1、微機接口技術(shù)內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧n并口基本概念并口基本概念l并行傳輸與串行傳輸?shù)母拍钆c特點。l并口的分類：基本并口電路、可編程并口電路。n8255A可編程并行接口可編程并行接口l內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳。l8255A編程：方式選擇控制字、C口置位/復(fù)位控制字。l8255A工作方式：方式0、1、2。nPC機中的并口應(yīng)用機中的并口應(yīng)用lPC/XT機：單片8255A，地址6063H。lPC/AT機：集成，地址和功能與PC/XT2第七章第七章 人機交互設(shè)備接口人機交互設(shè)備接口顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口53(1) 鍵盤分類鍵盤分類根據(jù)按鍵開關(guān)的結(jié)構(gòu)：根據(jù)按鍵開關(guān)的結(jié)構(gòu)：

2、有觸點式：機械式、彈簧式等。手感差、易磨損。無觸點式無觸點式：電容式電容式、電感式。手感好、壽命長。根據(jù)鍵盤插口形式根據(jù)鍵盤插口形式：大口、小口、USB口。 7.1 鍵盤接口鍵盤接口4根據(jù)鍵盤的編碼方式：根據(jù)鍵盤的編碼方式：編碼鍵盤編碼鍵盤由硬件電路硬件電路完成掃描、編碼和傳送，直接提供與按鍵相對應(yīng)的編碼信息，并完成去抖、防串鍵等功能。特點：響應(yīng)速度快，但硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。非編碼鍵盤非編碼鍵盤鍵盤的掃描、編碼和傳送由軟、硬件共同完成軟、硬件共同完成。響應(yīng)速度不如編碼鍵盤快，但可通過修改軟件重新定義按鍵，在需要擴充擴充鍵盤功能時非常方便。目前主要使用非編碼鍵盤非編碼鍵盤。5(2) 鍵盤的工

3、作原理（非編碼鍵盤）鍵盤的工作原理（非編碼鍵盤）線性鍵盤線性鍵盤適用于按鍵較少的專用鍵盤，每個按鍵都有一條數(shù)據(jù)線每個按鍵都有一條數(shù)據(jù)線送到計算機接口。缺點：按鍵較多時，數(shù)據(jù)線也增多，增加成本。D0D1D2D3+5V鍵0鍵1鍵2鍵36矩陣鍵盤矩陣鍵盤按鍵按照行列排放。優(yōu)點：節(jié)省輸入線。缺點：需要采用特殊的方法（行掃描法、行列反轉(zhuǎn)法、行列掃描法）進(jìn)行按鍵識別。7(1) 判斷有無鍵按下CPU首先向所有的行輸出低電平，若無鍵按下，則所有列線為高。若有鍵按下，則該鍵所在的列線因與行線相連而變?yōu)榈碗娖?。CPU此時讀取列線的值即可判斷是否有鍵按下。(2) 判斷是哪個鍵按下（行掃描法）先向第0行輸出低電平，其

4、余行輸出高電平，然后讀取所有列線的值。若某一列為低，則說明0行與該列交叉位置的鍵被按下，掃描成功即可退出。若列線全為高，說明本行無鍵按下，則繼續(xù)掃描下一行。依次類推，直到找到按鍵的位置后退出掃描。確定了行號和列號，可形成鍵盤掃描碼。n行掃描法行掃描法8【例7-1】如圖的矩陣鍵盤，其行線接8255A A口的低4位，列線接B口的低4位。A、B口均為方式0，A口輸出，B口輸入。試采用行掃描法編程讀取鍵盤碼。9Start：MOV AL，82H；設(shè)置8255A的工作方式 OUT 83H，AL；判別是否有鍵按下 MOV AL，00H；給A口輸出00H OUT 80H，ALWait1：IN AL，81H；讀

