8.1鍵盤和數(shù)碼顯示8.1.1矩陣式鍵盤與8051的接口鍵盤是單片機最簡單的輸入設(shè)備，可以實現(xiàn)簡單的人機交互。鍵盤按其結(jié)構(gòu)形式可以分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤。非編碼鍵盤用軟件的方法產(chǎn)生編碼，編碼鍵盤用硬件的方法產(chǎn)生編碼。由于非編碼鍵盤結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，因此通常在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中采用。非編碼鍵盤又分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種。獨立式鍵盤與單片機連接時，每個按鍵都需要單片機的一個I/O口，若某單片機系統(tǒng)需要多個按鍵時，為了節(jié)省I/O口資源，通常會使用矩陣式鍵盤。下一頁返回8.1鍵盤和數(shù)碼顯示

無論是獨立式鍵盤還是矩陣式鍵盤，單片機檢測按鍵是否被按下的依據(jù)都是一樣的，鍵盤輸入信息的主要過程是：（1）CPU判斷是否有鍵按下；（2）確定哪一個鍵被按下；（3）把此鍵代表的信息翻譯成計算機可以識別的代碼，如ASCII或其他特征碼。圖8.1是8051與行列式鍵盤的接口電路。P3口作鍵盤接口，P3.0～P3.3作鍵盤的行掃描輸入線，P3.4～P3.7作列檢測輸入線。鍵的識別功能，就是判斷鍵盤中是否有鍵按下，若有鍵按下則確定其所在的行列位置。上一頁下一頁返回8.1鍵盤和數(shù)碼顯示

程序掃描法是一種常用的按鍵識別方法。在這種方法中，只要CPU有空閑，就調(diào)用鍵盤掃描程序，查詢鍵盤并給予處理。8.1.2七段LED顯示器與8051的接口LED顯示器由發(fā)光二極管構(gòu)成，也稱數(shù)碼管，在單片機中的應(yīng)用非常普遍。通常所說的LED顯示器由7個發(fā)光二極管構(gòu)成，因此稱為七段LED顯示器，數(shù)碼顯示器分為發(fā)光管的LED和液晶的LCD兩種。點亮數(shù)碼顯示器包含靜態(tài)和動態(tài)兩種方式。上一頁下一頁返回8.1鍵盤和數(shù)碼顯示

LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式時，其陰極（或其陽極）各點連接在一起并接地（或接+5V），每一個的段選線（a、b、c、d、e、f、g、dp）分別與一個8位口相連。LCD數(shù)碼顯示只能工作在靜態(tài)顯示，并要求加上專門的驅(qū)動芯片4056。LED顯示器工作在動態(tài)顯示方式時，段選碼端口I/O1用來輸出顯示字符的段選碼，I/O2輸出位選碼。I/O1不斷送待顯示字符的段選碼，I/O2不斷送出不同的位掃描碼，并使每位顯示字符停留顯示一段時間，一般為1～5ms，利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時的余輝效應(yīng)，便可以從顯示器上見到多個字符同時顯示。上一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊8.2.1字符型LCD的結(jié)構(gòu)和引腳字符型LCD是一種用5×7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器。LCD的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8.3所示?！馜DRAM：顯示數(shù)據(jù)RAM。用來寄存待顯示的代碼?！馛GROM：字符發(fā)生器ROM。它內(nèi)部已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，字符圖形用于字符的顯示?！馛GRAM：字符發(fā)生器RAM。它是8個允許用戶自定義的字符圖形RAM。下一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊

●DDRAM的地址：LCD控制器的指令系統(tǒng)規(guī)定，在送待顯示字符代碼的指令前，先要送DDRAM的地址，實際上是待顯示的字符顯示位置。若LCD為雙行字符顯示，每行40個顯示位置，第一行地址為00H～27H；第二行地址為40H～67H。8.2.2顯示板控制器的指令系統(tǒng)字符型LCD顯示板控制器有11條指令，它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過對指令的編程來實現(xiàn)的。LCD控制器的11條指令如表8.2所示。上一頁下一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊

指令表8.2中D0～D7位所使用的字符說明如下：I/D=1/0：增量/減量。S=1：全顯示屏移動。S/C=1/0：顯示屏移動/光標(biāo)移動。R/L=1/0：右移/左移。DL=1/0：8位/4位。N=1/0：2行/1行。F=1/0：5×10點陣/5×7點陣。BF=1/0：內(nèi)部操作正在進行/允許指令操作。*：無關(guān)項。上一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊

下面逐條解釋各指令的功能：●指令1：清顯示，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置?！裰噶?：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H?！裰噶?：讀/寫方式下的光標(biāo)和顯示模式設(shè)置命令。I/D：表示地址計數(shù)器的變化方向，即光標(biāo)移動的方向。I/D=1：AC自動加1，光標(biāo)右移一個字符位。I/D=0：AC自動減1，光標(biāo)左移一個字符位。S：顯示屏上畫面向左或向右全部平移一個字符位。S=0：無效；S=1：有效。S=1，I/D=1：顯示畫面左移。S=1，I/D=0：顯示畫面右移。上一頁下一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊

●指令4：顯示開關(guān)控制，控制顯示、光標(biāo)、光標(biāo)閃爍的開關(guān)。D：當(dāng)D=0時顯示關(guān)閉，DDRAM中數(shù)據(jù)保持不變。C：當(dāng)C=1時顯示光標(biāo)。B：當(dāng)B=1時光標(biāo)閃爍?！裰噶?：光標(biāo)或顯示移位，但DDRAM中內(nèi)容不改變。S/C=1時，移動顯示；S/C=0時，移動光標(biāo)。R/L=1時，為右移；R/L=0時，為左移。●指令6：功能設(shè)置命令。DL=1時，內(nèi)部總線為4位寬度DB7～DB4；DL=0時，內(nèi)部總線為8位寬度。上一頁下一頁返回8.2字符型LCD顯示模塊

N=0時，單行顯示；N=1時，雙行顯示。F=0時，為顯示字型5×7點陣；F=1時，為顯示字型5×10點陣?！裰噶?：CGRAM地址設(shè)置?！裰噶?：DDRAM地址設(shè)置?！裰噶?：讀狀態(tài)標(biāo)志和AC中地址。●指令10：寫數(shù)據(jù)。●指令11：讀數(shù)據(jù)。LCD顯示板與單片機的接口如圖8.4所示。上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊8.3.1HD61830的特點和引腳1.HD61830的特點（1）HD61830是點陣式液晶圖像顯示控制器，可與M6800系列相適配的MPU直接接口。（2）具有專用指令集，可完成文本顯示或圖形顯示的功能設(shè)置，以及實現(xiàn)畫面卷動、光標(biāo)閃爍、位操作等功能。（3）HD61830可管理64KB顯示RAM，其中圖形方式為64KB，字符方式為4KB。下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

（4）內(nèi)部字符發(fā)生器CGROM共有192種字符。其中5×7字體160種，5×11字體32種，HD61830還可以外接字符發(fā)生器，使字符量達到256種。（5）HD61830可以靜態(tài)方式顯示，亦可以最大為1/128占空比的動態(tài)方式顯示。上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

2.HD61830的受控引腳上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

HD61830的工作時序如圖8.5所示。從時序上分析MPU與HD61830聯(lián)絡(luò)的關(guān)鍵信號是使能信號E。讀寫信號R/W可認(rèn)為是數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)流方向的控制信號，使能信號E在讀、寫操作過程中的作用如表8.3所示。8.3.2HD61830指令集HD61830的指令結(jié)構(gòu)是一致的，一條指令由一個字節(jié)的指令代碼與一個字節(jié)的指令參數(shù)組成。（1）方式控制：指令代碼為00H。向指令寄存器寫入00后緊接著向數(shù)據(jù)存儲器寫入?yún)?shù)即可定義顯示方式。方式控制參數(shù)格式如下：上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

上一頁下一頁返回●D0：字符發(fā)生器選擇位。0時為CGROM，1時為EXCGROM?！馜1：顯示方式選擇位。0時為文本方式，1時為圖形方式?！馜2、D3組合實現(xiàn)功能如表8.4所示?！馜4：工作方式選擇位。0時為從方式，1時為主方式?！馜5：顯示狀態(tài)選擇位。0時為禁止顯示，1時為啟用顯示。8.3點陣型LCD顯示模塊

（2）字體設(shè)置：指令代碼為01H。該指令設(shè)置文本方式下字符的點陣大小，指令參數(shù)格式如下：●VP：字符點陣行數(shù)，取值范圍為1～16?！馠P：字符點陣列數(shù)，圖形方式表示一個字節(jié)顯示數(shù)據(jù)的有效位數(shù)，HP的取值范圍為6、7、8。（3）顯示域設(shè)置：指令代碼為02H。該指令參數(shù)如下：上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

●HN：為一行顯示所占的字節(jié)數(shù)，其取值范圍為2～128內(nèi)的偶數(shù)值，由HN和HP可得顯示屏有效顯示列數(shù)N=HN×HP。（4）幀設(shè)置：指令代碼為03H。該指令參數(shù)如下：●NX：為顯示時的幀掃描行數(shù)，其倒數(shù)即為占空比。（5）光標(biāo)位置設(shè)置：指令代碼為04H。文本方式下光標(biāo)為一行點陣顯示，該指令用來指明該行點陣在字符體中的第幾行，指令參數(shù)格式如下：上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

