《鍵盤的工作原理》課件

第12章人機交互設(shè)備及其接口12.1鍵盤及其接口12.2鼠標(biāo)器及其接口12.3CRT顯示器及其接口12.4打印機及其接口12.5其它人機交互設(shè)備1精選課件12.1鍵盤及其接12.1.1鍵盤的工作原理12.1.2微機鍵盤及鍵盤接口返回2精選課件12.1.1鍵盤的工作原理1．鍵盤的類型2．鍵盤的功能3．鍵盤的工作原理返回3精選課件（1）編碼鍵盤。鍵盤內(nèi)部能自動檢測被按下的鍵，并提供與被按鍵功能對應(yīng)的鍵碼（如ASCII碼），以并行或串行方式送給CPU。（2）非編碼鍵盤。只簡單地提供按鍵的行列位置（位置碼或掃描碼），而按鍵的識別和鍵碼的確定與輸入等功能均由軟件完成。1．鍵盤的類型返回4精選課件2．鍵盤的功能（1）識別鍵盤矩陣中的被按鍵；（2）清除按鍵時產(chǎn)生的抖動干擾；（3）防止按鍵操作的串鍵錯誤；（4）產(chǎn)生被按鍵相應(yīng)的鍵碼。返回5精選課件3．鍵盤的工作原理逐行掃描法由程序?qū)︽I盤進(jìn)行逐行掃描，通過檢測到的列輸出狀態(tài)來確定閉合鍵。需要設(shè)置輸入口、輸出口各一個。行列掃描法通過行列顛倒掃描來識別閉合鍵。在掃描每一行時，讀列線；然后依次向列線掃描輸出，讀行線。需要提供兩個可編程的雙向輸入/輸出端口。返回6精選課件例8-1CPU8255APA0PA1PA2PB0PB1PB2PB3列0列1列2列3行1行0行2圖12-1非編碼鍵盤接口硬件框圖L1：OUT40H，ALROLAL MOVAH，ALINAL，41HANDAL，CLCMPAL，CLJNZL2ADDCH，BHMOVAL，AHDECBLJNZL1JMPBEGINL2：INCCH

RCRALJCL2

MOVAL，CHJMPKEYTABLE假定有一個3×4的矩陣鍵盤通過并行接口芯片8255A與微機相連。8255A的A口定義為輸出口，與鍵盤行線相連；B口定義為輸入口，與鍵盤列線相連。設(shè)8255AA口地址為40H，B口地址為41H，控制寄存器地址為43H。

MOVAL，82H OUT43H，ALBEGIN：MOVAL，0OUT40H，ALWAIT：INAL，41HANDAL，0FH CMPAL，0FH JZWAITMOVCX，7FFHL0：LOOPL0ST：MOVBL，3MOVBH，4MOVAL，0FEHMOVCL，0FHMOVCH，0FFH返回7精選課件12.1.2微機鍵盤及鍵盤接口1．PC微機鍵盤的特點2．鍵盤控制電路3．鍵盤接口電路4．PC機鍵盤接口標(biāo)準(zhǔn)返回8精選課件1．PC微機鍵盤的特點（1）鍵盤由單片機、譯碼器和16行×8列的鍵開關(guān)矩陣三大部分組成。（2）按鍵采用電容開關(guān)，即按鍵時的上下動作使電容量發(fā)生變化，從而實現(xiàn)開關(guān)接通或斷開的目的。（3）它是一種由單片機掃描、編碼的智能化鍵盤。（4）鍵盤通常通過設(shè)在主板上的鍵盤接口連到主機上，人們通過鍵盤輸入的數(shù)據(jù)是在主機的BIOS程序的控制下，傳送到主機的CPU中進(jìn)行處理的。返回9精選課件2．鍵盤控制電路IRQ1檢測器行譯碼時鐘發(fā)生器移位寄存器列譯碼鍵盤矩陣16行×8列中斷請求CDPCLKCLOCKCLKDATAD1圖12-2PC/XT鍵盤與接口框圖輸出T18048返回10精選課件3．鍵盤接口電路（1）將串行接收鍵盤送來的接通掃描碼和斷開掃描碼，轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并暫存（2）收到一個完整的掃描碼后，立即向主機發(fā)中斷請求（3）主機中斷響應(yīng)后讀取掃描碼，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的ASCII碼存入鍵盤緩沖區(qū)（4）接收主機發(fā)來的命令，傳送給鍵盤，并等候鍵盤的響應(yīng)，自檢時用以判斷鍵盤的正確性返回11精選課件4．PC機鍵盤接口標(biāo)準(zhǔn)5芯接口（即俗稱大口）PS/2接口（即俗稱小口）USB接口返回12精選課件12.2鼠標(biāo)器及其接口12.2.1鼠標(biāo)器的工作原理12.2.2鼠標(biāo)器接口返回13精選課件12.2.1鼠標(biāo)器的工作原理1．機械式鼠標(biāo)由鼠標(biāo)底部的膠質(zhì)小球帶動X方向滾軸和Y方向滾軸，在滾軸的末端有譯碼輪，譯碼輪附有金屬導(dǎo)電片與電刷直接接觸。2．光電式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo)是利用發(fā)光二極管（LED）發(fā)出來的光投射到鼠標(biāo)板上，其反射光經(jīng)過光學(xué)透鏡聚焦投射到光敏管上。3．光機式鼠標(biāo)光機鼠標(biāo)在機械鼠標(biāo)的基礎(chǔ)上，將磨損最厲害的接觸式電刷和譯碼輪改進(jìn)成為非接觸式的LED對射光路元件。

