不在本行，若列值不為1FH，則對(duì)應(yīng)的行值和列值就是被按按鍵的的列值和行值。、 按鍵的去抖動(dòng)和竄鍵處理在按下某個(gè)按鍵時(shí)，被按按鍵的簧片總會(huì)能輕微的抖動(dòng)，這個(gè)科動(dòng)常會(huì)持續(xù)10ms左右時(shí)間。因此，CPU在按鍵拌動(dòng)期間掃描鍵盤必然會(huì)得到錯(cuò)誤的行值和列值，最好的辦法是使CPU在檢測到有鍵按下時(shí)延時(shí)20ms再進(jìn)行行掃描。較低當(dāng)用戶在操作時(shí)常常不小心同時(shí)按下個(gè)以上的鍵時(shí)，即發(fā)生竄鍵盤，CPU處理竄鍵是以最后放開的按鍵認(rèn)和真正被按的鍵。CPU在行掃描時(shí)必須不以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)被近鍵為滿足，而是繼續(xù)完成對(duì)所有行的一遍掃描，并在該行掃描結(jié)束后根據(jù)竄鍵標(biāo)志來判斷是否發(fā)生竄鍵。如果未發(fā)現(xiàn)竄鍵，則本遍掃描的行值和列值就是被按按鍵的行值和列值；如果發(fā)現(xiàn)了竄鍵，則CPU再進(jìn)行一遍行掃描就可獲取最后放開鍵的行值和列值了。、 其它求鍵值：求鍵值必須選先求關(guān)鍵字，求關(guān)鍵字必須知道行值和列值求行號(hào)：行序號(hào)和行值的關(guān)可以從鍵盤電路中看出CPU把被按按鍵的行值右移到全“0”時(shí)得到的移位次數(shù)減1必為行序號(hào)。求鍵字：由鍵值表可以看到，CPU把行序號(hào)移到高四位并和列值低四位相加便可得到相應(yīng)關(guān)鍵字。求鍵值：被按按鍵的鍵值是查表次數(shù)減1。被按按鍵的類型判別：在鍵值表中，數(shù)字鍵的鍵值必小于10H，功能鍵的鍵值大于10H的。因此，CPU用被按按鍵的鍵值是大于10H或是小于10H來判斷按鍵的類型。圖1鍵盤按鍵分布圖R4R3R2R1R0/PROM/MOVE/RAM/BPL5DISP/MEMREGDUMP/LASTLOAD/NEXTL47/IP8/P19/P3AMONL34/IE5/SBUF6/SCONB/TMODMON′L21/PC2/T03/T1C/PCONSTEPL10/DPTRF/SPE/PSWD/TCONEXECL0 鍵值表關(guān)鍵字鍵值行值列值按鍵0F H00 H01 H0F H01F H01 H02 H0F H117 H02 H02 H17 H21B H03 H02 H1B H32F H04 H04 H0F H427 H05 H04 H17 H52B H06 H04 H1B H63F H07 H08 H0F H737 H08 H08 H17 H83B H09 H08 H1B H93D H0A H08 H1D HA2D H0B H04 H1D HB1D H0C H02 H1D HC0D H0D H01 H1D HD0B H0E H01 H1B HE07 H0F H01 H17 HF0E H10 H01 H1E HEXEC1E H11 H02 H1E HSTEP2E H12 H04 H1E H MON′3E H13 H08 H1E HMON4F H14 H10 H0F HDISP47 H15 H10 H17 HREG4B H16 H10 H1B HDUMP4D H17 H10 H1D HLOAD5F H18 H20 H0F HPROG57 H19 H20 H17 HMOVE5B H1A H20 H1B HRAM5D H1B H20 H1D HBP圖1鍵盤掃描程序流程圖8 / 68顯示子程序鍵盤掃描子程序ORG 0500HSCAN:MOV A,00HMOV DPTR, 101HMOVX @DPTR, AMOV A 3FHMOV DDPTR, 103HMOVX DPTR, AMOV DPTR, 102HMOVX A, @DPTRANL A, 1FHCJNE3 A, 1FH, NEXT1SJMP NEXT4NEXT1: ACALL DS20msCLR CMOV R2, 00HMOV R1, 01HLOOP: INC DPTRMOV A,R1MOVX DPTR, A MOV DOTR, 8002HMOVX A, @DPTRANL A, 1FHCJNE A, 1FH, NEXT2SJMP NEXT3NEXT2: INC R2CJNE R2, 01H, NEXT4MOV R4, AMOV A,R1MOV R3,ANEXT3: MOV A,R1RLC AMOV R1,ACJNE A,40H, LOOPAJMP KCODENEXT4:CLR ARETEND求鍵值子程序ORG 0560HKCODE：MOV R1，00HMOV A， R3CLR CLOOP： RRC AJZ NEXT1INC R1SJMP LOOPNEXT1：MOV A， R1SWAP AMOV R1，AMOV A， R4ANL A， 0FHORL A， R1MOV B， AMOV DPTR， KTABMOV R0， 00HCLR AREPE：MOVC A，@A+DPTRCJNE A, B,NEXT2SJMP RESV NEXT2:INC R0MOV A, R0SJMP REPERESV: MOV A, R0RETKTAB:DB 0FH,1FH,17H,1BH,2FH,27H DB 2BH,3FH,37H,3BH,3DH,2DH DEB1DH,0DH,0BH,07H,03H,1EH DB 23H,3EH,4FH,47H,4BH,4DH DB 5FH,57H,5BH,5DHEND 、 顯示器的控制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常采用八段LED（發(fā)光二極管）作為顯示器件，其成本低、配置靈活、與單片機(jī)接口方便. LED顯示器接口方式這里L(fēng)ED顯示器是指發(fā)光二極管和發(fā)光二極管構(gòu)成的LED數(shù)碼管、LED點(diǎn)陣顯示器等。LED顯