项目四存储器扩展和输入输出口应用.ppt
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1、项目四存储器扩展和输入输出口应用,项目四、存储器扩展和输入/输出接口应用 任务1.4*4矩阵键盘及键值显示,能力目标 1.掌握键盘的各个键和各段程序的对应关系 2.能用矩阵键盘实现各个键相应的功能 学习内容 1.学习一般按钮的电气特性 2.了解矩阵键盘的结构 3.了解逐项扫描的的概念 4.通过散转表建立的键值和键功能的关系,一、任务要求 给每个键按照行的从左到右,列的从上到下,按顺序标定键值,具体的标定值从键值0 键值F,当按下任意这16个键中的一个键,数码管能显示相应的键值。 二、任务分析 1、通过行扫描确定该行中有无键按下 2、通过列扫描确定该列中有无键按下 3、计数出键值 4、根据键值散
2、转到相应的程序,三、学习知识 (一)按钮的电气特性 1、键盘的结构 2、键盘的类型:编码键盘非编码键盘 3、键输入中存在的问题及解决方法 (1)键抖动 (2)重键(两个或多个键同时按下),(二)独立式键盘接口及程序 1、独立式键盘结构,一键占据着单片机的I/O的一位,互相不牵扯,2、独立式按键的软件设计,(三)行列式键盘的及接口 1、行列式键盘工作原理,行列式键盘又叫矩阵键盘,如图所示,按键设置在行列的交叉点上,如用44的行列结构可构成16个键的键盘。在按键数量较多时,矩阵键盘可节省I/O口线。,2、键的识别 对于行列式键盘,按键处理程序采用逐行逐列扫描。 (1)逐行扫描。 其方法为扫描口P3
3、.4-P3.7(列线)的状态输出高电平,逐行从P3.0-P3.3(行线)读数据,若此行为“1”,则次行有键盘闭合,否则(为0)转向下一行扫描。 (2)逐列扫描 在(1)中被判定那行有键按下时,则采用逐列扫描,此时行列电平交换。 从P3.0-P3.3(行线)输出全为高电平,逐列从P3.4-P3.7(列线)读数据,如某一列的数据为高电平,则存下列号,否则转向下一列。,(3)计算键值。键号=行号列数+列号,假如9号键按下,它所在的行号为2,列号为1,键盘的列数是固定值4,则该键值的键值为24+1=9。 (4)根据键值查段码 如“0”的段码为3FH(0011,1111B)dp,h,g,f,e,d,c,
4、b,a(对于共阴极数码管而言,共阳极则是它的反码) (5)键值显示 通过查表输出各数值的段码数值。,3、44矩阵键盘按键、显示程序流程图。,(四)中断扫描方式 中断扫描方式又分为两种:定时中断扫描方式和键盘按键中断扫描方式。 定时中断扫描方式是利用单片机内部定时器产生定时中断(例如100ms),CPU响应中断请求时,对键盘进行行扫描和键值识别。 缺点:多为空扫描,浪费CPU资源。 另外一种中断扫描方式是根据键盘按键中断扫描方式。见图4-5键盘按键中断扫描方式。,图4-5 键盘按键中断扫描方式,四、任务实施 1、硬件设计,用查询法按图读取行列键盘键码,图中P3.0P3.3 用于控制行线,P3.4
5、P3.7用于控制列线。行、列线通过上拉电阻接+5V,没有键按下时,被钳在高电平状态。通过发送扫描字确定键码。,图4-7 44矩阵键盘按键、显示程序流程图,3、仿真调试,将由上述源程序生成的44矩阵键盘按键、显示程序.hex加载于图4-6 44矩阵键盘扫描电路中CPU后台,用PROTEUS进行仿真测试,按不同的键,数码管显示不同的键值。,当按下键“6”时,五、总结与提高 1、键盘与CPU的连接及各自特点: 2、键盘扫描控制方式及各自优缺点: (1)程序控制扫描方式 当主程序运行到该程序段时,依次扫描键盘,判断有否键输入。 (2)定时控制扫描方式 定时控制扫描方式也应考虑定时时间不能太长,否则会影
6、响对键输入响应的及时性。 (3)中断控制方式 克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应键输入的缺点,既能及时处理键输入,又能提高CPU运行效率 。,项目四、存储器扩展和输入/输出接口应用 任务2.彩灯控制(8255I/O口扩展设计),能力目标 1.能用8255可编程芯片进行I/O口硬件扩展 2.能对8255编写相应的控制字实现I/O口设置 3.能进行彩灯控制电路综合调试 学习内容 1.了解8255内部结构和8255的工作方式 2.学习8255和8031的连接方式 3.8255可编程芯片控制字的设置 4.MCS-51外部总线的扩展,一、任务要求 将8255的PB口作为输入口,PA口作为
7、输出口,当PB口的按键闭合时,对应于PA口的灯点亮,否则对应于PA口的灯暗。 二、任务分析 首先必须将8255的PA口定义为输出口、PB口定义为输入口,然后根据PB口按键闭合情况,决定PB口的输入值,将PB口的输入值通过内部存储器再送至PA口输出端,决定PA口彩灯的亮灭情况。,三、学习知识 (一)8255可编程芯片内部结构,(二)8255的引脚介绍,8255是一个具有40个引脚的DIP封装的芯片, 引脚图见下图。,引脚功能介绍如下: (1) PA0PA7:A口,具有8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。 (2) PB0PB7:B口,具有8位数据输出锁存器/缓冲器和8位数据输入缓冲
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