返回14精選課件12.2.2鼠標(biāo)器接口1．串行接口2．專用主板鼠標(biāo)器端口（PS/2）3．USB接口返回15精選課件12.3CRT顯示器及其接口

12.3.1CRT顯示器的工作原理

12.3.2CRT顯示器接口返回16精選課件12.3.1CRT顯示器的工作原理圖12-3彩色顯示器的基本結(jié)構(gòu)框圖顯示適配卡信號處理視頻放大驅(qū)動電路14123RGB熒光屏電子束蔭罩板高壓電路行掃描電路水平同步信號垂直同步信號幀掃描電路偏轉(zhuǎn)線圈513全幀開始全幀結(jié)束水平掃描正程（顯示）水平掃描逆程（消隱）第1行第2行第3行第4行第n-1行第n行n，1-1，2，3，4，n-1，垂直逆程（消隱）圖12-4光柵掃描示意圖圖12-55×7字符點陣返回17精選課件12.3.2CRT顯示器接口1．字符發(fā)生器2．顯示存儲器RAM3．CRT控制器4．移位寄存器和視頻信號合成器顯示RAM鎖存器CRT視頻AB圖12-6CRT接口電路原理圖地址多路轉(zhuǎn)換器控制器移位寄存器字符發(fā)生器視頻信號合成器信號CBDB系統(tǒng)總線行地址字符地址消隱線選地址垂直同步打點時鐘水平同步鎖存控制3返回18精選課件1．字符發(fā)生器例12-3字符“B”的ASCII碼是42H，它的5×7點陣與輸入/輸出的關(guān)系如圖12-8所示。線選地址為000H時，沒有數(shù)碼的點陣被選中，5位輸出都為0，可作為字符行之間的間隔提供空格。

輸出緩沖器A9A8A3O4O3O2O1O0字符選擇譯碼選擇譯碼RS2RS1RS01A2A1A01線代碼1128×5×7字符ROM相當(dāng)于ROM的低位地址01127017ASCII碼圖12-7字符發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖線選地址相當(dāng)于ROM的高位地址1ASCII碼42H線選地址RS2RS1

RS0001010輸出碼O4O3

O2

O1

O011110100011000111110100011000111110000000111001011101110005×7點陣圖12-8字符發(fā)生器中“B”與輸入/輸出的關(guān)系19精選課件49H42H4DH44H4EH45H012191919181917顯示RAM80811581591760183918401919017879012223行列017879023079IBMEND顯示屏圖12-9屏幕上字符位置分配圖12-10顯示RAM和顯示屏的映像關(guān)系2．顯示存儲器RAM20精選課件3．CRT控制器（1）提供讀顯示RAM的掃描地址和屏幕顯示的掃描地址（2）提供時序控制信號水平同步、垂直同步及消隱信號鎖存器的鎖存信號移位寄存器的串行移位信號21精選課件4．移位寄存器和視頻信號合成器移位寄存器在打點時鐘控制下，把從字符發(fā)生器并行輸出的線代碼變成串行形式送往視頻輸出電路。視頻信號合成器將字符圖形信息與水平同步、垂直同步、消隱三種信號合成為一種復(fù)合信息流，即視頻信號。返回22精選課件12.4打印機及其接口

