【正文】 O RAM 中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)； ? D3（ F） ： D3=1， 表示 FIFO RAM 已滿(mǎn) （ 存有 8 個(gè)鍵碼 ） ? D4（ U） ： D4=1， 表示 “ 不足 ” 錯(cuò)誤； ? D5（ O） ： D5=1， 表示 “ 超出 ” 錯(cuò)誤； ? D6（ S/E） ： 用于傳感器矩陣輸入方式 ， D6=1表示多鍵同時(shí)閉合； ? D7（ Du） ： 顯示無(wú)效標(biāo)志 。 （ 1） 命令寄存器 ? 命令寄存器是 8位寄存器 ， 只能寫(xiě) ， 不能讀； ? 高 3位 （ D7 、 D D5） 是命令的特征位 ， 8種不同的狀態(tài)組合代表著不同的命令 。 ? 但無(wú)論左右入口 ， 后輸入的總是顯示在最右邊 。 ? 當(dāng) CPU對(duì)傳感器陣列掃描時(shí) ， 一旦發(fā)現(xiàn)傳感器 陣列 (最多為 8 8位 )中某一位狀態(tài)發(fā)生變化時(shí) ， 產(chǎn)生 IRQ（ 高電平 ） ， 中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)入中斷處理程序。 ? N鍵循回方式： ? 一次按下任意個(gè)鍵均可被識(shí)別 ， 按鍵值按掃描次序被送入 FIFO RAM中 。 ? Vss：地 。 ? RESET：復(fù)位信號(hào)輸入端 ， 高電平有效 。 （ 3）控制線 ? BD：空格顯示 ， 輸出 ， 低電平有效 。 兩個(gè)端口可并為一個(gè) 8位端口使用 。 鍵盤(pán)方式時(shí) ， 鍵盤(pán)數(shù)據(jù)最高位 （ D7） 的信號(hào)輸入到該引腳 ， 以擴(kuò)充鍵功能；選通方式時(shí) ， 當(dāng)該引腳信號(hào)上升沿到時(shí) ， 把 RL0～ RL7的數(shù)據(jù)存入 FIFO RAM中 。 在傳感器方式和選通方式中 ， 該引腳無(wú)用 。 （ 3）控制線 ? SHIFT：換檔線 。 當(dāng)某一按鍵閉合時(shí) ， 其中一條變?yōu)榈碗娖?。 ? SL3~SL0：掃描輸出線 ， 用來(lái)掃描按鍵開(kāi)關(guān)或傳感器矩陣以及顯示器的各位數(shù)字 。 ? IRQ：中斷請(qǐng)求 ， 輸出 ， 高電平有效 。 （ 3）控制線 ? RD：讀信號(hào) ， 輸入 ， 低電平有效 ， 將緩沖器中的數(shù)據(jù)讀出 ， 送外部數(shù)據(jù)總線 。當(dāng) A0=1時(shí)，為命令字及狀態(tài)字地址；當(dāng) A0=0時(shí)，為片內(nèi)數(shù)據(jù)地址，故 8279芯片占用 2個(gè)端口地址。 CS=0，選中 8279。 2. 8279 的信號(hào)引腳 ? 8279共有 40個(gè)引腳，采用雙列直插式封裝（見(jiàn)圖 917） 圖 917 8279引腳與邏輯符號(hào)圖 1 40 2 39 3 38 4 37 5 36 6 35 7 34 8 33 9 32 10 31 11 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21 8279 RL2 RL3 CLK IRQ RL4 RL5 RL6 RL7 RESET RD WR DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 VSS VCC RL1 RL0 CNTL/STB SHIFT SL3 SL2 SL1 SL0 OUTB0 OUTB1 OUTB2 OUTB3 OUTA0 OUTA1 OUTA2 OUTA3 BD CS A0 (a) 引腳圖 CPU 接口 4 4 4 鍵數(shù)據(jù) 掃描 顯示 數(shù)據(jù) (b) 符號(hào)圖 VSS WR IRQ BUS A0 RESET CLK RD CS BD RL7～ 0 SHIFT CNTL/STB SL3～ 0 OUTA3～ 0 OUTB3～ 0 8279 ? 