5、入B口的值 AND AL，0FH；取低4位 CMP AL，0FH；比較 JZ Wait1；全1則無鍵按下，繼續(xù)等待 CALL DELAY；延時，消除抖動消除抖動 IN AL，81H；再次讀B口，測試有無低電平 AND AL，0FH CMP AL，0FH JZ WAIT1；全1則是干擾，繼續(xù)等待10；判斷哪個鍵按下 MOV CL，4；設(shè)置計數(shù)初值 MOV AL，0FEH ；使A0=0，準(zhǔn)備掃描第一行Check: OUT 80H，AL MOV AH，AL；保存行掃描碼行掃描碼 IN AL，81H；讀B口 AND AL，0FH；取低4位 CMP AL，0FH；比較 JNZ Table；有鍵按下，轉(zhuǎn)鍵

6、值處理子程序 MOV AL，AH；無鍵按下，則修改行掃描碼 ROL AL，1；循環(huán)左移1位 DEC CL；行數(shù)減1 JNZ Check；未掃描完4行，則繼續(xù) JMP START；重新掃描 11Table： CALL KeyValue ；AH=行掃描碼，AL=列掃描碼MOV AL，00 ；等待按鍵釋放OUT 80H，ALWait2： IN AL，81H ；讀B口AND AL，0FH ；取低4位CMP AL，0FH ；比較JNZ Wait2；按鍵未釋放，則繼續(xù)等待；后續(xù)處理KeyValue Proc CMP AX，0FE0EH ；是否為0行0列掃描碼 JZ L0 ；0行0列按鍵時的分支處理 CMP

7、 AX，0FE0DH ；是否為0行1列掃描碼 JZ L1 ；0行1列按鍵時的分支處理 . ；依次對16個按鍵分別判斷 RETKeyValue ENDP12首先向所有的行輸出低電平，然后讀入列線。若有鍵按下，則該鍵所在的列線為低電平，其它列線為高電平。由此可獲得列號列號。然后向所有列線輸出低電平，讀取行線，以同樣的方法確定按鍵的行號行號。通過行號和列號確定按鍵的位置和編碼。n行列反轉(zhuǎn)法行列反轉(zhuǎn)法13(1) 行掃描依次向行線輸出低電平，其余各行為高電平。每掃描一行，讀取一次列線，若列線全為高電平，則沒有鍵按下，若有一列為低電平，則有鍵按下，獲取按鍵的行號和列號行號和列號，行掃描完成。(2) 列掃描

8、依次向列線輸出低電平，然后讀取行線值，再次獲得按鍵的行號和列號行號和列號。(3) 掃描碼比較兩次獲得行號和列號相同，則鍵碼正確，即獲得按鍵的行列掃描碼。n行列掃描法行列掃描法14(1) 去抖現(xiàn)象：按鍵時，按鍵開關(guān)會在閉合和斷開間跳動幾次最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，脈沖出現(xiàn)毛刺，持續(xù)時間小于10ms。后果：誤判為多次按鍵。方法：硬件上，可采用RC濾波電路濾波電路消除抖動波形。軟件上，可延延時時一段時間，等信號穩(wěn)定后再次讀取識別碼。(2) 重鍵由于誤操作，同時按下2個或多個鍵。連鎖法：不停地掃描鍵盤，僅承認(rèn)最后一個閉合鍵僅承認(rèn)最后一個閉合鍵。順序法：識別到一個閉合鍵后，直到該鍵釋放后再去識別其它按鍵該鍵釋放

9、后再去識別其它按鍵。去抖與重鍵問題去抖與重鍵問題15內(nèi)容概要內(nèi)容概要顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口5l鍵盤的分類l鍵盤的工作原理16(1) 鼠標(biāo)的工作原理鼠標(biāo)的工作原理將鼠標(biāo)在平面移動時產(chǎn)生的位移位移和方向方向信息轉(zhuǎn)換為屏幕上光標(biāo)的坐標(biāo)位置坐標(biāo)位置。(2) 鼠標(biāo)的分類鼠標(biāo)的分類2鍵式、3鍵式。機械式、光電式等。有線式、無線式。并口、串口、PS/2口、USB口等。 7.2 鼠標(biāo)接口鼠標(biāo)接口 17(3) 鼠標(biāo)的接口鼠標(biāo)的接口MS串口 通過9針或25針DB頭與計算機連接，連到主機的COM1或COM2口，采用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)通信。只用到：1.RTS 請求發(fā)送請

