第11章 微型计算机常用外设接口技术ppt课件.ppt

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1、7/28/20211第11章微型计算机常用外设接口技术本章要点：常用输入设备键盘的分类、结构和工作原理常用输出设备LED显示器和液晶（LCD）显示器及其接口打印机的分类、特点及其接口控制7/28/2021211.1键盘接口键盘是计算机系统不可缺少的输入设备，操作人员通过键盘上的按键可以直接向计算机输入各种数据、命令及指令，从而使计算机完成不同的运算及控制任务。键盘主要由键开关（按键）和键扫描电路两部分组成。1.键开关与键盘分类（1）键盘的分类按照键盘的构造原理可分为触点式开关按键键盘和无触点开关按键键盘两类。按照键盘物理结构可分机

2、械式、薄膜式和电容式三种。按照键盘按键数的多少可分为83（84）键、101（102）键、104键和107键。其中104键为Windows95键盘，107键为Windows98键盘。按照判断按键位置的方法不同键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种。按照外形不同键盘可分为标准键盘和人体工学键盘两种。按照与主机的连接键盘可分为有线键盘和无线键盘。无线键盘的连接又分为红外线方式和无线电方式两种。键盘的分类方法比较多，按照键码的识别方法，键盘可分为两大类型：编码键盘和非编码键盘。编码键盘由硬件完成键盘识别功能，它通过识别键是否按下以及所按下键的

3、位置，由编码电路产生一个唯一对应的编码信息(如ASCII码)。非编码键盘由软件完成键盘识别功能，它利用简单的硬件和一套专用键盘编码程序来识别按键的位置，然后由CPU将位置码通过查表程序转换成相应的编码信息。非编码键盘的速度较低，但结构简单，并且通过软件能为某些键的重定义提供很大的方便。（2）键开关和键盘矩阵的编码微型计算机的标准键盘上通常安排有上百个按键，每个按键相当于一个开关，故又称为键开关。键开关分为接触式和非接触式两大类。常用的键盘结构是一个矩阵，它由若干行和若干列组成，为说明键盘的工作原理，以一个8行×4列的矩阵键盘为例，

4、如图11-1所示。图11-18行×4列的矩阵键盘结构键盘上有行线和列线之分，本键盘共有8条行线和4条列线。在行线和列线的交点处有一个键，由于行线与列线分别与键的不同端相连，平时键处于断开状态，所以行线和列线互不相通。接口时，行线一端接输出口，另一端悬空；而列线一端经电阻接+5V电源，另一端接输入口。由于列线通过电阻与+5V电源相连，所以列线的初始状态为高电平。键盘上的每个键都担负一项处理功能，而处理功能是通过软件实现的，所以键盘接口必须有软件配合。为此，键盘上每个键都对应有一个处理程序段，键的功能是通过运行这个程序段实现的。为了在

5、程序中能顺利地分支到键处理程序段，就需要对键进行编码，称为键码，以便能按键码进行程序分支。键的编码没有统一标准，存在多种多样的键编码方法。最常用的编码方法是以键在键盘矩阵中的位置，从0开始按自然数顺序进行编码，键码以十六进制数表示。表11-1是键盘扫描示意图中各键的键码，左边第一列的内容对应各行的扫描码，最后一行的内容是对应列有闭合键时的状态码(或称返回码)。表中内容为键码，注意键码排列的规律性。2.键盘接口的基本功能键盘接口是指键盘与电脑主机之间相连接的接口方式或类型。目前市面上常见的键盘接口有三种：老式AT接口、PS/2接口以

6、及USB接口。老式AT接口，俗称大口，目前已经基本淘汰。PS/2接口最早出现在IBM的PS/2的机子上。这是一种鼠标和键盘的专用接口，是一种6针的圆型接口，但键盘只使用其中的4针传输数据和供电，其余2个为空脚。PS/2接口的键盘接口传输速率比COM接口稍快一些，而且是ATX主板的标准接口，是目前应用最为广泛的键盘接口之一。USB接口支持热插拔，即插即用的优点，所以USB接口通常广泛应用到工业当中。PS/2接口和USB接口的键盘在使用方面差不多，但由于USB接口支持热插拔，因此USB接口键盘在使用中略方便一些。但计算机底层硬件对PS

7、/2接口支持的更完善一些，因此如果电脑遇到某些故障，使用PS/2接口的键盘兼容性更好一些。无论哪种键盘接口，都必须具有去抖动、防串键、按键识别和键码产生4个基本功能。（1）去抖动按键一般通过机械触点实现通断，由于触点开关的弹性，每个键在按下或松开时，都会经历短时间的抖动后才能稳定地接通或断开，如图11-2所示。图中t1和t3分别为键的闭合和断开过程中的抖动期，抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为5～10 ms之间；t2为稳定闭合期，其时间由操作员的按键动作所确定，一般为数百毫秒到几秒；t0、t4为断开期。所谓去抖动是指在识别被

8、按键和释放键时必须避开抖动状态，只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。按键的消抖，可用硬件或软件两种方法。在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。方法是在键开关与计算机接口之间增加一个消抖电路（如RS触发器、RC滤波电路等）。如果按键较多