8279的引腳功能如下： （ 1）數(shù)據(jù)線 ? DB7~DB0： 數(shù)據(jù)輸入 /輸出線，雙向，在接口電路中與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，用以傳送 CPU和 8279之間的數(shù)據(jù)和命令。 ? A、 B兩半字節(jié)可以分別輸出 ， 也可作為一個(gè)字節(jié)輸出 ， 由工作方式確定 。 ? 在設(shè)定適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞胶偷刂芬院?， CPU可直接讀出顯示用 RAM中的內(nèi)容 。 ? 顯示器地址寄存器及顯示用 RAM ? 顯示器地址寄存器用來(lái)存放 CPU正在讀 /寫(xiě)的字節(jié)地址 ， 以及正在顯示的兩個(gè) 4位 的 半 字節(jié)地址 。 ? 當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)傳感器狀態(tài)發(fā)生變化時(shí) ， IRQ變?yōu)楦唠娖?， 向 CPU發(fā)中斷請(qǐng)求 （ 3）顯示器接口控制邏輯 ? 顯示存儲(chǔ)區(qū) ? 8279 可連接 8位和 16位的 LED 顯示器； ? 為給每位顯示器提供顯示數(shù)據(jù) ， 在 8279 芯片中有一個(gè) 16 8的 RAM存儲(chǔ)區(qū)， 其中每一個(gè) 8位 RAM 單元對(duì)應(yīng)一位 LED顯示器 ， 即 0 到 15 地址對(duì)應(yīng) LED 顯示器的 0～ 15 位 ， 顯示器的 0位在最左邊 ， 15 位在最右邊 。 ? FIFO寫(xiě)入或讀出次數(shù)超過(guò) FIFO的容量時(shí) ， 視為出錯(cuò) 。 ? 信息輸入時(shí) ， 每一組信息寫(xiě)入 RAM中的下一單元 ， 然后按寫(xiě)入順序讀出 。 ? 在選通輸入方式下 ， 回送線的狀態(tài)將在控制 /選通線上的脈沖上升沿送入先進(jìn)先出寄存器 。 當(dāng)去抖動(dòng)電路測(cè)得某一按鍵閉合后 ， 等待 10mS， 然后再重新檢查該鍵是否閉合 ， 如果仍然閉合 ， 那么該鍵在陣列中的地址及 SHIFT和 CNTL的狀態(tài)被送入先進(jìn)先出寄存器 FIFO。 ? 回送緩沖器具有鎖存功能 ， 對(duì)回送線 RL7~RL0上的信息進(jìn)行緩沖和鎖存 。 ? 其它計(jì)數(shù)器將此基本計(jì)數(shù)頻率再分頻 ， 以提供適當(dāng)?shù)逆I掃描 、 行掃描 、鍵盤(pán)矩陣掃描及顯示器掃描時(shí)間 。 ? 預(yù)分頻定標(biāo)器的分頻系數(shù)可由程序設(shè)定為 2~31。 （ 2）鍵盤(pán)接口控制邏輯 ? 掃描計(jì)數(shù)器 ? 掃描計(jì)數(shù)器電路用于為鍵盤(pán)提供掃描信號(hào) ， 4 位掃描信號(hào)從掃描線 SL3～ SL0輸出 ， 并具有兩種輸出形式 ① 譯碼方式（也稱(chēng)內(nèi)部譯碼形式） ? 指掃描代碼直接由掃描線 SL0～ SL3輸出 ， 每次只有 1位是低電平 （ 4選 1） ② 編碼方式（也稱(chēng)外部譯碼形式） ? 指掃描代碼經(jīng) SL0～ SL3外接譯碼器 輸出 ※ SL3～ SL0輸出波形見(jiàn)圖 916 圖 916 掃描輸出波形 （ 2）鍵盤(pán)接口控制邏輯（續(xù)） ? 控制與時(shí)序寄存器及時(shí)序控制電路 ? 用于對(duì)鍵盤(pán)掃描進(jìn)行控制 。 ? I/O控制電路 ? I / O 控制電路用于接收單片機(jī)方面送來(lái)的控制信號(hào) ， 并產(chǎn)生所需的8279內(nèi)部控制信號(hào) ， 例如控制數(shù)據(jù)緩沖器的數(shù)據(jù)輸入／輸出等 。 1. 8279內(nèi)部結(jié)構(gòu) ? 電路邏輯分為三個(gè)部分： （ 1）芯片接口控制邏輯 ? 數(shù)據(jù)緩沖器 ? I/O控制電路 （ 2）鍵盤(pán)接口控制邏輯 ? 