大多數(shù)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，都要配置輸入外設(shè)和輸出外設(shè)。常用的輸入外設(shè)有鍵盤(pán)、BCD碼撥盤(pán)等；輸出外設(shè)有LED數(shù)碼管、LCD顯示器、打印機(jī)等。§10.1LED數(shù)碼管的顯示原理

LED(LightEmittingDiode，發(fā)光二極管)，LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管組成的。

一、按公共端接的電平不同分為共陰極數(shù)碼管、共陽(yáng)極數(shù)碼管。二、段選碼/段碼/字型碼顯示不同數(shù)字，其實(shí)就是點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)段的LED，通常把8段LED的亮/滅控制線稱(chēng)為段選線。

段選線內(nèi)容構(gòu)成1個(gè)字節(jié)(dp最高位，a最低位)，稱(chēng)為段選碼/段碼/字型碼?！?0.1.2LED數(shù)碼管工作原理如圖，要顯示4位數(shù)碼管，需控制：4個(gè)公共端COM(位選線)和4*8條段選線。

段選線選擇顯示字型，位選線控制著該數(shù)碼管的亮或暗。根據(jù)控制方式不同，分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。一、LED靜態(tài)顯示方式

LED公共端接固定電平，各LED的段選線由各自的8位I/O口提供。優(yōu)點(diǎn)：編程簡(jiǎn)單，亮度高，顯示穩(wěn)定。缺點(diǎn)：占用I/O多，耗電大。二、LED動(dòng)態(tài)顯示方式

LED公共端受控(位選線)，所有LED段選線共用1個(gè)8位I/O口，各LED輪流點(diǎn)亮，利用視覺(jué)暫留現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)：占用I/O少，耗電小。缺點(diǎn)：編程復(fù)雜，亮度有時(shí)不夠，延時(shí)時(shí)間不恰當(dāng)會(huì)造成閃爍或顯示模糊。二、鍵盤(pán)輸入的特點(diǎn)常見(jiàn)鍵盤(pán)：觸摸式鍵盤(pán)、薄膜鍵盤(pán)和按鍵式鍵盤(pán)，最常用的是按鍵式鍵盤(pán)。按鍵實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩端分別連接在行線和列線上，按鍵開(kāi)關(guān)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開(kāi)、閉合時(shí)，其行線電壓輸出波形如下。圖中t1和t3分別為鍵的閉合和斷開(kāi)過(guò)程中的抖動(dòng)期(呈現(xiàn)一串負(fù)脈沖，一般為5～10ms)。三、按鍵的識(shí)別鍵的閉合與否，行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)高電平或低電平。高電平，表示鍵斷開(kāi)，低電平則表示鍵閉合，通過(guò)對(duì)行線電平的高低狀態(tài)的檢測(cè)，可確認(rèn)按鍵按下以及按鍵釋放與否。為了確保對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵有效，必須消除抖動(dòng)期t1和t3的影響。四、如何消除按鍵的抖動(dòng)按鍵去抖動(dòng)的方法有軟件延時(shí)和硬件消抖2種。1、軟件延時(shí)本思想是：在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的行線為低電平，執(zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，確認(rèn)該行線電平是否仍為低電平，如果仍為低電平，則確認(rèn)該行確實(shí)有鍵按下。當(dāng)按鍵松開(kāi)時(shí)，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時(shí)10ms的子程序后，檢測(cè)該行線為高電平，說(shuō)明按鍵確實(shí)已經(jīng)松開(kāi)。2、硬件消抖另一種是采用專(zhuān)用的鍵盤(pán)/顯示器接口芯片，這類(lèi)芯片中都有自動(dòng)去抖動(dòng)的硬件電路。識(shí)別某一鍵是否按下的子程序：KEYIN： MOV P1，#0FFH ；設(shè)置P1口為輸入狀態(tài) MOV A，P1 ；讀入8個(gè)按鍵的狀態(tài) CJNE A，#0FFH，QUDOU；有鍵按下，跳去抖動(dòng) LJMP RETURN ；無(wú)鍵按下，返回

QUDOU： MOVR3，A ；8個(gè)按鍵的狀態(tài)送R3保存 LCALLDELAY10 ；調(diào)用延時(shí)，軟件去抖動(dòng) MOV A，P1 ；再一次讀入8個(gè)按鍵的狀態(tài) CJNE A，R3，RETURN ；兩次鍵值比較，不同，

；是抖動(dòng)引起，轉(zhuǎn)RETURNKEY0：

MOV C，P1.0 ；有鍵按下，讀P1.0的按鍵狀態(tài)

JC KEY1 ；P1.0為高，該鍵未按下，跳KEY1

；判下一個(gè)鍵

LJMP PKEY0 ；P1.0的鍵按下，跳PKEY0處理KEY1：

MOV C，P1.1 ；讀P1.1的按鍵狀態(tài)

