【正文】 去抖鍵盤掃描找閉合鍵釋放鍵查找鍵編碼表發(fā)送鍵碼NNN圖 416 鍵盤掃描設(shè)計(jì)程序流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 32 頁 指令及接口管腳說明 LCD 模塊的編程(IR) IR 是用來寄存指令碼， D/I=1 時(shí)，在 E 信號下降沿的作用下，指令碼寫入 IR。在這類指令中，有一個(gè)例外，即 MOVX 指令，它的取指和執(zhí)行時(shí)序如圖 42（D）所示，當(dāng)讀取和執(zhí)行 MOVX 指令時(shí)，在第二個(gè)機(jī)器周期的沒有了兩次取指操作，并且，在第二個(gè)機(jī)器周期的 S1PS2P1 期間，ALE 信號也不會出現(xiàn)。單字節(jié)雙周期指令的取指、執(zhí)行時(shí)序如圖 42（C）所示。單周期、單字節(jié)指令和單周期、雙字節(jié)指令的取指、執(zhí)行過程如圖 41 的（A） （B）所示。單周期指令總是從 S1P2 開始取指，當(dāng)操作碼被鎖存到指令寄存器時(shí)，如果是雙字節(jié)指令，在同一機(jī)器周期的 S4 讀第二個(gè)字節(jié)代碼；如果是個(gè)單字節(jié)指令，在 S4 仍會讀一次，但這次讀到的內(nèi)容將被忽略或丟棄。j=1?2）來表示。單片機(jī)的工作時(shí)序是個(gè)很重要的概念，了解時(shí)序是進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)的第一步運(yùn)行單片機(jī)程序時(shí)，總是按照取指、譯碼、執(zhí)行，再取指、再譯碼、再執(zhí)行的順序進(jìn)行。 實(shí)現(xiàn)功能隨著顯示技術(shù)發(fā)展的日新月異，液晶顯示器因其功耗低、重量輕而成為便攜式應(yīng)用中的主流顯示技術(shù)。初始化程序和清屏幕程序主要完成 ML1286417 的初始化和屏幕清除功能。同時(shí)狀態(tài)字的檢測和指令的寫入、數(shù)據(jù)的自動寫、數(shù)據(jù)的一次寫等子程序也是必不可少的。繪圖功能則是通過連續(xù)使用繪點(diǎn)子程序?qū)崿F(xiàn)的。由于繪圖只能使用圖形顯示，因此在本設(shè)計(jì)中采用圖形顯示方法來實(shí)現(xiàn)西文/漢字的顯示。首先，要實(shí)現(xiàn)西文/漢字的顯示，需要三個(gè)子程序：創(chuàng)建字模，寫入字模，顯示西文或漢字。采用以上措施消除按鍵抖動的影響。 單片機(jī) S1S2S3S4圖 49 獨(dú)立鍵盤接口 按鍵去抖動按鍵在閉合和斷開時(shí)，觸點(diǎn)會存在抖動現(xiàn)象：穩(wěn)定閉合按下抖動 釋放抖動理想波形實(shí)際波形西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 15 頁圖410 鍵盤開關(guān)波形采用軟件來消除按鍵抖動的基本思想是：在第一次檢測到有按鍵按下時(shí)，該按鍵所對應(yīng)飛行線為低電平，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序，確認(rèn)該行線電平是否仍然低電平，如果仍為低電平，則確認(rèn)為該行確實(shí)有鍵按下。無按鍵按下時(shí)， ～ 線上均輸入高電平。如圖 49 所示。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 14 頁 獨(dú)立按鍵接口在單片機(jī)系統(tǒng)中，若所需按鍵數(shù)量少，可采用獨(dú)立式鍵盤。通過硬件識別的鍵盤稱編碼鍵盤；通過軟件識別的鍵盤稱非編碼鍵盤。 CM1286417 鍵盤接口設(shè)計(jì)鍵盤是一種常見的輸入設(shè)備，用戶可以向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令。 （由于并行接口只用于液晶顯示模塊，所以/CE 信號直接接地。 ）圖 48 （CM1286417 與 51 單片機(jī)的接口線路圖）/RD 和 /WR 是 CM1286417 的讀、寫選通信號，它們分別連接 8051 的讀和寫信號。其中：D0~D7 是 CM1286417 與 MPU 接口的數(shù)據(jù)總線，它與 8051 的 ~ 相連，用來傳送數(shù)據(jù)。CM1286417 模塊與 8051 之間的數(shù)據(jù)傳送可以通過串口方式，也可以通過并口方式來實(shí)現(xiàn)。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 13 頁 CM1286417 與單片機(jī)的接口電路本設(shè)計(jì)的接口電路中，CPU 采用的是 8051 芯片，液晶顯示模塊是 CM1286417 點(diǎn)陣式模塊。若指令中含有參數(shù)，則每條指令執(zhí)行時(shí)均須先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼。內(nèi)置 CM1286417 的單屏點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)如圖 36 所示：電源線數(shù)據(jù)總線控制總線行驅(qū)動器組列驅(qū)動器組8K RAMAT89C51LCD液晶顯示屏圖 36（內(nèi)置 CM1286417 的單屏點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)）此模塊的初始化設(shè)置一般由管腳設(shè)置完成，所以初始化時(shí)，由軟件編寫的指令就集中在顯示功能的設(shè)置上。