第八章 MCS-51与数码显示器和键盘的接口 一、MCS-51与数码显示器接口 数码显示器是单片机应用产品中最常用的廉价的输 出设备，它由８个发光二极管按一定规律排列而成， 当某一发光二极管导通时，则会被点亮，控制不同 组合的二极管导通，就能显示出各种字符。 1．显示器的结构 常用的显示器结构如图所示： A．共阳极显示器

B．共阴极显示器 2．显示器的工作方式： A．静态显示方式 所谓静态显示，是指显示器显示一字符时，相应的 发光二极管恒定地导通或截止。这种显示方式的每 一个数码显示器，需要一个8位输出口控制。所以 硬件较多，但字符较亮。

a．采用8位锁存器74LS273作为静态显示器接口

b．采用移位寄存器74LS164作为静态显示器接口

MCS-51串行口工作于方式0输出 显示段码：F9H 显‘1’ 更新显示器子程序： DIR：MOV R7,#08H MOV R0,#7FH DL0：MOV A,@R0 ADD A,#0BH MOVC A,@A+PC MOV SBUF,A 2 DL1：JNB T1,DL1 3 CLR T1 2 DEC R0 1 DJNZ R7,DL0 2 RET 1 TAB: DB C0H,F9H,A4H,B0H,99H

B．动态显示方式 所谓动态显示是指一位一位地轮流点亮各位显示器。 对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次， 通常点亮时间为1mS左右，相隔时间为20mS 6位共阴显示器和8155的接口逻辑如图所示：

其中：8155 A口作为段数据口，8155A口扫描输出总 是只有一位为高电平。 对于6位显示器，在MCS-51RAM中，设置了6个单元的显 示缓冲区即79H-7FH，它用来存放显示数据。 更新显示器子程序如下： DIR：MOV R0,#79H MOV R3,#01H MOV A,R3 LD0：MOV DPTR,#7F01H MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,@R0 ADD A,#0DH MOVC A,@A+PC

DIR1：MOVX @DPTR,A ACALL DL1 INC R0 MOV A,R3 JB ACC DIR1：MOVX @DPTR,A ACALL DL1 INC R0 MOV A,R3 JB ACC.5,LD1 RL A MOV R3,A SJMP LD0 LDI：RET DSEG：DB 3FH,06H,5BH, DL1：MOV R7,#02H DL：MOV R6,#FFH DL6：DJNZ R6,DL6 DJNZ R7,DL RET

二、拨码盘接口 1.BCD拨码盘的构造 BCD拨码盘具有0～9十个位置，每个位置都有相应 的指示，一个拨码盘可以输入1个十进制数据。每 个BCD拨码盘后面有5位引出线，其中一位为输入控 制线(编号为A)，另外4位是数据线(编号为8,4,2,1)。 拨码被拨到某一个位置时，输入控制线(A)分别与4 位数据线中的某几位接通。如果把接通的位定义为1， 不通的线定义为0，则拨码盘数据线的状态就是拨盘 位置所指示的BCD码。

2.接口电路

3. 拨码盘数据输入程序 INBCD：MOV R0,#30H MOV A，P1 MOV P1,#7FH XCHD A, @RO 3.拨码盘数据输入程序 INBCD：MOV R0,#30H MOV A，P1 MOV P1,#7FH XCHD A, @RO MOV A，P1 RET SWAP A MOV @R0，A MOV P1，#0BFH MOV A，P1 XCHD A，@R0 INC R0 MOV P1，#0DFH MOV A，P1 XCH A，@R0 MOV P1，#0EFH

三、键盘接口 键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是单片机 最简单的输入设备，操作员可以通过键盘输入数据 或命令，实现人机通信。 1．键盘工作原理 一个4X4的键盘结构如图所示：

A．按键与否的判别 我们使所有行为低自列线读入数据，若列线中有一位 为低，则可判为有键按下，否则全为高为无键按下。 B．按键的识别 由于矩阵网络上每一个键都可以由它所在的行与列 来定位。所以，我们可使第一行至第四行逐行为低， 通过读入数据来识别是何键按下。 例如：当使行2为低，读入列值时，其列2值为低， 则可判是键5按下。