12.4.1打印機工作原理

12.4.2打印機接口返回23精選課件12.4.1打印機工作原理1．針式打印機2．噴墨打印機3．激光打印機返回24精選課件接口控制電路數(shù)據(jù)線選通響應(yīng)忙時序控制邏輯列計數(shù)器驅(qū)動電路字符發(fā)生器（ROM）打印行緩沖器（RAM）字符代碼圖12-11針式打印機控制原理圖字符點陣列信號輸入控制電路至走紙機構(gòu)打印頭車架地址計數(shù)器驅(qū)動打印針頭1.針式打印機針式打印機是以行列點陣的形式來打印字符或圖形的，所以也叫點陣式打印機

返回25精選課件2．噴墨打印機（1）連續(xù)式噴墨打印機連續(xù)式噴墨打印機只有一個噴嘴，利用墨水泵對墨水加以固定壓力，使之連續(xù)不斷地噴射。（2）隨機式噴墨打印機墨滴只在需要打印時才噴出，因此，不需要墨水回收裝置。返回26精選課件3．激光打印機靜激光器激光束調(diào)制驅(qū)動電路紙輸出紙輸入圖12-12激光打印機的工作原理圖偏轉(zhuǎn)裝置電子成像輻射定影紅外線熱靜電潛像感光鼓返回27精選課件12.4.2打印機接口1．并行打印機接口標(biāo)準(zhǔn)（1）信號線的定義（2）數(shù)據(jù)傳送時序2．并行接口邏輯及編程應(yīng)用返回28精選課件（1）信號線的定義信號名稱方向功能說明DATA0～DATA7

數(shù)據(jù)入8位并行數(shù)據(jù)，高電平表示1，低電平表示0STROBE選通脈沖入低電平時將數(shù)據(jù)送入打印機接口，脈沖寬度大于0.5μsSLCTIN選擇輸入入低電平有效，表示數(shù)據(jù)可輸入打印機AUTOREEDXT自動走紙入低電平有效，打印完一行后自動走紙INIT初始化命令入低電平有效，初始化打印機控制器和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)ACKNLG應(yīng)答出低電平有效，表示打印機已收到數(shù)據(jù)高電平有效，表示打印機不能接收新的數(shù)據(jù)。當(dāng)打印機BUSY忙碌出處于打印狀態(tài)，或者數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿，或者脫機，或者有故障時，發(fā)BUSY信號PE紙用完出高電平有效，表示無打印紙SLCT選擇狀態(tài)出高電平表示聯(lián)機狀態(tài)，低電平表示脫機狀態(tài)ERROR出錯出當(dāng)打印機處于出錯、脫機或缺紙狀態(tài)時，該信號變?yōu)榈碗娖奖?2-1Centronics標(biāo)準(zhǔn)接口信號說明GND地出返回29精選課件（2）數(shù)據(jù)傳送時序DATA0～DATA7STOBEBUSYACK有效接口打印機圖12-13并行打印機接口數(shù)據(jù)傳送時序返回30精選課件2．并行接口邏輯及編程應(yīng)用圖12-14并行接口邏輯框圖D7～D0A7～A0AENIORIOWIRQINTE狀態(tài)寄存器控制寄存器數(shù)據(jù)寄存器25腳D型插座命令譯碼器數(shù)據(jù)緩沖器D7D6

D5D4

D3

D2

D1

D0

IRQEN

SLCTIN

INITAUTOLFSTOBE

含義同表12-1的同名信號D7D6

D5D4

D3

D2

D1

D0

BUSYACKPESLCTERROR

含義同表12-1的同名信號31精選課件例12-4設(shè)3個端口的地址分別為數(shù)據(jù)口378H，狀態(tài)口379H，控制口37AH。試對3個端口編程，實現(xiàn)將AL的字符送打印機輸出。

MOVDX，0378HOUTDX，AL；將打印字符送數(shù)據(jù)口

INCDXWAIT：INAL，DX；讀狀態(tài)

TESTAL，80H；檢測BUSY位

JNZN-OUT；不忙則輸出選通