微机键盘与显示器_键盘上自带小显示屏[通俗易懂]

键盘分类

键盘输入设备及接口。键盘有编码键盘(ASCII码)及非编码键盘之分。

键盘要解决的问题有：

l 判断有无键按下(查询，中断)；

l 识别按下的键(行扫描法，列扫描法，行列反转法)；

l 去抖动(硬件法，软件法)；

l 重键处理(软件第一次，键释放)。

1.去抖动

不稳定状态大约20ms。

l 硬件去抖动

R-S触发器

l 软件去抖动

延时20ms.

1.重键处理

重键：两个或两个以上键同时按下；或者一个键按下时，另一个键又按下。

处理方式：

l 扫描键盘，当有多个闭合键时，只识别最后一个按下的键。

l 确认一个闭合键之后，保持状态，只有当该键释放后再去处理，并开始识别其它键。

2.键盘结构

种类：线性键盘、矩阵键盘。

l 线性键盘

l 矩阵键盘

1.查询方式、行扫描法

l 判断有无键按下：行输出全0，读入列值，是不是全1，若是全1,无键按下，否则有键按下。

l 延时20ms去抖动。

l 键识别：行扫描法识别到底是哪个键按下。

重键处理：行输出全0，列是否是全1，是全1时说明键已经松开，可以继续执行，否则查询等待。

1.中断方式、行扫描法

l 初始化时行输出全0.

l 判断有无键按下： 有中断，表示有键按下。

l 延时20ms去抖动(中断服务程序中)。

l 键识别：行扫描法识别到底是哪个键按下(中断服务程序中)。

l 重键处理：行输出全0，列是否是全1，是全1时说明键已经松开，可以继续执行，否则查询等待(中断服务程序中)。

1.查询方式、行列反转扫描法

l 判断有无键按下：行输出全0，读入列值，是不是全1，若是全1,无键按下，否则有键按下。

l 延时20ms去抖动。

l 键识别：行列反转，在列中输出读入的列值，读行值，识别到底是哪个键按下。

l 重键处理：行输出全0，列是否是全1，是全1时说明键已经松开，可以继续执行，否则查询等待。

2.中断方式、行列反转扫描法

l 初始化时行输出全0.

l 判断有无键按下： 有中断，表示有键按下。

l 延时20ms去抖动(中断服务程序中)。

l 键识别：行列反转，在列中输出读入的列值，读行值，识别到底是哪个键按下(中断服务程序中)。

l 重键处理：行输出全0，列是否是全1，是全1时说明键已经松开，可以继续执行，否则查询等待(中断服务程序中)。

20.1. 键盘中断

键盘中断处理程序有中断类型码09H，16H, 21H三种方式。

中断09H的处理过程：

 （1）从键盘接口的输出缓冲寄存器（60H）读取系统扫描码。
（2）判断该键是单独按下或是与组合键（SHIFT、CTEL或ALT）一起使用。若字符键是单独按下，将扫描码转换为相应的ASCII码或扩展码（命令键、组合功能键等的编码，称为扩展码）写入键盘缓冲区。例如，系统扫描码为1EH，若无SHIFT一起使用，将其转换为a的ASCII码61H。若有SHIFT配合使用，则将其转换为A的ASCII码41H。
（3）如果是换挡键（如CapsLock，Ins等），将其状态存入BIOS数据区中的键盘标志单元。
（4）如果是组合键（如Ctrl+Alt+Del），则直接执行，完成其相应的功能。
（5）对于中止组合键（如Ctrl+C或Ctfl+Break），强行中止应用程序的执行，返回DOS。
（6）将转换的ASCII码作为低字节，以原来的系统扫描码作为高字节存入键盘缓冲区，供系统调用。键盘缓冲区建立在系统主存的BIOS数据区中，占用32个字节，可存放16次击键产生的ASCII码和扫描码。它以先进先出的方式工作，输入的键盘代码在其中形成循环队列。中断09H输入的地址指针总指向队尾，从那里写入数据。