10、求發(fā)送2.TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)3.DTR 設(shè)備就緒設(shè)備就緒4.GND 信號地信號地18PS/2 串口通過6針的微型頭針的微型頭與計算機連接。與MS串口鼠標(biāo)的邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)不同。MS串口鼠標(biāo)使用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，為負(fù)邏輯標(biāo)準(zhǔn)，為負(fù)邏輯：“1”為-3V-15V；“0”為+3V+15V。PS/2鼠標(biāo)為TTL電平電平：“1”為+5V，“0”為0V。19總線鼠標(biāo)接口9針并口針并口，與插槽中的擴展卡連接。目前很少使用。USB鼠標(biāo)接口廣泛使用，支持熱插拔。20(4) 鼠標(biāo)接口的編程鼠標(biāo)接口的編程僅向PC機單向傳輸單向傳輸數(shù)據(jù)，沒有端口地址端口地址，所有功能都由 INT 33H 功能來實現(xiàn)。INT 33H

11、的功能號為03H（存放在AX中）時，可獲取鼠標(biāo)指針的按鍵狀態(tài)按鍵狀態(tài)和指針位置指針位置。返回的信息：BX = 按鍵狀態(tài)。位0（左鍵是否按下：按下為1，未按下為0 ）位1（右鍵是否按下：按下為1，未按下為0 ）位2（中鍵是否按下：按下為1，未按下為0 ）CX = 水平坐標(biāo)，單位：像素。DX = 垂直坐標(biāo)，單位：像素。21【例7-2】單步執(zhí)行單步執(zhí)行下列程序，當(dāng)進(jìn)行鼠標(biāo)操作時，BX、CX和DX會返回相應(yīng)的操作信息。LL： MOV AX，03H INT 33H JMP LL22內(nèi)容概要內(nèi)容概要顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口5l鼠標(biāo)的工作原理l鼠標(biāo)的分類l鼠標(biāo)的

12、接口l鼠標(biāo)接口的編程23l主要用于顯示信息，由LED發(fā)光二極管組成。l常用的LED顯示系統(tǒng)有單個單個LED顯示管、LED數(shù)碼管數(shù)碼管和LED點陣顯示器點陣顯示器等，工作原理類似。(1)LED顯示器結(jié)構(gòu)顯示器結(jié)構(gòu) 7.3 LED接口接口l七段數(shù)碼管：ag段用來顯示10進(jìn)制或16進(jìn)制數(shù)字和字符，DP段用來顯示小數(shù)點。舉例舉例l二極管導(dǎo)通，相應(yīng)的段即發(fā)光?？刂撇煌M合的段發(fā)光組合的段發(fā)光，就可顯示各種數(shù)字和字符。 l控制各發(fā)光段上的代碼為段碼段碼；控制某個數(shù)碼管的碼為位碼位碼。24lLED電路的2種接法共陽極：共陽極：l陽極共接+5V。l發(fā)光段陰極接低電平才能導(dǎo)通發(fā)光。共陰極：共陰極：l陽極共接地。

13、l發(fā)光段陽極接高電平才能導(dǎo)通發(fā)光。25(2) LED顯示器接口的編程顯示器接口的編程 靜態(tài)驅(qū)動（直流驅(qū)動）當(dāng)顯示某字符時，對應(yīng)的二極管恒定的導(dǎo)通或截止恒定的導(dǎo)通或截止。每位數(shù)字均需一個8位的觸發(fā)器來驅(qū)動。缺點：I/O接口利用率低，一般用于顯示位數(shù)較少的場合。26【例7-3】根據(jù)上圖的LED靜態(tài)驅(qū)動電路，編寫程序顯示字符000F。設(shè)8255的地址范圍為40H43H。DATA SEGMENTL_CODE DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH，77H，7CH，39H，5EH，79H，71HDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：