JC KEY2 ；P1.1為高，該鍵未按下，跳KEY2

；判下一個(gè)鍵

LJMP PKEY1 ；P1.1的鍵按下，跳PKEY1處理2、矩陣式鍵盤(pán)矩陣式(也稱(chēng)行列式)鍵盤(pán)用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。使用在按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，可節(jié)省較多的I/O口線。矩陣中無(wú)按鍵按下時(shí)，行線全部為高電平；當(dāng)有按鍵按下時(shí)，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平?jīng)Q定。列線的電平如果為低，則行線電平為低；列線的電平如果為高，則行線的電平也為高，這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵所在。矩陣式鍵盤(pán)按鍵的識(shí)別方法：逐行掃描法和線反轉(zhuǎn)法。一、逐行掃描法

1、全掃描：所有掃描線為0，讀輸入線，有0則說(shuō)明有鍵按下；

2、逐行掃描：掃描線逐根送0，檢測(cè)輸入線是否為0，為0則找到按下鍵。按下鍵的列值由掃描線確定，行值由輸入線確定，兩者相加即是按下鍵的鍵號(hào)。二、線反轉(zhuǎn)法1、讓行線為輸入線，列線為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。2、再把行線為輸出線，列線為輸入線，并使輸出線輸出為全低電平，則列線中電平由高變低所在列為按鍵所在列。2、定時(shí)掃描方式每隔一定的時(shí)間對(duì)鍵盤(pán)掃描一次。在這種方式中，通常利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器產(chǎn)生的定時(shí)中斷，進(jìn)入中斷子程序來(lái)對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描，在有鍵按下時(shí)識(shí)別出該鍵，并執(zhí)行相應(yīng)鍵的處理程序。為了不漏判有效的按鍵，定時(shí)中斷的周期一般應(yīng)小于100ms。3、中斷掃描方式為提高單片機(jī)掃描鍵盤(pán)的工作效率，可采用中斷掃描方式，鍵盤(pán)有按鍵按下時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)中斷，執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序中斷服務(wù)子程序。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是，只有按鍵按下時(shí)，才進(jìn)行處理，所以其實(shí)時(shí)性強(qiáng)，工作效率高?！?0.3鍵盤(pán)/顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤(pán)和顯示器放在一起考慮。也有的系統(tǒng)僅單獨(dú)需要鍵盤(pán)或顯示器。介紹幾種實(shí)用的鍵盤(pán)/顯示器接口的設(shè)計(jì)方案?！?0.3.1利用AT89S51串行口實(shí)現(xiàn)的鍵盤(pán)/顯示器接口

1、74LS164(0)～74LS164(7)：作為8位LED數(shù)碼管的段碼輸出口；

2、74LS164(8)：作為鍵盤(pán)陣列的掃描輸出線；

3、P3.4、P3.5作為鍵盤(pán)陣列的行狀態(tài)輸入線；

4、P3.3為T(mén)XD引腳同步移位脈沖輸出控制線，P3.3=0時(shí)，與門(mén)封死，禁止同步移位脈沖輸出。鍵盤(pán)掃描子程序：KEYI: MOV A,#0 ；判斷有無(wú)鍵按下，使所有列線為0 LCALLSOUT ；00H送74LS164(8),使所有列線為0LP1: JNB P3.4,RK1 ；第1行有鍵閉合，跳RK1進(jìn)行處理

JB P3.5,LP1 ；第2行無(wú)閉合鍵，從第1行再查詢(xún)RK1: LCALLDELAY ；調(diào)用延時(shí)子程序，軟件消抖動(dòng)

MOV R3,#0 ；準(zhǔn)備逐列掃描，列號(hào)寄存器R3 MOV R7,#08 ；掃描次數(shù)計(jì)數(shù)器，最多8列

MOV R6,#0FEH ；列掃描碼，F(xiàn)EH為最左1列為低RK2: MOV A,R6 ；輸出列掃描碼

LCALLSOUT ；列掃描碼送74LS164(8) RL A ；先準(zhǔn)備好下一列掃描碼

MOV R6,A ；下一列掃描碼存在A中

MOV R4,#0 ；行首鍵號(hào)00H送R4 JNB P3.4,KEYD ；第1行鍵中有鍵按下，找到鍵處理

MOV R4,#08 ；行首鍵號(hào)08H送R4 JNB P3.5,KEYD ；第2行鍵中有鍵按下，找到鍵處理

INC R3 ；此列無(wú)鍵按下，準(zhǔn)備掃下一列

；列號(hào)寄存器R3先加1 DJNZ R7,RK2 ；列計(jì)數(shù)器R7減1，8列都掃描完？

LJMP KEYI ；8列掃完，開(kāi)始下一個(gè)掃描周期KEYD:MOV