《外部設(shè)備接口》教學(xué)課件

《外部設(shè)備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！《外部設(shè)備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用人機(jī)交互設(shè)備種類輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)觸摸屏掃描儀…輸出設(shè)備顯示器〔CRT、LED、液晶顯示〕打印機(jī)繪圖儀…人機(jī)交互設(shè)備種類輸入設(shè)備9.1鍵盤接口9.1鍵盤接口鍵盤的概念由8個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕為了減少鍵盤的輸入輸出連線數(shù)，常用開(kāi)關(guān)矩陣的方式來(lái)構(gòu)造鍵盤，稱為矩陣鍵盤鍵盤的概念由8個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕鍵盤的類型編碼鍵盤提供按下鍵的ASCII碼。具有去抖動(dòng)、防重〔串〕鍵等功能。響應(yīng)快，但硬件復(fù)雜。非編碼鍵盤只提供按下鍵的行列位置。由軟件完成去抖動(dòng)、防重鍵等功能。硬件簡(jiǎn)單，但占用CPU的時(shí)間。鍵盤的類型編碼鍵盤按鍵開(kāi)關(guān)的類型觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)機(jī)械式無(wú)觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)電容式開(kāi)關(guān)利用電容值的變化霍爾效應(yīng)式開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)變化，導(dǎo)致霍爾效應(yīng)器件產(chǎn)生電壓變化按鍵開(kāi)關(guān)的類型觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵開(kāi)關(guān)的類型導(dǎo)電橡膠式鍵盤塑料薄膜式鍵盤按鍵開(kāi)關(guān)的類型導(dǎo)電橡膠式鍵盤鍵盤接口功能消抖動(dòng)防串鍵按鍵識(shí)別鍵碼生成鍵盤接口功能消抖動(dòng)1.消抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間一般為5~20ms讀取鍵狀態(tài)時(shí)應(yīng)避開(kāi)抖動(dòng)區(qū)間消抖動(dòng)的方法參加硬件消抖動(dòng)電路判斷有鍵按下后，延時(shí)5~20ms，再讀取鍵值

1.消抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間一般為5~20ms2.防重鍵重鍵多個(gè)鍵同時(shí)按下或前一按下鍵沒(méi)有釋放又有新鍵按下解決方法雙鍵鎖定當(dāng)檢測(cè)到有兩個(gè)或兩個(gè)以上的鍵按下時(shí)，最后釋放的鍵認(rèn)為是有效鍵N鍵輪回當(dāng)檢測(cè)到有多個(gè)鍵按下時(shí)，按掃描順序依此讀出相應(yīng)的鍵值……2.防重鍵重鍵3.按鍵識(shí)別兩種典型的按鍵識(shí)別方法行掃描法對(duì)鍵盤的各行依此輸出掃描碼，讀入各對(duì)應(yīng)的列值，確定按下鍵的位置行列倒換法〔線反轉(zhuǎn)法〕從鍵盤的行輸出掃描碼，讀入列值，再將該列值從列輸出，讀入行值，即可確定按下鍵的位置3.按鍵識(shí)別兩種典型的按鍵識(shí)別方法4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼。4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼行掃描法PA(Out)PB(In)0001101有“0”鍵按下延時(shí)110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行掃描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行掃描法匯編程序〔1〕

moval,82h;A口輸出

out43h,al;B口輸入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;讀B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有鍵按下lp0:

looplp0

;延時(shí)st:

movbl,3;行數(shù)

movbh,4;列數(shù)

moval,0feh;掃描碼

movcl,0fh movch,0ffh;鍵值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一掃描碼

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有無(wú)列線為0？

jnzl2行掃描法匯編程序〔1〕 moval,82行掃描法匯編程序〔2〕

addch,bh；指向末列鍵號(hào)

moval,ah；取新掃描碼

decbl jnzl1 jmpbegin；重新掃描l2:incch;本行首列鍵號(hào)