在內(nèi)置 CM1286417 的液晶顯示模塊上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 CM1286417 與行、列驅(qū)動器及顯示緩沖區(qū) RAM 的接口，同時(shí)也已用硬件設(shè)置了數(shù)據(jù)傳輸方式、顯示窗口長度、寬度等。CM1286417 廣泛應(yīng)用于內(nèi)置控制器的液晶顯示模塊。該液晶顯示模塊由液晶顯示控制器 CM1286417 及其周邊電路、行驅(qū)動器 T6A40 組、列驅(qū)動器T6A39 組、液晶驅(qū)動偏壓電路、顯示存儲器以及液晶屏組成。單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器最大可擴(kuò)展 64KB，可以用多片 SRAM 芯片實(shí)現(xiàn)，也可以用一片 64KB 容量的芯片實(shí)現(xiàn)，但需要注意，一般的單片機(jī)系統(tǒng)除了擴(kuò)展外部 RAM，可能還需要擴(kuò)展各種端口，如 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換或用于鍵盤或顯示的 I/O 端口等，由于單片機(jī)系統(tǒng)的外部RAM 和端口是統(tǒng)一編址的，即是說如果一個(gè)地址用作外部存儲器單元，則將不能再用作端口地址，反之亦然，所以，實(shí)際應(yīng)用中很少有擴(kuò)展 64KB 外部 RAM 的，如果實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)確實(shí)需要 64KB 或更大的外部 RAM 空間，則可以通過存儲器分頁技術(shù)或采用擴(kuò)展串行接口的外部 RAM 解決。一般情況下，當(dāng)存儲器的“片選（/CE） ”信號無效時(shí)，O7?O0 為三態(tài)輸出。系統(tǒng)擴(kuò)展 8KB 外部 RAM 的電路如圖 34 所示：圖 34 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 8K 外部 RAM由于數(shù)據(jù)存儲器可讀、可寫，所以，數(shù)據(jù)存儲器芯片與程序存儲器芯片的最大區(qū)別是它都有一個(gè)寫信號引腳，圖 34 為擴(kuò)展 6264 的原理圖。并行數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展和程序存儲器的擴(kuò)展方法基本相西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 10 頁同，即地址總線和數(shù)據(jù)總線的連接和程序存儲器完全一樣，訪問數(shù)據(jù)存儲器時(shí)的控制總線主要由/RD、/WR 等組成。（2）單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器（SRAM/EEPROM/Flash）的擴(kuò)展單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器按存儲器接口類型可分為兩種，即擴(kuò)展并行接口的數(shù)據(jù)存儲器和擴(kuò)展串行接口的數(shù)據(jù)存儲器。27C256 作為程序存儲器時(shí)，其地址引腳 A14?A0 分別接地址總線的A14?A0；數(shù)據(jù)引腳 D7?D0 分別接數(shù)據(jù)總線的 D7?D0；片選信號/CE 接地；輸出允許（/OE ）接程序選通允許/PSEN。擴(kuò)展 32K 程序存儲器的電路如圖 33 所示：圖 33 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 32K 程序存儲器單片機(jī)擴(kuò)展程序存儲器，/EA 引腳必須接地；由 P2 口和鎖存器共同組成 16 位的地址總線；P0 為數(shù)據(jù)總線； /PSEN 為控制總線。很多廠商都生產(chǎn) E2PROM 和 Flash 芯片，如 ATMEL 公司的AT28C64（8KBE2PROM ） 、AT28C256（32KB E2PROM）以及 AT29C256（32KB Flash） 、AT29C512（64KB Flash）等。單片機(jī)系統(tǒng)中最常見的程序存儲器是用紫外線擦除的 27 系列 EPROM 芯片，如 27C64（8KB） 、27C128 （16KB ） 、27C256（32KB）以及 27C512（64KB）等。（1）單片機(jī)系統(tǒng)程序存儲器(EPROM/E2PROM/Flash)擴(kuò)展以 AT89S51 單片機(jī)為例，內(nèi)部有 4KB Flash，當(dāng)程序大于 4KB 時(shí)，就需要擴(kuò)展程序存儲器。因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)本身的 I/O 口電路中，只有數(shù)據(jù)鎖存和緩沖功能，而沒有狀態(tài)寄存和命令寄存功能，難以滿足復(fù)雜的 I/O 操作要求。