【正文】 （ 3）串鍵處理 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 非編碼式鍵盤與編碼式鍵盤 通常采用軟件的方法，逐行逐列檢查鍵盤狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，用計(jì)算或查表的方式獲得該鍵的鍵值 獨(dú)立式鍵盤、非編碼矩陣式鍵盤 編碼式鍵盤 內(nèi)部設(shè)有鍵盤編碼器，被按下鍵的鍵值由編碼器直接給出，同時(shí)具有防抖和解決連擊的功能，具有速度快的特點(diǎn)。 只處理一個(gè)鍵，任何其他按下又松開的鍵不產(chǎn)生鍵值。 方法二：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)按鍵未松開時(shí)，第二個(gè)鍵不產(chǎn)生鍵值。 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 鍵盤的抖動(dòng)與串鍵 (一 ) 2022/3/13 41 檢測(cè)到按鍵按下或松開時(shí)，延時(shí)再判斷按鍵狀態(tài)，確認(rèn)是否有鍵按下。 CRT顯示器原理與光柵掃描過程圖 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 CRT顯示器的主要性能指標(biāo) 2022/3/13 39 CRT顯示器的主要性能指標(biāo) 帶寬 水平掃描頻率 垂直掃描頻率 點(diǎn)距 像素 分辨率 刷新頻率 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 鍵盤接口技術(shù) 2022/3/13 40 譯鍵 識(shí)鍵 鍵值分析 鍵盤管理程序的任務(wù) 鍵盤與 CPU的接口包括硬件和軟件部分。光點(diǎn)的亮度取決于電子束的強(qiáng)弱，而電子束的強(qiáng)弱可由視頻信號(hào)（“ 1”或“ 0”）決定，通過控制柵極與陰極之間的電位差調(diào)節(jié)電子束的強(qiáng)弱，控制光點(diǎn)的亮度。 ?按照顯示原理分類 CRT顯示器可分為光柵掃描式和隨機(jī)掃描式兩種類型，按顯像管的顏色來分，可以分為單色和彩色兩種類型。 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 CRT顯示 ?陰極射線管 CRT (Cathode Ray Tube)顯示器是微機(jī)系統(tǒng)中一種最基本的人機(jī)交互輸出設(shè)備。 交流電壓的頻率一般在 30Hz到 200Hz， 以免頻率的增大將引起 LCD功耗的增大。 ?LCD的驅(qū)動(dòng)方式也有靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)兩種方法。 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng) 循環(huán)地給每行電極施加選擇脈沖，同時(shí)所有列電極給出該行像素的選擇或非選擇驅(qū)動(dòng)脈沖，從而實(shí)現(xiàn)所有顯示像素的驅(qū)動(dòng)。 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 LCD的驅(qū)動(dòng) 2022/3/13 36 靜態(tài)驅(qū)動(dòng) 在每個(gè)像素的前后電極上施加交變電壓時(shí)呈顯示狀態(tài)，不施加交變電壓時(shí)呈非顯示狀態(tài)的一種驅(qū)動(dòng)方法。 ? 液晶顯示器分扭曲向列型 (TNLCD)、超扭曲向列型 (STNLCD)和薄膜晶體管 (TFTLCD)等幾種。 ?兩種驅(qū)動(dòng)方法都有利用軟件譯碼驅(qū)動(dòng)器和硬件譯碼驅(qū)動(dòng)器的兩種掃描顯示方式。 ?LED顯示器需要適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電流才能得到適當(dāng)?shù)牧炼?，還可以通過在電路中串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮璧玫胶线m的亮度。 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 LED顯示宇符與段碼的關(guān)系 字符 共陰極段碼 共陽極段碼 字符 共陰極段碼 共陽極段碼 0 3FH C0H A 77H 88H 1 06H F9H B 7CH 83H 2 5BH A4H C 39H C6H 3 4FH B0H D 5EH A1H 4 66H 99H E 79H 86H 5 6DH 92H F 71H 8EH 6 7DH 82H H 76H 09H 7 07H F8H P 73H 8CH 8 7FH 80H U 3EH C1H 9 6FH 90H 滅 00H FFH 下 頁 上 頁 返 回 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 LED的驅(qū)動(dòng) 2022/3/13 34 靜態(tài)驅(qū)動(dòng) 對(duì)要顯示段始終通以額定電流，只要引腳提供驅(qū)動(dòng)電流，數(shù)碼管就可以直接與單片機(jī)相連。硬件譯碼的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省 CPU的時(shí)間，但成本高 ,而且只能譯出十進(jìn)制或十六進(jìn)制的字符，無法顯示除此之外的其他字符。 