PC系列机采用的是由单片机(8048，8035或 8044等)扫描、编码的智能化键盘,它是一个与主机 箱分开的独立装置，通过一根5芯或6芯(PS/2键盘) 电缆与主机箱相连。
8.1.4 PC系列机键盘及接口
8-13
键盘
168 键 开关 矩阵
译 码 器
Intel 8048
串 行 接 口
主机箱
Intel 8042
8-17
8.2 显示器及其接口
8.2.1 显示器概述 8.2.2 显示器一般接口方法 8.2.3 PC系列机显示适配器
8-18
8.2.1 显示器概述
显示器是微机系统中一种最基本最常用的人机交互设备， 用于显示字符、图形和图像。目前PC机系统中使用的显示 器主要有CRT显示器和液晶平板显示器两种。
代码处理。
8.1.4 PC系列机键盘及接口
8-15
2. 键盘与系统主机间的通信
在连接键盘与系统主机箱的5芯或6芯电缆中，有 用的信号线只有4根，即电源线、地线、双向时钟线和 双向数据线。键盘和系统通过时钟线和数据线进行半双 工通信。
时钟线的主要作用是传送同步脉冲，数据线主要用于 传送二进制位串数据。时钟线和数据线的另一个作用是 提供当前通信状态。
线反转法：
通过行、列颠倒两次扫描来识别闭合键。
此法需两个可编程双向I/O端口。
8-8
8.1.3 行/列扫描式键盘接口方法
实际微型计算机系统中以行/ 列扫描法应用最 广。下面举例说明按行扫描法对被按键进行识别 并产生键码的原理。
例10.1 某PC单板机键盘接口设计举例
键盘组成：由28个键构成，包括16个数字键 0F和12个命令键，排成6行5列的矩阵结构,是 一种典型的非编码键盘。
• 去抖动 • 防串键
• 识别被按键 与键码产生
8.1.2 非编码键盘的接口功能
8-7
3.识别被按键与键码的产生
这两项功能往往合在一起完成。它们是键 盘接口要解决的主要问题。常用方法有：
行/列扫描法：
由程序逐行(列)对键盘进行扫描，通过检
测列(行)状态来确定闭合键。此法需输入、 输出端口各一个。
CPU
键盘 缓冲区
PC机键盘及其与主机箱连接示意图
8.1.4 PC系列机键盘及接口
8-14
PC系列机的键盘接口以单片机为控制核心。完成的主 要功能是：
(1) 接收来自键盘的按键扫描码数据。 (2) 对接收的数据进行奇偶校验。
(3) 控制和检测传送数据的时间。
(4) 对接收的数据进行串—并转换。 (5) 将按键的行列位置扫描码转换为系统扫描码 （即功能键值）。 (6) 接收、执行并向键盘转发系统命令。 (7) 向系统发键盘中断(IRQ1)，请求主机进行键盘
第八章--常用交互设备及接口课 件
8-2
8.1.1 键盘概述
键盘: 由排列成矩阵形式的按键开关阵列组成。
白金触点开关 有触点开关： 舌簧式开关
… 电容式开关 无触点开关： 霍尔元件开关 触摸式开关 …
8.1.1 键盘概述
8-3
根据键盘功能的不同，通常把键盘分成两种基 本类型：
编码键盘：能自动检测按键,并以串/并方式将 对应功能键码送给CPU。
非编码键盘：只提供键盘的行列矩阵，按键的 识别和键值的确定、输入等均由主机软件完成。
8-4
8.1.2 非编码键盘的接口功能
为不失一般性，以机械式有触点按键组成的 非编码键盘为例。
通常键盘接口必须具有以下4个基本功能：
• 去抖动 • 防串键 • 识别被按键(和释放键) • 产生与之对应的键码
8.1.2 非编码键盘的接口功能
8.1.4 PC系列机键盘及接口
8-16
当键盘接口控制器将数据送入输出缓冲器后， 引发硬件中断请求IRQ1，系统调用INT 9H中断程序 进行键盘代码处理。
INT 9H功能：
读取来自键盘的系统扫描码/命令。 处理命令代码。 将扫描码转换为双字节的ASCII码或扩展码，
存入BIOS数据区的32字节键盘缓冲区。
• 防串键
• 识别被按键 与键码产生
8.1.2 非编码键盘的接口功能
8-6
2.防串键
——多个键同时按下，或前面键没释放又 按下新的键时的处理策略。一般有三种方法：
❖双键锁定：只将最后释放的键看作正确按键， 两个以上键按下时不予考虑。
❖N键连锁：只记下最先按下的键。
❖N键串行循环法：循环扫描各个键，将一 个或多个同时按下的键 顺序检测出。
8.1.3 行/列扫描式键盘接口方法
8-9
• 硬件电路
RESET
75492PPROM LOLD
D5
U11
1
D4
MEM PORT
1
D3
74LS273
7 1
8
D2 D1
4
5
输出端口
1 1
2
(锁存器) 1
D0
0
F
1
(8CH)
DTGLH
R4
1 EN
CASS
REG
9 6 3 E
BREAK
REG
A B C D
8-5
• 去抖动
• 防串
每个按键在按下和松开时，都会经历短时间 的抖动才达到稳定。抖动时间通常为5 20ms， 识别时应避开它。
软件延时法：识别到键按下/释放时,延迟一 段时间再检验。
硬件消抖法：在键开关和微机接口间加消抖 动电路。适合键数目较少采用。
• 去抖动
键编码 → 键序号(键值)
键处理 （找出键值， 完成键功能）
< 10 H
N
键释放了吗?
Y
延时 20 ms 去抖动
N
键释放了吗?
Y
根据键值判定键种类
≥ 10 H
数字键处理 (如存入显示缓冲区以显示)
命令键处理
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8.1.4 PC系列机键盘及接口
1.键盘与接口概述
PC系列机使用的键盘有83键、84键、101键、 102键和104键等。目前的高档PC键多采用104键电 容式无触点开关键盘。
确定有无键按下
输入列线状态
N
有列线为0? Y
延时20ms去抖动
输入列线状态
行号 = 1
使行号规定的行线为0,其余行线为1
识别何键按下
N
有列线为0?
Y
对应行号、列号形成键编码
A
返回显示程序
行数加1
N Y
行检查完？
8.1.3 行/列扫描式键盘接口方法
8-11
• 键的扫描、识别、处理程序流程图(续)
A
查表
NEXT MON
+5V
L6 L5 L4 L3 SINGLE STEP L2
EXEC
L1
1 EN 1 EN 1 EN
R3 R2 R1 R0
(90H) KBSEL
1 EN
74LS244
输入端口(三态缓存器)
8.1.3 行/列扫描式键盘接口方法
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• 键的扫描、识别、处理程序流程图
输出扫描码，使所有行线均为0