C．键抖动及消除 键按下和释放时存在着机械抖动，其对应的列线电 压波形如图示，通常抖动时间为5-10mS。 为了保证CPU对键的闭合只作一次处理，必须消除抖 动，消除抖动可采用硬件方法即用R-S触发器隔离， 但为了节省硬件，目前都用软件方法来实现，即增 加一延时程序，在键稳定闭合和断开时才去读取键 的状态。

2．键盘接口电路

3．键输入程序 A．键输入程序功能 a．判别键盘上有无键闭合 使PA0-7输出为“0”，读PC口，若PC0-3为全“1”， 则无键闭合，否则为有键闭合。 b．消键抖动 当判别到有键闭合时，延时10mS 后再判别键盘状 态，若仍有键闭合，则为有键按下，否则认为是键 的抖动。 c．确定闭合键的键号 设第一列至第四列的列值为00H、08H、10H、18H 则键号 N=行号+列值 d．对键的一次闭合仅作一次处理 等待闭合键释放后进行键处理。

e.各按键对应的键值如下：

B．程序清单： KEY1：ACALL KS1 KS1：MOV DPTR,#7F01H B．程序清单： KEY1：ACALL KS1 KS1：MOV DPTR,#7F01H JNZ LK1 MOV A,#00H NI：ACALL DIR MOVX @DPTR,A AJMP KEY1 INC DPTR LK1：ACALL DIR INC DPTR ACALL DIR MOVA,@DPTR ACALL KS1 CPL A JNZ LK2 ANL A,#0FH ACALL DIR RET AJMP KEY1 LK2：MOV R2,#FEH MOV R4,#00H LK4：MOV DPTR,#7F01H MOV A,R2 MOVX @DPTR,A

INC DPTR LK3: ACALL DIR. INC DPTR. ACALL KS1. MOVX A,@DPTR JNZ LK3 INC DPTR LK3: ACALL DIR INC DPTR ACALL KS1 MOVX A,@DPTR JNZ LK3 JB ACC.0, LONE POP ACC MOV A, #00H RET AJMP LKP NEXT：INC R4 LONE：JB ACC.1, LTW0 MOV A, R2 MOV A, #08H JNB ACC.7,KND AJMP LKP RL A LTWO: JB ACC.2, LTHR MOV R2, A MOV A, #10H AJMP LK4 AJMP LKP KND： AJMP KEY1 LTHR：JB ACC.3, NEXT MOV A, #18H LKP：ADD A, R4 PUSH ACC

C．键输入程序的改进 前面程序主要存在以下问题： a．无键按下，程序将进入死循环 b．按键不抬起，程序也将进入死循环，且显示不亮。 c C．键输入程序的改进 前面程序主要存在以下问题： a．无键按下，程序将进入死循环 b．按键不抬起，程序也将进入死循环，且显示不亮。 c. 键位置不能灵活放置。 键输入程序可作如下更改： ST: MOV DPTR,#7F01H LK0：CLR 00H MOV A,#00H LK1：MOV A,#FFH MOVX @DPTR,A RET INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#0FH JNZ LK2

LK2：ACALL DIR ACALL DIR MOV R2,#08H MOV R3,#FEH LK3：MOV DPTR,#7F01H MOV A,R3 MOVX @DPTR,A RL A MOV R3, A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#0FH JNZ LK4 DJNZ R2,LK3

SJMP LK0 LK4：SWAP A ORL A,R2 MOV B,A JB 00H,LK1 MOV DPTR,#TAB MOV R3,#1FH LK5：MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR CJNE A,B,LK7 LK6：SETB 00H MOV A,R3 RET LK7：DJNZ R3,LK5 SJMP LK6 TAB：DB 88H，48H，47H,…

d.各按键对应的键值与键号如下：