非编码键盘的扫描程序设计(3)

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

这时，A、B、C口的口地址低8位分别为01H、02H、03H（设地址无关位为0）。 表4-2 8155芯片的I/O口地址 CE 0 0 0 0 0 0 0 IO/M 1 1 1 1 1 1 0 A7-A3 XXXXX XXXXX XXXXX XXXXX XXXXX XXXXX XXXXX A2A1A0 000 001 010 011 100 101 XXX 所选端口 命令 / 状态寄存器 A口 B口 C口 计数器低8位 计数器高8位 RAM单元 8155的A口、B口可工作于基本I/O方式或选通I/O方式。C口可工作于基本I/O方式，也可作为A口、B口在选通工作方式时的状态控制信号线。当C口作为状态控制信号时，其每位线的作用如下： PC0：A INTR（A口中断请求线） PC1：A BF（A口缓冲器满信号） PC2：ASTB（A口选通信号） PC3：B INTR（B口中断请求线） PC4：B BF（B口缓冲器满信号） PC5：BSTB（B口选通信号） 8155的I/O工作方式选择是通过对8155内部命令寄存器设定控制字实现的。命令寄存器只能写入，不能读出，命令寄存器的格式如图4-3所示。 TM2 TM1 IEB IEA PC2 PC1 PB PA 图4-3 8155命令寄存器的格式 PB、PA:A、B口工作方式：0 输入；1 输出。 PC2、 PC1: C口工作方式：00 ALT1（输入）；01 ALT2（输出）；10 ALT3（选通）； 11 ALT4（选通方式）。

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IEB IEA: A、B口中断允许位：0 禁止中断；1 允许中断。

TM2 TM1:计数器工作方式：00 无操作；01 停止计数； 10 计满后停止；11开始计数。

在ALT1～ALT4的不同方式下，A口、B口及C口的各位工作方式如下： ALT1：A口，B口为基本输入/输出，C口为输入方式。 ALT2：A口，B口为基本输入/输出，C口为输出方式。

ALT3：A口为选通输入/输出，B口为基本输入/输出。PC0为AINTR，PC1为ABF，PC2为 ，PC3～PC5为输出。

ALT4：A口、B口为选通输入/输出。PC0为AINTR，PC1为ABF，PC2为 ，PC3为BINTR，PC4为BBF，PC5为 。

8155内还有一个状态寄存器，用于锁存输入/输出口和定时/计数器的当前状态，供CPU查询用。状态寄存器的端口地址与命令寄存器相同，低8位也是00H，状态寄存器的内容只能读出不能写入。所以可以认为8155的I/O口地址00H是命令/状态寄存器，对其写入时作为命令寄存器；而对其读出时，则作为状态寄存器。

4.2 硬件电路

4.2.1矩阵式键盘电路

矩阵式键盘将按键设置在行列线的交叉点上，行列线分别连接到按键的两端。行线通过上拉电阻接至+5V电压，即行线的输出被钳位到高电平状态；判断有无按键按下时通过列线送出扫描信号，然后行线读取状态得到。其方法是依次给列线送低电平，检查行线的输入。若行线为高电平，则代表所在行无按键被按下，如果行线出现低电平，则低电平所在的行和出现低电平的列的交叉点处有按键按下。矩阵式键盘电路如图4-4所示。

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图4-4 矩阵式键盘电路

4.2.2时钟电路和复位电路

时钟振荡器是单片机工作节奏的原始动力，单片机的所有工作时序都是靠时钟振荡信号来控制的，没有时钟振荡，单片机就无法工作。8031的内部时钟电路实际上仅是一个可以构成振荡器的电路。使用时还要外接元件才能变成振荡器。

外部连接的晶振电路如图4-5所示。

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图4-5 晶振电路

复位的目的是对单片机的片内电路重新进行初始化，使有关部件都恢复到原先规定的初始工作状态。8031的外接复位电路如图4-6所示。

图4-6 复位电路

4.2.3非编码键盘的总电路

图4-7为总电路图。总电路是用8031单片机控制，通过8155扩展I/O口组

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成的6×6行列式键盘电路。其中8031的P0口与8155的AD0～AD7相连，传递地址、数据、命令与状态信息。PA0～PA5作为列线输出，PC0～PC5作为行线输入。PC0～PC5通过上拉电阻接到+5V上，而当有按键按下时，行线电平状态由与此行线相连的列线电平决定。列线电平如果为低，则行线电平为低；列线电平如果为高，则行线电平亦为高。进行扫描时，先令PA0～PA5均输出0，确定有没有键被按下，若有键被按下，则令PA0～PA5逐个输出为0，其它输出为1，然后读入PC口的数据，看哪一行为零电平，则此行与此列的交叉处的键被按下。

图4-7 非编码键盘总电路图

5系统软件设计

5.1软件思想

编程的依据是键盘扫描的原理。在程序里，先将PA口置零输出，然后读取PC口的值，看PC口有没有为低电平的位，如果有，则表示有按键按下，接下来将PA0～PA5逐位置零，读取PC口的值，看哪一位为零，则改行与该列交点处的按键被按下，计算键值入栈保存。

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