掃描計(jì)數(shù)器 ? 掃描回送電路 ? 鍵盤(pán)去抖動(dòng)與控制電路 ? 8 8FIFO/傳感器 RAM與狀態(tài)電路 ? 控制與時(shí)序寄存器及時(shí)序控制電路 1. 8279內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 3）顯示器接口控制邏輯 ? 16 8顯示用 RAM ? 顯示寄存器 ? 顯示地址寄存器 ? 電路邏輯結(jié)構(gòu)示于圖 915 1. 8279內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8279內(nèi)部結(jié)構(gòu) I/O控制 FIFO/傳感器 RAM狀態(tài) SL30 RL70 控制 /選通 移位 時(shí)序 與 控制 掃描計(jì)數(shù)器 回送 4 8 數(shù)據(jù) 緩沖器 RD W/R CS A0 DB7DB0 CLK RESET IRQ 顯示寄存器 OUTA30 OUTB30 8 控制與時(shí)序寄存器 顯示地址 寄存器 16 8 顯示 RAM 8 8FIFO/ 傳感器 RAM 鍵盤(pán)去抖動(dòng) 與控制 BD 圖 915 8279的邏輯結(jié)構(gòu) 8279內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 讀狀態(tài)字 1 0 1 0 讀 FIFO RAM或顯示 RAM 0 0 1 0 寫(xiě)命令字 1 1 0 0 寫(xiě)顯示 RAM 0 1 0 0 操作 A0 RD WR CS 控制與定時(shí)寄存器 :寄存鍵盤(pán)及顯示器工作方式 ,完成控制功能 定時(shí)控制 :包括基本的計(jì)數(shù)器是可編程 N計(jì)數(shù)器 ,N由編程指定 (2～ 31),對(duì) CLK分頻 ,獲得內(nèi)部所需 100kHz工作時(shí)鐘 。 ? 其中鍵盤(pán)接口電路可與 64鍵點(diǎn)陣式鍵盤(pán)聯(lián)接，具有二鍵封鎖或N鍵巡回功能，可自動(dòng)消除按鍵抖動(dòng)。常見(jiàn)的芯片有： 周立功公司的 ZLG7289A、 ZLG7290B、MAX721南京沁恒公司的 CH45 HD7279和 BC7281等。 ? 目前各種專(zhuān)用接口芯片種類(lèi)繁多，各有特點(diǎn)，總體趨勢(shì)是并行接口芯片逐漸退出，串行接口芯片越來(lái)越多的得到應(yīng)用。 ? 設(shè)： ? 0~15號(hào)鍵為數(shù)字鍵，即鍵號(hào) 10H的是數(shù)字鍵； ? 16~31號(hào)鍵為功能鍵，即鍵號(hào) ≥10H的是功能鍵； ? 其功能鍵處理程序入口地址分別為： * AAA、 BBB、 CCC、 ……PPP 。 使用 8155作為鍵盤(pán)接口 （見(jiàn)圖 914） 圖 914 8031用 8155擴(kuò)展 I/O口組成的矩陣式鍵盤(pán)連線圖 8155 PA口地址 7F01H PC口地址 7F03H I. 判斷有無(wú)鍵按下 ? PA口輸出 00H， PC口輸入行狀態(tài)信號(hào)； ? 若 PC3~PC0≠1111 ，有鍵按下 II. 去抖動(dòng) ? 延時(shí) 5~10ms后再判斷有無(wú)鍵按下 ? 8155的 PA口依次輸出下列掃描字： 2. 鍵掃描及識(shí)別過(guò)程 ? 8155： PA口輸出列掃描信號(hào)， PC口輸入行狀態(tài)信號(hào) PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA0 1 1 1 1 1 1 1 0 FEH 1 1 1 1 1 1 0 1 FDH …… 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH ， ? 