第三章 外设及控制技术VIP免费

第三章智能仪器外设及控制技术第三章智能仪器外设及控制技术智能仪器内含CPU，能够进行一定的运算和控制，往往需要操作人员与智能仪器进行人机交互，这些都要通过智能仪器的人机界面来完成。键盘、显示器、打印机等是智能仪器实现人机交互、信息输出的重要手段。本章各节将分别介绍它们的接口与控制方法。3.1键盘接口技术硬件—指键盘的结构及其与主机的连接方式。软件—指对按键操作的识别与分析，称为键盘管理程序。编码键盘：由按键键盘和专用键盘编码器构成。当某键被按下时，编码器自动产生相对应的按键代码并输出一选通脉冲与CPU进行信息联络。键盘处理软件简单，硬件较复杂。非编码键盘：当某键被按下时，仅送出一个简单的闭合信号，对应按键代码的确定需借助软件来完成。软件较复杂，占用较多CPU时间。3.1.1非编码键盘系统一、非编码键盘独立式独立式键盘矩阵矩阵式式键盘m×n矩阵键盘需m+n条检测线一键一线在设计键盘接口时，着重要解决以下几个问题：1.开关状态的可靠输入——可设计硬件去抖动电路或设计去抖动软件。2.键盘状态的监测方法——中断方式还是查询式。3.键盘编码方法。4.键盘控制程序的编制。键盘及管理程序的基本任务(1)识键：判断是否有键按下。若有，则进行译码；若无，则等待或转做别的工作。(2)译键：识别出哪一个键被按下并确定被按下键的键值。(3)键值分析：根据键值，找出对应处理程序的入口并执行之。二、智能仪器获取键盘信号的方法程序控制扫描方式—只有在CPU空闲时，才调用键盘扫描子程序，响应键盘的输入请求。中断扫描方式—当键盘上有键按下时产生中断请求,CPU响应中断,执行中断服务程序，进行键盘扫描和键码分析等操作。定时中断扫描方式—利用专门的定时器来产生定时中断请求，CPU响应定时溢出中断后对键盘进行扫描以响应键盘的输入请求。三、非编码键盘的扫描技术键盘接口的首要任务是按键的识别。按键的识别有两种方法：扫描法和线反转法。1、逐行扫描法—在确认有键按下后，用软件逐行输出低电平值，从扫描的行号和出现低电平值的列号，共同判断就可知是哪一键按下。步骤:•判断是否有键按下•有键按下,则延时10ms,再判断是否有键按下•确实有键按下,则求出按下键的键值逐行扫描法键值特征码•每个键对应一个行号、一个列值和键值2、线反转法特点:不管键盘矩阵的规模大小,均进行两次读键。将两次读键信息进行组合即可得到按键的特征码，通过查表得到按键的顺序编码。键码转换表键名键值顺序码键名键值顺序码K0E7H00HK8B7H08HK1EBH01HK9BBH09HK2EDH02HKABDH0AHK3EEH03HKBBEH0BHK4D7H04HKC77H0CHK5DBH05HKD7BH0DHK6DDH06HKE7DH0EHK7DEH07HKF7EH0FH空键FFHFFH采用线反转法获取特征码和顺序码的程序：KEY1:MOVP1,#0FH;高四位输出低电平MOVA,P1;从低四位读取列信息ANLA,#0FH;分离列信息MOVB,A;保存列信息MOVP1,#0F0H;低四位输出低电平MOVA,P1;从高四位读取行信息ANLA,#0F0H;取P1高四位送入AORLA,B;合成特征码CJNEA,#0FFH,KEY11;按键否?RET;未按键返回KEY11:MOVB,A;取特征码MOVDPTR,#TABLMOVR1,#0FFH;顺序码初始化KEY12:INCR1MOVA,R1MOVCA,@A+DPTRCJNEA,B,KEY13;未找到,判是已查完MOVA,R1;找到取顺序码RETKEY13:CJNEA,#0FFH,KEY12RETTABL:DB0E7H,0EBH,0EDH,0EEHDB0D7H,0DBH,0DDH,0DEHDB0B7H,0BBH,0BDH,0BEHDB77H,7BH,7DH,7EHDB0FFH（空键特征码）3.1.2、编码键盘采用软件方法实现对键盘的扫描，程序较复杂，而且实时性差。要简化键盘编码所需软件和减少占用CPU的时间可采用编码器及可编程接口芯片构成编码键盘。编码键盘的基本任务是识别按键，提供按键读数，一个高质量的编码键盘还应具有消除键抖动、处理同时按键等功能。3.1.3键盘监控程序设计键盘监控程序的任务是在扫描键盘后，根据键值找出对应处理程序的入口并执行之。键盘中按键可以分为单义键和多义键。单义键即一键一义，主要用于功能比较少的仪器系统中；多义键即一键具有两个或两个以上含义，多用于功能比较复杂的智能化仪表中。一个完整的命令通常不是由一次按键操作完成，而是需要按两次以上的键才能完成，且这些键的操作要遵守一定的顺序，称为按键序列。对于单义键或双义键构...