14、CODE，DS：DATASTART：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AL，10000000B ；A、B口輸出，方式0 OUT 43H，AL ；寫8255控制字27 MOV BX，OFFSET L_CODE MOV CX，10H MOV SI， 0 L1： MOV AL， 3FHOUT 40H，AL ；向A口送0的LED段碼 MOV AL，BXSI OUT 41H，AL ；向B口送0F的段碼 INCSI LOOPL1 CODE ENDSEND START28動態(tài)驅(qū)動指按位輪流點亮各位顯示按位輪流點亮各位顯示器器。只要掃描的頻率合適，就能得到穩(wěn)定的顯示。只有與B口相連的公共端公

15、共端為低電平低電平時，與A口相連的段碼才能顯示。優(yōu)點：位數(shù)較多時，通常采用動態(tài)顯示法。29內(nèi)容概要內(nèi)容概要顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口5lLED電路的結(jié)構(gòu)：共陰/共陽lLED接口的編程：靜態(tài)/動態(tài)30nCRT顯示器(陰極射線管)：便宜、耐用；體積大、耗能。nLCD(液晶)：體積小、重量輕、耗電少；成本高。 完整的顯示系統(tǒng)由主機主機、顯示控制適配器（顯卡顯卡）和顯示器顯示器組成。顯卡控制顯示器顯示字符和圖形顯示字符和圖形，PC機對屏幕的任何操作都要通過顯卡來實現(xiàn)。 7.4 顯示器接口顯示器接口主機主機顯示控制適顯示控制適配器配器（顯卡）（顯卡）（顯示接口

16、）（顯示接口）顯示器顯示器（監(jiān)視器）（監(jiān)視器）31(1)顯示器的工作原理顯示器的工作原理nCRT顯示器3233nLCD顯示器 液晶是具有規(guī)則性分子排列規(guī)則性分子排列的有機化合物，分子按一定方向整齊排列。當(dāng)有電流通過或電場改變時，晶體會改改變排列方式變排列方式從而產(chǎn)生透光度的差別。按此原理控制每個像素，便可構(gòu)成所需圖像。34(2) 顯示器接口（顯卡）顯示器接口（顯卡）35n顯存：存放要顯示的信息存放要顯示的信息，包含字符碼和屬性。存儲速率快。容量越大，顯示效果越好。n字符發(fā)生器：存儲字母和常用數(shù)字符號的字模字模。當(dāng)收到一個ASCII碼時，字符發(fā)生器會從字模庫中取出字模數(shù)據(jù)，字模數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為電信號

17、發(fā)給顯示器轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)給顯示器。n圖形產(chǎn)生器：將常用的繪圖功能如畫點、線、圓、面、多邊形等直接集成在圖形加速芯片上集成在圖形加速芯片上，從而減輕CPU的繪圖運算負(fù)擔(dān)，加快顯示速度。n控制電路：發(fā)出控制信號，控制顯示器上亮點的位置和控制顯示器上亮點的位置和顏色顏色。36n與主機接口（總線接口）：早期使用ISA、PCI，現(xiàn)在普遍使用AGP，傳輸速度快。n顯示器接口：有VGA模擬接口模擬接口（15 Pin）和DVI數(shù)字視頻接口。 DVI接口將顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號數(shù)字信號原封不動地傳輸給顯示器，從而避免了數(shù)/模轉(zhuǎn)換過程和模擬傳輸過程中的信號損失。37內(nèi)容概要內(nèi)容概要顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3

18、打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口5l顯示器的工作原理l顯示器接口38(1) 打印機的組成與分類打印機的組成與分類l組成：由控制電路控制電路和執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)2部分組成?？刂齐娐酚职–PU、端口、存儲器、鎖存器、驅(qū)動電路。l分類 7.5 打印機接口打印機接口打印機類型打印方式打印速度針式打印機擊打式慢激光打印機非擊打式快快噴墨打印機非擊打式較快39(2) 打印機接口標(biāo)準(zhǔn)打印機接口標(biāo)準(zhǔn)l通常采用36芯的Centronics并行接口標(biāo)準(zhǔn)。40Centronics并口的時序當(dāng)打印機不忙時當(dāng)打印機不忙時BUSY=0，主機向，主機向打印機輸出數(shù)據(jù)。打印機輸出數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，主機發(fā)選通信號數(shù)據(jù)穩(wěn)定后

