微机实验：显示和键盘

微机实验：显示和键盘

实验目的

1、熟悉显示和键盘接口的线路设计和工作原理。

2、掌握显示和键盘子程序的程序设计和调试方法。

（一）动态显示

图4－1 LED动态显示接口

图4-1示实验板中显示部分线路。6位共阴极LED动态显示；8155 PB口提供字形码，决定了显示的字形；PA口提供位选码（扫描字），决定了哪一位发亮。动态显示就是一位一位地轮流点亮LED，当某位LED点亮时输入相应于该位的被显示字形。虽然实际上是各位轮显示,但速度很快，所以感觉上是6位LED同时显示。

在设计显示程序时，通常在片内RAM开辟一组显示缓冲区，专用于存放待显示的数据。本实验中，显示缓冲区选用2A～2FH六个单元，依次存放数据的高位到低位。

显示子程序的程序框图如图4－2示，程序如下：

	ORG  0300H
	DISP：	MOV  R0, #2AH	；R0指向显示缓冲首址
		MOV  R1, #0FEH	；R1指向位选初值，点亮最高位
		MOV  DPTR, #0B001A	；DPTR指向PA口
	DLP：	INC  DPTR	；指向PB口
		MOV  A, @R0	；取显示数据
		ADD  A, #10H	；加偏移量
		MOVC  A, @A+PC	；取字型码
		MOVX  @DPTR, A	；B口输出字型
		MOV  DPTR, #0B001A	；指向PA口
		MOV  A, R1
		MOVX  @DPTR, A	；A口输出字位
		ACALL  DIMS	；延时
		RL  A	；字位左移一位
		MOV  R1, A
		INC  R0	；指向下一位显示缓冲
		CJNE  R0, #30H, DLP	；6位是否结束？
		RET
	DB：	3FH，06H，5BH，4FH	字形码0，1，2，3
		66H，6DH，7DH，07H	4，5，6，7，8
		7FH，6FH，77H，7CH	8，9，A，B，
		39H，5EH，79H，71H	C，D，E，F
		73H，40H，58H，00H	P，－，L，“灭”
		BFH，86H，DBH，CFH
		E6H，EDH，FDH，87H
		FFH，EFH，77H
		ORG  0350H
	DIMS：	MOV  R7，＃02H	；延时2ms
	DL：	MOV  R6，＃0FFH
	DL1：	DJNZ  R6，DL1
		DJNZ  R7，DL
		RET

子程序调试：

1、仿真器的仿真头插入实验板CPU（注意方向不能插错）。仿真器和实验板接5V电流（电流极性绝对不能接反）。

2、输入程序。

3、利用仿真器在显示缓冲2A～2FH内设置某一个显示内容（例如，01H、02H、03H、10H、11H、14H）。

4、设置8155命令字，口地址0B000H，命令字03H，A、B、口输出，C口输入。

5、单步执行显示子程序，可清楚地看到显示的执行过程。

6、在RET指令处设置断点后，继续执行子程序。

（二）键盘接口

图 4-3 行列式键盘

图4-3示实验板中键盘接口电路。采用行列式结构，共2行6列，对应于12个键盘，每个分配一个键号，依次为0～B。由图显见，任一个键的键号＝该行的首键号＋列号。

例如；键号A＝行首键号6＋列号4。所以，只要确定被按下键的行、列位置，就能确定该键的键号。

键盘扫描程序的框图如图4－4示。它具有以下功能：

1、判别有无键按下：从PA口输出扫描字00H，读PC口。若无键按下，则PCO、PC1均为1；若有键按下，则PC0或PC1为1。

2、消除键抖动；在某键按下后延时5～10ms，再判别键状态。如果键已放开，认为属于抖动，是误动作；如果键仍闭合，则表示有一个稳定的键输入。

3、判别键号：由PA0～PA5对列线发出扫描字，先后次序是FEH、FDH、FBH、F7H、EFH、DFH（0位右移）。每次列扫描时，检查行线输入，先查PC0，再查PC1。若行线输入0，表示该行上有键按下。根据此时的行、列号，就能计算出按下键的键号。