rcral jcl2 moval,ch;AL=鍵號(hào)行掃描法匯編程序〔2〕 addch,bh；指向末列標(biāo)準(zhǔn)鍵盤適用于PC/XT機(jī)，83鍵鍵盤內(nèi)置Intel8048單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、2個(gè)8位并口16行×8列矩陣鍵盤電容開(kāi)關(guān)非編碼鍵盤，向主機(jī)提供8位掃描碼b7=0，表示接通的掃描碼b7=1，表示斷開(kāi)的掃描碼標(biāo)準(zhǔn)鍵盤適用于PC/XT機(jī)，83鍵擴(kuò)展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或104鍵鍵盤內(nèi)置Intel8042/8742單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、2個(gè)8位并口16行×8列矩陣鍵盤擴(kuò)展鍵盤與標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的掃描碼是不一樣的，是互不兼容的。擴(kuò)展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC機(jī)鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機(jī)鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機(jī)鍵盤的工作過(guò)程鍵盤電路正常工作時(shí)8048采用行列掃描法不斷地掃描鍵盤矩陣當(dāng)有鍵動(dòng)作時(shí)，那么在確定按鍵位置之后以串行數(shù)據(jù)形式發(fā)送給系統(tǒng)板鍵盤接口電路鍵按下時(shí)，發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵松開(kāi)時(shí)，發(fā)送該鍵的斷開(kāi)掃描碼假設(shè)一直按住某鍵，那么連續(xù)發(fā)送該鍵的接通掃描碼PC機(jī)鍵盤的工作過(guò)程鍵盤電路正常工作時(shí)8048采用行列掃描法鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC鍵位置接通掃描碼斷開(kāi)掃描碼鍵名稱鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QA鍵盤接口電路的處理過(guò)程移位存放器每收到一個(gè)8位的掃描碼后，發(fā)出IRQ1中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后，從8255A口讀取掃描碼，轉(zhuǎn)換為ASCII碼，放入鍵盤緩沖區(qū)。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)掃描碼AX鍵盤緩沖區(qū)應(yīng)用程序鍵盤緩沖區(qū)可緩存15個(gè)鍵碼在應(yīng)用程序中可使用BIOS中的INT16H訪問(wèn)鍵盤緩沖區(qū)鍵盤接口電路的處理過(guò)程移位存放器每收到一個(gè)8位的掃描碼后，發(fā)9.2LED數(shù)碼管接口9.2LED數(shù)碼管接口根本概念發(fā)光二極管LED是最簡(jiǎn)單的發(fā)光器件LED數(shù)碼管是由7〔或8〕個(gè)LED組成LED數(shù)碼管廣泛用于數(shù)字系統(tǒng)中bcdefgdotdotga+5Vdotga共陰極共陽(yáng)極a根本概念發(fā)光二極管LED是最簡(jiǎn)單的發(fā)光器件bcdefgdot1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽(yáng)極feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota鎖存器1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽(yáng)極feabcd74L9.3CRT顯示器接口9.3CRT顯示器接口陰極射線管CRT優(yōu)缺點(diǎn)：(1)價(jià)格低(2)畫質(zhì)高(3)體積大(4)易產(chǎn)生輻射(長(zhǎng)時(shí)間使用可能對(duì)眼睛有害〕陰極射線管CRT優(yōu)缺點(diǎn)：CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過(guò)程CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過(guò)程CRT顯示原理屏幕上的字符是由點(diǎn)陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點(diǎn)陣表示例：5x7點(diǎn)陣CRT顯示原理屏幕上的字符是由點(diǎn)陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點(diǎn)計(jì)算機(jī)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：文本方式顯示的單位是字符，如80列、25行個(gè)字符圖形方式顯示的單位是點(diǎn)，例如

CGA方式：320列、200行個(gè)點(diǎn)