●CP：表示光標(biāo)在字符體中的行位置，CP取值范圍在1～VP。（6）SADL設(shè)置：指令代碼為08H。（7）SADH設(shè)置：指令代碼為09H。上面兩條指令設(shè)置顯示緩沖區(qū)起始地址，它們的指令參數(shù)分別是該地址的低位和高位字節(jié)。該地址對應(yīng)著顯示屏上左上角顯示的位。（8）CACL設(shè)置：指令代碼為0AH。（9）CACH設(shè)置：指令代碼為0BH。上面兩條指令設(shè)置光標(biāo)地址指針，它們的指令參數(shù)即是該光標(biāo)地址指針的低位和高位字節(jié)。其作用一是用來指示當(dāng)前要讀、寫顯示緩沖區(qū)單元的地址；二是用在文本方式下，指出光標(biāo)或閃爍字符在顯示屏上的位置。上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

（10）數(shù)據(jù)寫：指令代碼為0CH。該指令代碼寫入指令寄存器后，以下向數(shù)據(jù)寄存器寫入的數(shù)據(jù)都將送入光標(biāo)地址指針?biāo)赶騿卧娘@示緩沖區(qū)單元。該指令功能的終止將由下一條指令的輸入完成。（11）數(shù)據(jù)讀：指令代碼為0DH。該指令代碼寫入后，緊跟著一次“空讀”操作后，就可以連續(xù)讀出當(dāng)前光標(biāo)地址指針?biāo)赶騿卧膬?nèi)容。（12）位清零：指令代碼為0EH。（13）位置“1”：指令代碼為0FH。以上兩條指令的功能是將光標(biāo)地址指針?biāo)赶虻娘@示緩沖區(qū)單元中的字節(jié)某位清零或置“1”。指令執(zhí)行一次光標(biāo)地址指針自動增1。指令參數(shù)格式為：上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

NB：表示清零或置“1”功能，取值1～8，對應(yīng)該字節(jié)的LSB～MSB。8.3.3與內(nèi)藏HD61830的液晶模塊的接口和編程整個模塊有18個外引出線可供接口使用，其引腳順序如下。上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

其中GND、VCC為地和+5V電源。V0為負(fù)向液晶驅(qū)動電源，對MGLS-240128來說V0的取值為-15V左右。4～10引腳含義見HD61830的引腳說明。LED+和LED-為接背景光時的電源。圖8.6是采用間接方式用8255控制MGLS-240128模塊的接口電路，8255的地址為8000H～8003H。上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

例8.4用點陣型LCD顯示模塊顯示英文字符串，編程實現(xiàn)之。下面是顯示字符串“WELCOME”的程序welc.c，程序包括顯示字符串函數(shù)disstr，寫指令函數(shù)wcode和寫數(shù)據(jù)函數(shù)wdata。#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definePAXBYTE[0x8000]#definePBXBYTE[0x8001]上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

#definePCXBYTE[0x8002]#defineCOMXBYTE[0x8003]#defineDELAY3ucharidatawelc[11]={0x20,0x57,0x45,0x4c,0x43,0x4f,0x4d,0x45,0x21,0x20,0x00};/*"WELCOME"*/ucharidatasade,sadh;ucharidataaddl,addh;voidwcode(ucharc);voidwdata(uchard);上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

voiddisstr(ucharidata*str);voidmain(void){COM=0x81;PB=0x00;PB=0xf0;/*MGLS-240128模塊復(fù)位*/disstr(welc);/*顯示字符串*/while(1);}voidwcode(ucharc)/*寫指令代碼*/{上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

uchari=DELAY;while(i)i--;PC=0x9f;PA=c;PC=0xdf;PC=0x5f;PC=0x1f;PC=0x9f;}voidwdata(uchard)/*寫指令參數(shù)*/{uchari=DELAY;while(i)i--;PC=0x8f;PA=d;PC=0xcf;PC=0x4f;PC=0x0f;PC=0x8f;}上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

voidcomd(x,y)/*寫一條指令*/ucharx,y;{wcode(x);wdata(y);}voiddisstr(ucharidata*str){uchari,j;上一頁下一頁返回8.3點陣型LCD顯示模塊

comd(0x00,0x3c);/*方式設(shè)置,主方式顯示,光標(biāo)閃爍,文本方式,選用CGROM*/comd(0x01,0x77);/*字體設(shè)置,VP=8,HP=8,8×8字體*/comd(0x02,0x1d);/*顯示域設(shè)置,HN=30,