則每個(gè)鍵的鍵值（列行組合） FE ╳ E 、 FD ╳ E 、 FB ╳ E 、 F7 ╳ E 、 EF ╳ E 、 DE ╳ E 、 BF ╳ E 、 7F ╳ E FE ╳ D 、 FD ╳ D 、 FB ╳ D 、 F7 ╳ D 、 EF ╳ D 、 DE ╳ D 、 BF ╳ D 、 7F ╳ D FE ╳ B 、 FD ╳ B 、 FB ╳ B 、 F7 ╳ B 、 EF ╳ B 、 DE ╳ B 、 BF ╳ B 、 7F ╳ B FE ╳ 7 、 FD ╳ 7 、 FB ╳ 7 、 F7 ╳ 7 、 EF ╳ 7 、 DE ╳ 7 、 BF ╳ 7 、 7F ╳ 7 ? 每個(gè)鍵的鍵號(hào)（自己安排） N = 行首鍵號(hào) +列號(hào) （續(xù)） ? 8155的 PC口輸入行狀態(tài)可能為下列之一： PC5 PC4 PC3 PC2 PC1 PC0 1 1 1 0 EH 1 1 0 1 DH 1 0 1 1 BH 0 1 1 1 7H ? 等待鍵釋放后再進(jìn)行進(jìn)一步處理。 ? 下面列出 顯示子程序 和 鍵盤(pán)掃描子程序 。 ? 8個(gè) 74LS164： 74LS164(0)～ 74LS164(7)作為 8位 LED數(shù)碼管的 段碼 輸出口 ， AT89S51的 、 態(tài)輸入線， TXD引腳同步移位脈沖輸出控制線，=0時(shí)，與門(mén)封死，禁止同步移位脈沖輸出。介紹幾種實(shí)用的鍵盤(pán) /顯示器接口的設(shè)計(jì)方案 。 ? 在 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤(pán)和顯示器放在一起考慮。 ? 鍵處理程序的 流程如圖 912 圖 912鍵處理流程圖 51單片機(jī)鍵盤(pán)接口和鍵功能的實(shí)現(xiàn) ? 單片機(jī)的鍵盤(pán)鍵接口可以有多種方法實(shí)現(xiàn)。 ? 鍵的識(shí)別和鍵功能實(shí)現(xiàn) ? 鍵的識(shí)別由接口電路完成，即鍵盤(pán)接口問(wèn)題； ? 鍵的功能實(shí)現(xiàn)由中斷程序完成。 ? 第二列輸出為 0， 其他列為 1， 列編碼為 1101， 再輸入行線狀態(tài) ， 若行狀態(tài)不是全 1， 即按鍵在該列交叉點(diǎn)上 ， 否則繼續(xù)掃描 。 ? 第 2步 ， 識(shí)別 出具體的 鍵位： ? 逐列掃描 ， 先第一列輸出為 0， 其他列為 1， 列編碼為 1110。 ? 優(yōu)點(diǎn)： 在按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合 ， 節(jié)省 I/O口線 圖 910 4 4矩陣式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu) ? 矩陣式（行列式）鍵盤(pán)的按鍵識(shí)別 ? 矩陣式鍵盤(pán)按鍵的識(shí)別方法分為掃描法和反轉(zhuǎn)法 。 矩陣式鍵盤(pán)由行線和列線組成 ， 按鍵位于行 、 列線的交叉點(diǎn)上 。 圖 99 獨(dú)立式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu) * 對(duì)于圖 98的鍵盤(pán) ， 圖中的上拉電阻保證按鍵釋放時(shí) ， 輸入檢測(cè)線上有穩(wěn)定的高電平 。 通過(guò)檢測(cè) I/O輸入線的電平狀態(tài) ， 判斷哪個(gè)按鍵被按下 。 獨(dú)立式鍵盤(pán)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 99。 非編碼鍵盤(pán)可 分為獨(dú)立式和 矩陣式 。 ? 另一種是采用專(zhuān)用的鍵盤(pán) /顯示器接口芯片 ， 這類(lèi)芯片中都有自動(dòng)去抖動(dòng)的硬件電路 9. 鍵盤(pán)工作原理 ? 鍵盤(pán)可分為兩類(lèi)：非編碼鍵盤(pán)和編碼鍵盤(pán) 。 當(dāng)按鍵松開(kāi)時(shí) ， 行線的低電平變?yōu)楦唠娖?， 執(zhí)行一段延時(shí) 10ms的子程序后 ， 檢測(cè)該行線為高電平 ， 說(shuō)明按鍵確實(shí)已經(jīng)松開(kāi) 。