1、 按键一次，仅响应一次。为此，必须等待到键释放以后，再取键号，存于A中。

参考程序：

	ORG  03A0H
	KEY：	LCALL  KS1	；判断有无键闭合
		JNZ  KEYA
		SJMP  KND	；无键闭合，则退出
	KEYA：	LCALL  T12MS	；延时12ms
		LCALL  KS1
		JNZ  LK1	；键仍闭合，转
		SJMP  KND	；键已放开，是抖动
	LK1：	MOV  R4, #00H	；列号寄存器R4置0
		MOV  R2, #FEH	；0列扫描字
	LK2：	MOV  DPTR， #0B001H	；指向PA口
		MOV  A, R2
		MOVX  @DPTR, A	；PA口输出扫描字
		INC  DPTR
		INC  DPTR	；指向PC口
		MOVX  A, @DPTR	；读PC
		JB  ACC.0, LONE	；PC0=1，0行无键按下，转判下一行
		MOV  A, #00H	；0行有键按下，行首键号00H送A
		SJMP  LKP
	LONE：	JB  ACC.1, NEXT	；PC1＝1，1行无键按下，转判下一列
		MOV  A, #06H	；1行有键按下，行首键号06H
	LKP：	ADD  A ,R4	；计算键号
		PUSH  ACC	；键号暂存
	LK3：	LCALL  KS1	；等待键释放
		JNZ   LK3
		POP  ACC	；键已释放，键号送A
	KND：	RET
	NEXT：	INC  R4	；列号＋1
		MOV  A, R2	；扫描到最后一列？
		JNB  ACC.5， KND	；是，转KND
		RL  A	；扫描字0位左移一位
		MOV  R2, A
		SJMP  LK2	；扫描下一列
	KS1：	MOV  DPTR, #0B001H	；判断有无键闭合
		MOV  A, #00H
		MOVX  @DPTR, A	；PA口输出扫描字00H
		INC  DPTR
		INC  DPTR
		MOVX  A,  @DPTR	；读PC口
		CPL  A
		ANL  A, #03H	；A＝0，无键闭合
		RET
	T12MS：	MOV  R7, #18H	；延时12ms
	TM：	MOV  R6, #FFH
	TM6：	DJNZ  R6, TM6
		DJNZ  R7, TM
		RET

子程序调试：

1、输入键盘子程序。

2、设置8255命令字（03H）。

3、在标号KND处设置断点，在按下某一键的同时，连续执行子程序。然后检查A中键号是否正确。

（三）显示和键盘演示实验

在8031应用系统的总体设计中，为了保证显示和键扫描程序的正常工作，必须对8155进行初始化设置。下面的演示程序可作为一个简单的实例。该程序的功能是：上电后数码管全部显示“0”。按下任一键后，数码管显示其键号，而且，显示位置跟踪按键的先后顺序。该程序固化到实验板的EPROM中后，实验板能够脱离仿真器而独立运行。

	ORG  0000H
		LJMP  MAIN
		ORG  0A00H
	MAIN：	MOV  SP, #60H	；设置堆栈
		MOV  DPTR, #B000H	；8155初始化
		MOV  A, #03H	；A、B口输出，C口输入
		MOVX  @DPTR, A
		MOV  2AH, #00H	；显示缓冲区置初始00
		MOV  2BH, #00H
		MOV  2CH, #00H
		MOV  2DH, #00H
		MOV  2EH, #00H
		MOV  2FH, #00H
	MP0：	MOV  40H, #2AH	；40H显示缓冲指针
	MP1：	LCALL  DISP	；调用显示
0A21		LCALL  KS1	；判有键闭合？
0A24		JZ  MP1	；无键闭合，转MP1
0A26		LCALL  KEYA	；有键闭合，求键号，存A
		MOV  R1, 40H	；键号送显示缓冲区
		MOV  @R1, A
		INC  40H	；修改显示指针
		MOV  A, 40H
		CJNE  A, #30H, MP1	；按键不到6次，转MP1
		SJMP  MP0	；按键次（6位显示满）后从最   左位开始重新显示
		END

实验步骤：

1、输入程序（包括主程序MAIN和子程序DISP、KEY等）。

2、全速运行程序。按下任一键，监视显示，检查是否符合设计。

3、如发现不正常，可利用单步法或断点法，进行测试。

思考题：

1、动态显示器的亮度和哪些因素有关？

2、动态显示器有什么优缺点？

3、动态显示线路图4－1中，如将PA0接至数码管最低位，PA5接至数码管最高位，程序将如何修改？

4、动态显示线路中，如将数码管改为共阳极，其余不变，程序将如何修改？

5、8031应用系统设计中，地址0000H这一句为什么一定要用？

6、主程序MAIN最后一句SJMP MP0，如改为SJMP ＄，将产生什么后果?

7、将主程序MAIN中地址为0A21H～0A26H的三句删掉，改为LCALL KEY，将产生什么后果?