VGA方式：640列、480行個(gè)點(diǎn)計(jì)算機(jī)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字節(jié)視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人機(jī)接口新技術(shù)輸入多點(diǎn)觸〔Multi-touch〕控技術(shù)鐳射鍵盤〔LaserKeyboard〕輸出全息TV〔HolographicTV〕頭戴式顯示器人機(jī)接口新技術(shù)輸入多點(diǎn)觸摸使用兩個(gè)〔或以上〕手指例如:放大或旋轉(zhuǎn)大多數(shù)種類觸摸屏不支持這個(gè)功能電阻性外表電容外表聲波(SAW)聲學(xué)脈沖識(shí)別(APR)…...可能不需要識(shí)別觸摸點(diǎn)位置多點(diǎn)觸摸使用兩個(gè)〔或以上〕手指電容式觸摸屏〔1〕感應(yīng)電容觸摸屏〔Projected-capacitivetouchscreen〕根本構(gòu)造前后保護(hù)玻璃基板中間層為薄片狀的傳感器網(wǎng)格

電容式觸摸屏〔1〕感應(yīng)電容觸摸屏〔Projected-cap電容式觸摸屏〔2〕觸摸時(shí)，在手指和傳感器柵格間構(gòu)成電容觸屏控制器計(jì)算觸點(diǎn)的坐標(biāo)并將坐標(biāo)值發(fā)送給處理器做進(jìn)一步處理

電容式觸摸屏〔2〕觸摸時(shí)，在手指和傳感器柵格間構(gòu)成電容電容式觸摸屏〔3〕iPhone觸屏構(gòu)造軸坐標(biāo)式感應(yīng)單元分立的行和列以兩個(gè)穿插的滑條實(shí)現(xiàn)X軸滑條Y軸滑條檢測(cè)每一格感應(yīng)單元的電容變化所有的點(diǎn)在被觸摸時(shí)都能生成相應(yīng)的信號(hào)，然后將信號(hào)傳送給iPhone的處理器。因此，iPhone能夠確定兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生觸摸的位置和運(yùn)動(dòng)方向。電容式觸摸屏〔3〕iPhone觸屏構(gòu)造紅外式觸屏行、列排列的紅外LED〔IRLED〕安裝在屏幕的邊框上，反方向上安裝有紅外線接收管，構(gòu)成不可見(jiàn)的紅外線柵格IR控制器順序脈沖點(diǎn)亮LED產(chǎn)生紅外線光束柵格，當(dāng)手指進(jìn)入柵格后，它將阻斷光束。紅外線接收管從兩個(gè)軸向探測(cè)到光束的缺失，由此可計(jì)算出觸點(diǎn)的坐標(biāo)X和Y。計(jì)算機(jī)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心紅外式觸屏行、列排列的紅外LED〔IRLED〕安裝在屏幕的LaserKeyboardsMac,PC,Blackberry,PDA,SmartPhoneZipo/SmallCellPhoneUsingtwoseparateinfraredbeamsIndustryAdvantagesSurfaceCompatibilityLaserKeyboardsMac,PC,BlackbHolographicTV全息電影通過(guò)投影儀以特定角度投射到透明顯示器上HolographicTV全息電影頭戴式顯示器頭戴式顯示器《外部設(shè)備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！《外部設(shè)備接口》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用人機(jī)交互設(shè)備種類輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)觸摸屏掃描儀…輸出設(shè)備顯示器〔CRT、LED、液晶顯示〕打印機(jī)繪圖儀…人機(jī)交互設(shè)備種類輸入設(shè)備9.1鍵盤接口9.1鍵盤接口鍵盤的概念由8個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕為了減少鍵盤的輸入輸出連線數(shù)，常用開(kāi)關(guān)矩陣的方式來(lái)構(gòu)造鍵盤，稱為矩陣鍵盤鍵盤的概念由8個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成的鍵盤〔也稱為線性鍵盤〕鍵盤的類型編碼鍵盤提供按下鍵的ASCII碼。具有去抖動(dòng)、防重〔串〕鍵等功能。響應(yīng)快，但硬件復(fù)雜。非編碼鍵盤只提供按下鍵的行列位置。由軟件完成去抖動(dòng)、防重鍵等功能。硬件簡(jiǎn)單，但占用CPU的時(shí)間。鍵盤的類型編碼鍵盤按鍵開(kāi)關(guān)的類型觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)機(jī)械式無(wú)觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)電容式開(kāi)關(guān)利用電容值的變化霍爾效應(yīng)式開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)變化，導(dǎo)致霍爾效應(yīng)器件產(chǎn)生電壓變化按鍵開(kāi)關(guān)的類型觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵開(kāi)關(guān)的類型導(dǎo)電橡膠式鍵盤塑料薄膜式鍵盤按鍵開(kāi)關(guān)的類型導(dǎo)電橡膠式鍵盤鍵盤接口功能消抖動(dòng)防串鍵按鍵識(shí)別鍵碼生成鍵盤接口功能消抖動(dòng)1.消抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間一般為5~20ms讀取鍵狀態(tài)時(shí)應(yīng)避開(kāi)抖動(dòng)區(qū)間消抖動(dòng)的方法參加硬件消抖動(dòng)電路判斷有鍵按下后，延時(shí)5~20ms，再讀取鍵值

