智能仪器设计第3章 外设及控制技术

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1、第3章智能仪器外设及控制技术3.1非编码键盘系统3.2编码键盘系统3.3数码显示技术3.4打印记录技术3.1非编码键盘系统3.1.1键盘系统设计的要点键盘电路结构键盘工作方式设计要点外设输入操作器件显示器件打印记录器件独立按键结构矩阵键盘结构键盘电路结构1.键盘电路结构1)独立按键结构1.键盘电路结构2)矩阵键盘结构2键盘工作方式1)编程控制方式2)中断控制方式3设计要点1)监测有无键按下2)判断是哪个键按下3)完成键处理任务4)消除键抖动的影响5)采取串键保护措施无键闭合有键闭合无键闭合1)首先确定编码方案2)选择

2、键盘工作方式3)设计硬件电路*键盘操作管理软件工作任务消除键抖动的影响3.1.2键盘检测与可靠性技术3.1.3键盘扫描技术1行扫描法2线反转法3状态矩阵法3.2编码键盘系统3.2.18279可编程键盘/显示器接口芯片8279键盘部分显示部分*提供64个按键的阵列扫描；*自动消除键抖动；*具有对按键同时按下的保护；*能够把键信息存入8字符先进先出栈FIFO；*可向CPU发中断请求，得到响应后，使CPU获取按键信息；*可接受CPU对键信息的查询。*有16字节显示RAM，可用于刷新显示；*显示RAM可由CPU直接读/写；*

3、8279对显示RAM能够以地址自动增1方式进行读/写；*显示方式可设置为从显示器左端或右端送入两种。1.8279引脚功能1)与CPU的接口线(15个引脚)D0~D7双向三态数据总线；RESET复位输入端；CS片选输入端；CLK时钟输入端；A0数据选择输入端；RD读操作输入端；WR写操作输入端；IRQ中断请求输入端。2)与键盘的接口线(14个引脚)SL0~SL3扫描输入端；用于扫描键盘和显示器。可以编程设定为编码或译码输出。RL0~RL7返回输入端；内部电路使其保持高电平，直至有键闭合使相应线拉向低电平。在选通方式下用

4、作8位输入。SHIFT移位输入端；CNTL/STB控制/选通输入端；在键盘工作方式下，用作输入存储键信息；在选通方式下，用作选通数据存入FIFORAM；在传感器方式下无效。3)与显示器接口线(9个引脚)OUTA0~OUTA3A组显示输出端。输出显示数据，多位数字显示时应与扫描线SL0~SL3同步。OUTB0~OUTB3B组显示输出端。BD显示消隐输出端。28279命令格式8279的操作方式是由CPU向8279送入命令来设定的。8279共有8条命令。3.8279的状态字4.8279的数据输入输出1)在键盘扫描方式下，8

5、279的键输入数据格式RUTURN为键所在的行号，由RL0~RL7状态确定。SCAN为键所在列号，由SL0~SL3状态确定。SHIFT为控制键的状态位，常用于与其他键连用作为特殊命令。2)在传感器方式或选通方式下8位输入数据8位输入数据为RL0~RL7的状态，其数据格式为5.8279的内部译码与外部译码在键盘、显示器工作方式下，SL0~SL3为键盘的列扫描线和动态显示的位选线。①当选择内部译码时（D0=1），SL0~SL3每一时刻只有一位为低电平输出。这样8279只能外接4位显示器和4×8键盘。②当选择外部译码时（D

6、0=0），SL0~SL3为计数分频式输出。外接4-16译码器，可为外接16位显示器提供位选。外接3-8译码器，与RL0~RL7共同构成8×8键盘。3.2.2编码键盘系统举例3.3数码显示技术3.3.1LED数码显示技术1.LED数码显示器7段LED数码显示器abgfdcDPeabgfdcDPe共阴极共阳极**字形码14段LED数码显示器**字形码驱动方式静态方式：施加恒定电流（10~20mA）动态方式：施加矩形脉冲电流（为额定电流的数倍）2LED数码显示器的静态驱动显示方式软件译码静态驱动硬件译码静态驱动锁存译码驱动

7、器MC144953LED数码显示器的动态驱动显示方式1)利用硬件译码驱动器的LED扫描显示方式P1.0P1.3P1.4P1.780314511AD锁存驱动2)利用软件译码的LED扫描方式P1P08031驱动器锁存器驱动器3)利用串行输入译码驱动器的LED扫描显示方式P1P08031MC14499CLKDEN4LED点阵显示器3.3.2LCD数码显示技术1LCD数码显示2LCD屏幕3LCD显示原理光线透射液晶光线没有透射液晶3.4打印记录技术1点阵打印记录点阵打印机激光印刷机喷射式打印机2GP16与8031的连接GP1

8、6P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7GNDWRRDP2.2P2.3I/O0GNDWRRDCSBUSYI/O1I/O2I/O3I/O4I/O5I/O6I/O7