對于 51 單片機(jī)，由于其內(nèi)部有 4K 可在線編程的 Flash 存儲器，用它組成最小系統(tǒng)時(shí)，不需機(jī)外擴(kuò)程序存儲器，只要有復(fù)位電路和時(shí)鐘電路即可，因此，由 51 單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)如下圖所示：圖 32AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng)該圖是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的最小系統(tǒng)，74HC14 可以提高復(fù)位的可靠性；另外，當(dāng)西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 9 頁P(yáng)0 用作 I/O 口時(shí)，需要接 10k?20k 的上拉電阻。單片機(jī)系統(tǒng)板主要由單片機(jī)、EPROM、電源電路、RS232 接口電路及液晶顯示模塊接口組成。CM1286417 液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中某個(gè)并行 I/O 接口連接，計(jì)算機(jī)通過對該 I/O 接口的間接操作來實(shí)現(xiàn)對模塊的控制。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 8 頁第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件電路介紹單片機(jī)系統(tǒng)板的功能是控制液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，它的特點(diǎn)是采用了 7805 整流電源電路為系統(tǒng)板提供 5V 電壓，可實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì)，另外系統(tǒng)板還配備了一個(gè)RS232 接口，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。并行通信方式如圖 22 所示西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 7 頁GNDD0 D1 D2 外D3 部D4 設(shè)D5 備D6 D7 GNDGND圖 22 并行通信方式計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信，采用串行通信，與并行通信相比，串行通信具有傳輸距離遠(yuǎn)，接口電路與軟件編程簡單等特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)選用方案一串行通信。單片機(jī)與外部設(shè)備之間也通常采用 8 位并行 I/O 接口進(jìn)行短距離的通信。主要特點(diǎn)：一是同時(shí)并行傳送的二進(jìn)位數(shù)就是數(shù)據(jù)寬度；二是在計(jì)算機(jī)與外設(shè)間采用應(yīng)答式的聯(lián)絡(luò)信號來協(xié)調(diào)雙方的數(shù)據(jù)操作。由于串行通信是數(shù)據(jù)的逐位順序傳送，在進(jìn)行串行通信時(shí)，只需一根傳輸線，其傳送的數(shù)據(jù)位多且通信距離長。該方案與方案一相比，雖然通信過程占整個(gè)顯示周期的比例相對較大，但是硬件電路設(shè)計(jì)簡單，成本較低，減少了單片機(jī)查詢硬件字庫所需要的時(shí)間，提高了單片機(jī)動態(tài)掃描的速度，字符顯示的穩(wěn)定度較高。利用 Windows 自帶的字庫（即使用軟字庫） 。從設(shè)計(jì)成本、顯示內(nèi)容的穩(wěn)定性、硬件電路設(shè)計(jì)的簡易程度等方面綜合考慮，第二種方案明顯優(yōu)于第一方案，所以采用第二種方案解決字模的問題。方案一：采用標(biāo)準(zhǔn)字庫，制作一個(gè)專用硬字庫。應(yīng)該先從顯示方式的確定入手，接下來設(shè)計(jì)相應(yīng)顯示方式的電路，要實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新，就必須考慮字模數(shù)據(jù)的存儲及通信電路的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)的論證由于 89C51 單片機(jī)內(nèi)部程序存儲器（ROM）只有 4K 空間,本設(shè)計(jì)采用 1616點(diǎn)陣顯示一個(gè)漢字，每一行需要兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，一個(gè)漢字占 162＝32 字節(jié)，漢字一共有 6000 多個(gè)，不可能將龐大的漢字字庫存入在單片機(jī)內(nèi)部，即使將預(yù)先要顯示的內(nèi)容存入 ROM 中，也不便于實(shí)時(shí)控制，所以只有考慮擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲器。并允許 MPU 隨時(shí)訪問顯示緩沖區(qū)，甚至可以進(jìn)行位操作。主要技術(shù)參數(shù)和性能：：VDD：+5V； 模塊內(nèi)自帶10V 負(fù)壓，用于 LCD 的驅(qū)動電壓。