1.消抖動(dòng)抖動(dòng)時(shí)間一般為5~20ms2.防重鍵重鍵多個(gè)鍵同時(shí)按下或前一按下鍵沒(méi)有釋放又有新鍵按下解決方法雙鍵鎖定當(dāng)檢測(cè)到有兩個(gè)或兩個(gè)以上的鍵按下時(shí)，最后釋放的鍵認(rèn)為是有效鍵N鍵輪回當(dāng)檢測(cè)到有多個(gè)鍵按下時(shí)，按掃描順序依此讀出相應(yīng)的鍵值……2.防重鍵重鍵3.按鍵識(shí)別兩種典型的按鍵識(shí)別方法行掃描法對(duì)鍵盤的各行依此輸出掃描碼，讀入各對(duì)應(yīng)的列值，確定按下鍵的位置行列倒換法〔線反轉(zhuǎn)法〕從鍵盤的行輸出掃描碼，讀入列值，再將該列值從列輸出，讀入行值，即可確定按下鍵的位置3.按鍵識(shí)別兩種典型的按鍵識(shí)別方法4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼。4.鍵碼生成根據(jù)按下鍵的行列位置，查表即可得到按下鍵的鍵碼行掃描法PA(Out)PB(In)0001101有“0”鍵按下延時(shí)110111110111110111101端口A：40H端口B：41H控制口:43H行掃描法PA(Out)PB(In)端口A：40H行掃描法匯編程序〔1〕

moval,82h;A口輸出

out43h,al;B口輸入begin:moval,00h

out40h,al;00→A口wait:

inal,41h;讀B口

andal,0fh

cmpal,0fh

jzwait

movcx,7fffh;有鍵按下lp0:

looplp0

;延時(shí)st:

movbl,3;行數(shù)

movbh,4;列數(shù)

moval,0feh;掃描碼

movcl,0fh movch,0ffh;鍵值-1l1:out40h,al rolal

movah,al;保存下一掃描碼

inal,41h andal,cl cmpal,cl;有無(wú)列線為0？

jnzl2行掃描法匯編程序〔1〕 moval,82行掃描法匯編程序〔2〕

addch,bh；指向末列鍵號(hào)

moval,ah；取新掃描碼

decbl jnzl1 jmpbegin；重新掃描l2:incch;本行首列鍵號(hào)