（7）在完成上述任务之后，结束中断调用，中断返回。至此，1次按键输入的信息才真正送入微机之中。 

中断16H的处理过程：

应用程序需要使用存入键盘缓冲区的字符，例如需要根据输入的字符作为程序的转移条件时，可使用INT 16H的软件中断，它以先进先出的方式工作，INT 16H的输出指针总指向队列首，从那里取出字符。 
INT 16H有3种子功能，由AH=（0、1、2）识别。 
第一，从键盘缓冲区读取ASCII码（包括扫描码）。 
第二，判断缓冲区是否为空。若缓冲区循环队列的首指针与尾指针相同，意味着缓冲区的键码已经取完，等待输入新的键码。否则，还有未被取走的键码。 
第三，判断当前键盘的特殊键（如CTRL、Caps Lock）的状态。用户可以使用中断指令INT 16H获取相应的键盘状态信息。

中断21H的处理过程：

在DOS功能调用中，也有多个功能调用号用于获得所需要的键盘信息。常用的键盘操作功能如下：
（1）AH=1
功能：从键盘输入一个字符并回显在屏幕上。
入口参数：AH=1
出口参数：AL=字符
（2）AH=6
功能：读键盘字符（直接控制台I/O）。
入口参数：AH=6，DL=0FFH（表示输入）
出口参数：若有字符可取，AL=字符，ZF=0。若无字符可取，AL=0，ZF=1
（3）AH=7
功能：从键盘输入一个字符，不回显。
入口参数：AH=7

出口参数：AL=字符

（4）AH=8
功能：从键盘输入一个字符，不回显。检测Ctrl_Break。
入口参数：AH=8
出口参数：AL=字符
（5）AH=0AH
功能：输入字符到缓冲区。
入口参数：AH=0AH，DS:DX=缓冲区首址
出口参数：无
（6）AH=0BH
功能：读键盘状态。
入口参数：AH=0BH
出口参数：AL=0FFH，有键输入。AL=0，无键输入
（7）AH=0CH
功能：清除键盘缓冲区，并调用一种键盘功能。
入口参数：AH=0CH，AL=键盘功能号（1、6、7、8、A）

出口参数：与调用的功能有关 

LED显示器通常由若干个LED七段显示器组成，有静态显示与动态显示两种方式。

1．LED显示器静态显示方式

每一显示位可独立显示，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。由于每一显示位都由一个相应的8位输出口锁存段选码，故在同一时刻不同的显示位可以显示不同的字符。

LED显示器动态显示方式

就是一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描）。对于某一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。

#define rGPFCON (*(volatile unsigned *)0x56000050) 	//定义GPFCON地址
#define rGPFDAT (*(volatile unsigned *)0x56000054) 	//定义GPFDAT地址
#define rGPFUP (*(volatile unsigned *)0x56000058) 	//定义GPFUP地址

char ReadKeyVal（void）
{	unsigned char  i, j, H_val, L_val;
	char keyval = -1;	//设置键值返回值变量keyval初值为-1
	 rGPFCON = 0x55;	//配置IO线功能
	 rGPFUP = 0xFF;		//禁止上拉电阻
      rGPFDAT = 0xf0;	//行输出为全0
	if（（L_val =（rGPFDAT & 0xf0））!= 0xf0） //如果列输入不全为1
	{	H_val = 0xfe; 	//行输出变量H_val置为0xfe，从GPF0开始扫描
		for（i = 0; i<4; i++） //共扫描4行，0-3
		{	rGPFDAT = H_val; 	//输出行扫描值
			for（j = 0; j<100; j++）;	//延时消抖
			if ( ( L_val = ( rGPFDAT & 0xf0 )) != 0xf0） //如果列输入不全为1
			{	L_val =（L_val>>4）| 0xf0;      //列值右移4位，高4位置1
				Keyval = get_val（H_val）× 4 + get_val（L_val）;
				return keyval; 	//返回键值 
			}
			else
				H_val = （H_val <<1）| 0x01;  // 左移1位，低位补1，
							      // 扫描下一行
		}
	}
	return keyval; 		//返回键值 
}
// 功能：计算按键的行号、列号
// 输入：val = 行扫描值，或读取的列值
// 输出：get_val（）= 按键行号，或列号
//例: val = 1111 1011，将val右移2次，变成1111 1110，对应的，x = 2，就是返回值
char get_val（unsigned char val）
{
	unsigned char i, x;
	x = 0;
	for（i = 0; i<4; i++）
	{
		if（（～val）= = 1）  return x; 	
		val  =（val >> 1）| 0x80; 		// val右移1位，最高位置1
		x = x+1;
	}
} 

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