CM1286417 是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器,它主要由行驅(qū)動器 /列驅(qū)動器及格12864 全點(diǎn)陣液晶顯示器組成。例如機(jī)床加工中心，其各種功能可分散由各個(gè)單片機(jī)子系統(tǒng)分別完成，上級主機(jī)則負(fù)責(zé)統(tǒng)管，協(xié)調(diào)。，如溫度控制，液面控制，生產(chǎn)線順序控制等。“機(jī)電一化”技術(shù)的發(fā)展，多用于數(shù)控機(jī)械，縫紉機(jī)械，醫(yī)療設(shè)備，汽車等。由于以上特點(diǎn)，可推知其應(yīng)用最多的領(lǐng)域?yàn)椋骸靶?，輕，廉，省”的特點(diǎn)，尤其耗電少，又可供電電源的體積小，重量輕，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品” ，在家用電器，玩具，游戲機(jī)，聲像設(shè)備，電子秤，收銀機(jī)，辦公設(shè)備，廚房設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到應(yīng)用。；引腳也嫌少，I/O 引腳不夠用，且兼第二功能以至第三功能。起結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求。，且許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，其信號通道受外界影響小，故可靠性高，抗干擾性能優(yōu)于一般的 CPU。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求；（包括系統(tǒng)供電單元、運(yùn)動控制單元、循跡檢測單元）的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；；，閱讀相關(guān)外文文獻(xiàn)。2．熟練應(yīng)用所選用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、資源，以及軟硬件調(diào)試設(shè)備的基本方法；3．自行構(gòu)建基于單片機(jī)的最小系統(tǒng)，完成相關(guān)硬件電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；4．在 Protel 環(huán)境下，利用 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)硬件電路。（5）結(jié)論設(shè)計(jì)完成后對設(shè)計(jì)中所遇到的問題、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、以及自己的想法進(jìn)行總結(jié)。在軟件調(diào)試中出現(xiàn)程序整合工作不協(xié)調(diào)等問題。（4）驗(yàn)證與測試調(diào)試分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試幾步來進(jìn)行。程序按功能分為靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、通信等幾個(gè)功能上相對獨(dú)立的模塊。論文列出了詳細(xì)的器件參數(shù)和在系統(tǒng)中的連接使用方法。（2）方案實(shí)現(xiàn)以設(shè)計(jì)方案為指導(dǎo)思想選擇合適的器件來實(shí)現(xiàn)這一思想，選擇器件時(shí)要從功能和電氣特性兩方面來選擇和論證。 論文的主要內(nèi)容針對設(shè)計(jì)題目的特點(diǎn)，作者對論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)將做如下安排：（1）初步方案的論證和選擇搜集與題目的有關(guān)的資料，并擬定幾套設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較。綜合比較各類顯示器件，你會發(fā)現(xiàn)，液晶顯示器件確實(shí)具有很多獨(dú)到的優(yōu)異特性。所以消費(fèi)者希望有一西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 3 頁種新型的顯示設(shè)備來彌補(bǔ) CRT 顯示器的不足。雖然 CRT 顯示器的技術(shù)處于非常成熟的階段，大屏幕彩顯正成為主流，但難以避免顯示器的體積不斷增加，功耗不斷提升。顯示技術(shù)是傳遞視覺的信息技術(shù)，顯示器件是顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。片內(nèi)有 A/D 轉(zhuǎn)換器；可快速輸入，輸出；可用于電機(jī)控制；網(wǎng)絡(luò)通信能力有顯著提高。發(fā)展了 MCS96 系列等 16 位單片機(jī)。這一階段進(jìn)一步拓寬了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，使之能用于智能終端，局部網(wǎng)絡(luò)的接口，并擠入了個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。第二階段 1976 到 1980 年，為初級 8 位機(jī)階段，發(fā)展了各種