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单片机基础:键盘接口原理详解

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2021-03-01 16:10         

  可分为两类,一类是触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;另一类是无触点式开关按键,如电气式按键,磁按键等。前者造价低,后者寿命长。目前,微机系统中最常见的是触点式开关按键。

  在单片机应用系统中,除了复位按键有专门的复位电及的复位功能外,其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时,计算机应用系统应完成该按键所设定的功能,键信息输入是与软件结构密切相关的过程。

  对于一组键或一个键盘,总有一个接口电与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将键输入,并检查是哪一个键按下,将该键号送入累加器ACC,然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序,执行完后再返回主程序

  微机键盘通常使用机械触点式按键开关,其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说,它能提供标准的TTL逻辑电平,以便与通用数字系统的逻辑电平相容。

  机械式按键再按下或时,由于机械弹性作用的影响,通常伴随有一定时间的触点机械抖动,然后其触点才稳定下来。其抖动过程如下图所示,抖动时间的长短与开关的机械特性有关,一般为5~10 ms。

  在触点抖动期间检测按键的通与断状态,可能导致判断出错,即按键一次按下或被错误地认为是多次操作,这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判,必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数较少时,可采用硬件去抖,而当键数较多时,采用软件去抖。

  一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。根据键盘结构的不同,采用不同的编码。无论有无编码,以及采用什么编码,最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值,以实现按键功能程序的跳转。

  (2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键,其间对任何按键的操作对系统不产生影响,且无论一次按键时间有多长,系统仅执行一次按键功能程序。

  式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电,其特点是每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。式按键的典型应用如图7.4所示。

  式按键电配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一根I/O口线,因此,在按键较多时,I/O口线浪费较大,不宜采用。

  式按键的软件常采用查询式结构。先逐位查询每根I/O口线的输入状态,如某一根I/O口线输入为低电平,则可确认该I/O口线所对应的按键已按下,然后,再转向该键的功能处理程序。

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