rcral jcl2 moval,ch;AL=鍵號(hào)行掃描法匯編程序〔2〕 addch,bh；指向末列標(biāo)準(zhǔn)鍵盤適用于PC/XT機(jī)，83鍵鍵盤內(nèi)置Intel8048單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、2個(gè)8位并口16行×8列矩陣鍵盤電容開(kāi)關(guān)非編碼鍵盤，向主機(jī)提供8位掃描碼b7=0，表示接通的掃描碼b7=1，表示斷開(kāi)的掃描碼標(biāo)準(zhǔn)鍵盤適用于PC/XT機(jī)，83鍵擴(kuò)展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或104鍵鍵盤內(nèi)置Intel8042/8742單片機(jī)8位CPU、1k字節(jié)ROM、2個(gè)8位并口16行×8列矩陣鍵盤擴(kuò)展鍵盤與標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的掃描碼是不一樣的，是互不兼容的。擴(kuò)展鍵盤適用于PC/AT、386+，84、101、102或1PC機(jī)鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機(jī)鍵盤接口電路PB6=1、PB7=0PC機(jī)鍵盤的工作過(guò)程鍵盤電路正常工作時(shí)8048采用行列掃描法不斷地掃描鍵盤矩陣當(dāng)有鍵動(dòng)作時(shí)，那么在確定按鍵位置之后以串行數(shù)據(jù)形式發(fā)送給系統(tǒng)板鍵盤接口電路鍵按下時(shí)，發(fā)送該鍵的接通掃描碼鍵松開(kāi)時(shí)，發(fā)送該鍵的斷開(kāi)掃描碼假設(shè)一直按住某鍵，那么連續(xù)發(fā)送該鍵的接通掃描碼PC機(jī)鍵盤的工作過(guò)程鍵盤電路正常工作時(shí)8048采用行列掃描法鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QAZSWPLM,03040510111E1F2C83848590919E123451112131617253031394450519FAC鍵位置接通掃描碼斷開(kāi)掃描碼鍵名稱鍵位置和掃描碼Esc018110282234=0-QA鍵盤接口電路的處理過(guò)程移位存放器每收到一個(gè)8位的掃描碼后，發(fā)出IRQ1中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后，從8255A口讀取掃描碼，轉(zhuǎn)換為ASCII碼，放入鍵盤緩沖區(qū)。INT9H(硬件中服程序)INT16H(ROMBIOS)掃描碼AX鍵盤緩沖區(qū)應(yīng)用程序鍵盤緩沖區(qū)可緩存15個(gè)鍵碼在應(yīng)用程序中可使用BIOS中的INT16H訪問(wèn)鍵盤緩沖區(qū)鍵盤接口電路的處理過(guò)程移位存放器每收到一個(gè)8位的掃描碼后，發(fā)9.2LED數(shù)碼管接口9.2LED數(shù)碼管接口根本概念發(fā)光二極管LED是最簡(jiǎn)單的發(fā)光器件LED數(shù)碼管是由7〔或8〕個(gè)LED組成LED數(shù)碼管廣泛用于數(shù)字系統(tǒng)中bcdefgdotdotga+5Vdotga共陰極共陽(yáng)極a根本概念發(fā)光二極管LED是最簡(jiǎn)單的發(fā)光器件bcdefgdot1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽(yáng)極feabcd74LS373OEG300HD0~D7HD0D7bcdefgdota鎖存器1位LED數(shù)碼管的顯示dotg+5V共陽(yáng)極feabcd74L9.3CRT顯示器接口9.3CRT顯示器接口陰極射線管CRT優(yōu)缺點(diǎn)：(1)價(jià)格低(2)畫質(zhì)高(3)體積大(4)易產(chǎn)生輻射(長(zhǎng)時(shí)間使用可能對(duì)眼睛有害〕陰極射線管CRT優(yōu)缺點(diǎn)：CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過(guò)程CRT顯示原理〔1〕逐行掃描過(guò)程CRT顯示原理屏幕上的字符是由點(diǎn)陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點(diǎn)陣表示例：5x7點(diǎn)陣CRT顯示原理屏幕上的字符是由點(diǎn)陣構(gòu)成，可由5x7或7x9點(diǎn)計(jì)算機(jī)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：文本方式顯示的單位是字符，如80列、25行個(gè)字符圖形方式顯示的單位是點(diǎn)，例如

CGA方式：320列、200行個(gè)點(diǎn)

VGA方式：640列、480行個(gè)點(diǎn)計(jì)算機(jī)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心CRT顯示方式兩種顯示方式：視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式1屏=80x25x2=4000字節(jié)視頻緩沖區(qū)VRAM〔1〕例：CGA字符〔文本〕方式人機(jī)接口新技術(shù)輸入多點(diǎn)觸〔Multi-touch〕控技術(shù)鐳射鍵盤〔LaserKeyboar