硬件譯碼電路由鎖存器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器組成。 (b) 共陽極 (a) 共陰極 (c) 外型及引腳 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 為了用七段 LED顯示器顯示數(shù)字或字符 ,需要將相應(yīng)的字碼送至 LED,譯碼也就是將數(shù)碼或字符變換為字型碼 ,有硬件譯碼和軟件譯碼兩種。 ?智能儀器中用得較多的是七段顯示器和點(diǎn)陣式顯示器 。 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 顯示器接口技術(shù) 2022/3/13 31 ?發(fā)光二極管 LED是七段或八段數(shù)碼管的簡(jiǎn)稱， 是一種由某些特殊的半導(dǎo)體材料制作成的 PN結(jié) 。 顯示器是智能儀器重要的輸出設(shè)備，是人機(jī)交互的重要工具，其主要功能是接受主機(jī)信息，以光的形式將文字和圖形顯示出來。操作者可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)、參數(shù)和操作指令等，實(shí)現(xiàn)人 — 機(jī)對(duì)話。 ?其應(yīng)用范圍非常廣泛，比如手機(jī)、 PDA、 MP3/MP和種類繁多的便攜式消費(fèi)產(chǎn)品。它具有極高的性價(jià)比、代碼密度，以及出色的實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)和極低的功耗，并且占用硅片的面積極少。 ?由于具有超低的功耗，內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強(qiáng)運(yùn)行的速度快等特性， 此 系列單片機(jī) 不僅可以應(yīng)用于許多傳統(tǒng)的如儀器儀表、自動(dòng)控制以及消費(fèi)品領(lǐng)域，更適用于一些用電池供電的低功耗產(chǎn)品，如能量表（水表、電表、氣表等）、手持式設(shè)備、智能傳感器等，以及需要較高運(yùn)算性能的智能儀器設(shè)備。 ?此外， PIC單片機(jī)還有高性能 PIC18CXXX系列單片機(jī)，是集高性能、 CMOS、全靜態(tài)、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器于一體的 16位單片機(jī)，內(nèi)含靈活的 OTP存儲(chǔ)器帶有先進(jìn)的模擬和數(shù)字接口，可用做片上系統(tǒng)，具有嵌入控制分層控制能力，為用戶提供了完善的片上系統(tǒng)解決方案。 ?率先采用了精簡(jiǎn)指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)單周期指令，功耗低，這一系列單片機(jī)最大的特點(diǎn)是不搞單純的功能堆積，從實(shí)際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價(jià)格比。 51子系列是基本型， 52子系列是增強(qiáng)型 。 TI的 MSP4各公司的 ARM單片機(jī)、 Microchip的 PIC系列、 Zilog的 Z86系列、Atmel的 AT90S系列、三星KS57C系列 4位單片機(jī)和義隆的 EM－ 78系列等 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 MCS51系列單片機(jī) MCS51系列單片機(jī)最初由 Intel公司在研制成功， 現(xiàn)在以8051技術(shù)核心為主導(dǎo)的微控制器技術(shù)已被、 Philips 、 Atmel等公司繼承，并在原有基礎(chǔ)上又進(jìn)行了新的開發(fā)，形成功能更加強(qiáng)勁的、兼容 51的多系列化單片機(jī)。 Intel的 8051系列、 Motorola的 M68HC系列、 Atmel的 AT89系列、華邦 Winbond的 W78系列和 Philips的 P80C51系列等 RISC結(jié)構(gòu) 即哈佛結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)概述 CISC結(jié)構(gòu) 即馮 在選擇單片機(jī)時(shí)，要考慮的因素有字長(zhǎng)、尋址能力、指令功能、執(zhí)行速度、中斷能力以及市場(chǎng)對(duì)這種單片機(jī)的軟、硬件支持狀態(tài)等。 ?采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 Σ－ Δ型轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)圖 LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系 氣 象 儀 器 第二章 智能儀器基礎(chǔ) 2022/3/13 22 概述 傳感器與信號(hào)調(diào)理 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù) 微控制器 人機(jī)接口 低功耗設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)處理技術(shù) LOGO 儀器科學(xué)與技術(shù)系