19、，主機發(fā)選通信號STORBE；其；其下降沿將數(shù)據(jù)存入下降沿將數(shù)據(jù)存入打印機打印機內(nèi)部的輸入寄存器。內(nèi)部的輸入寄存器。 打印機收到數(shù)據(jù)后，打印機收到數(shù)據(jù)后，STORBE上上升沿將升沿將BUSY位置位置忙，打印機暫忙，打印機暫不接收新數(shù)據(jù)。不接收新數(shù)據(jù)。 打印機處理完畢后返回打印機處理完畢后返回ACK信信號，號，撤消撤消BUSY忙忙，可以接收新的，可以接收新的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。41l打印機與主機連接時，打印機一端是36芯D型頭，主機一端是25芯D型頭。42(3) 打印機接口的編程打印機接口的編程 編程方法：直接對端口編程直接對端口編程；使用BIOS功能調(diào)用；使用DOS功能調(diào)用。對打印機適配器端口直接編程

20、對打印機適配器端口直接編程 通過以下3個寄存器來進(jìn)行操作：l數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器 (基地址)：存放要打印的字節(jié)數(shù)據(jù)。l狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器 (基地址+1) ：存放打印機的狀態(tài)信息，如出錯情況等。l控制寄存器控制寄存器 (基地址+2) ：完成對打印機的初始化以及中斷方式設(shè)置等。43BIOS功能調(diào)用功能調(diào)用實現(xiàn)打印機控制實現(xiàn)打印機控制 BIOS系統(tǒng)中提供了打印機管理程序，用戶可以使用INT 17H功能調(diào)用，完成對打印機的操作。AH = 功能號l0號子功能：打印一個字符號子功能：打印一個字符入口參數(shù)：AL = 打印字符的ASCII碼 DX = 打印機號(LPT1=0, LPT2=1, LPT

21、3=2)出口參數(shù)：AH = 打印機狀態(tài)l1號子功能：初始化打印機號子功能：初始化打印機入口參數(shù)：DX = 打印機號(LPT1=0, LPT2=1, LPT3=2)出口參數(shù)：AH = 打印機狀態(tài)44l2號子功能：讀打印機狀態(tài)號子功能：讀打印機狀態(tài)入口參數(shù)：DX = 打印機號(LPT1=0, LPT2=1, LPT3=2)出口參數(shù)：AH = 打印機狀態(tài)。格式如下：D0：1表示打印機處于忙狀態(tài)超過1秒，出現(xiàn)超時錯；D1：未用；D2：未用；D3：0表示打印機出錯，1表示有錯誤；D4：0表示打印機脫機，1表示打印機聯(lián)機；D5：0表示打印機有紙，1表示打印機紙用完；D6：0表示正常，1表示應(yīng)答信號有效；D

22、7：0表示打印機忙，1表示打印機不忙。45DOS功能調(diào)用功能調(diào)用實現(xiàn)打印機控制實現(xiàn)打印機控制 比BIOS調(diào)用更高級、更易用。lINT 21H的功能功能5：打印字符：打印字符入口參數(shù)：DL = 打印字符的ASCII碼出口參數(shù)：無lINT 21H的功能功能40H：使用句柄(標(biāo)識號)來訪問文件或設(shè)備，打印機的句柄為0004H，該功能只能訪問LPT1。入口參數(shù)：BX = 0004H, DS:DX = 要打印的數(shù)據(jù)區(qū)要打印的數(shù)據(jù)區(qū) CX = 打印的字節(jié)數(shù)出口參數(shù)：調(diào)用出錯則進(jìn)位標(biāo)志為1。打印機脫機AX=5, 句柄使用錯誤AX=6。46內(nèi)容概要內(nèi)容概要顯示器接口4鼠標(biāo)接口2 LED接口3打印機接口5鍵盤接口1音頻設(shè)備接口5l打印機的組成與分類l打印機接口標(biāo)準(zhǔn)l打印機接