微機實驗：顯示和鍵盤

微機實驗：顯示和鍵盤

實驗目的

1、熟悉顯示和鍵盤接口的線路設計和工作原理。

2、掌握顯示和鍵盤子程序的程序設計和調試方法。

（一）動態顯示

圖4－1 LED動態顯示接口

圖4-1示實驗板中顯示部分線路。6位共陰極LED動態顯示；8155 PB口提供字形碼，決定了顯示的字形；PA口提供位選碼（掃描字），決定了哪一位發亮。動態顯示就是一位一位地輪流點亮LED，當某位LED點亮時輸入相應于該位的被顯示字形。雖然實際上是各位輪顯示,但速度很快，所以感覺上是6位LED同時顯示。

在設計顯示程序時，通常在片內RAM開辟一組顯示緩沖區，專用于存放待顯示的數據。本實驗中，顯示緩沖區選用2A～2FH六個單元，依次存放數據的高位到低位。

顯示子程序的程序框圖如圖4－2示，程序如下：

?	ORG ?0300H
	??? DISP：	MOV ?R0, #2AH	；R0指向顯示緩沖首址
		MOV ?R1, #0FEH	；R1指向位選初值，點亮最高位
		MOV ?DPTR, #0B001A	；DPTR指向PA口
	???? DLP：	INC ?DPTR	；指向PB口
		MOV ?A, @R0	；取顯示數據
		ADD? A, #10H	；加偏移量
		MOVC ?A, @A+PC	；取字型碼
		MOVX ?@DPTR, A	；B口輸出字型
		MOV ?DPTR, #0B001A	；指向PA口
		MOV ?A, R1
		MOVX? @DPTR, A	；A口輸出字位
		ACALL ?DIMS	；延時
	??	RL ?A	；字位左移一位
		MOV ?R1, A
		INC ?R0	；指向下一位顯示緩沖
		CJNE ?R0, #30H, DLP	；6位是否結束？
		RET
	???? DB：	3FH，06H，5BH，4FH	字形碼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，“滅”
		BFH，86H，DBH，CFH
		E6H，EDH，FDH，87H
		FFH，EFH，77H???
		ORG? 0350H
	??? DIMS：	MOV? R7，＃02H	；延時2ms
	??? ??DL：	MOV? R6，＃0FFH
	?? ??DL1：	DJNZ? R6，DL1
		DJNZ? R7，DL
		RET

子程序調試：

1、仿真器的仿真頭插入實驗板CPU（注意方向不能插錯）。仿真器和實驗板接5V電流（電流極性絕對不能接反）。

2、輸入程序。

3、利用仿真器在顯示緩沖2A～2FH內設置某一個顯示內容（例如，01H、02H、03H、10H、11H、14H）。

4、設置8155命令字，口地址0B000H，命令字03H，A、B、口輸出，C口輸入。

5、單步執行顯示子程序，可清楚地看到顯示的執行過程。

6、在RET指令處設置斷點后，繼續執行子程序。

（二）鍵盤接口

圖 4-3 行列式鍵盤

圖4-3示實驗板中鍵盤接口電路。采用行列式結構，共2行6列，對應于12個鍵盤，每個分配一個鍵號，依次為0～B。由圖顯見，任一個鍵的鍵號＝該行的首鍵號＋列號。

例如；鍵號A＝行首鍵號6＋列號4。所以，只要確定被按下鍵的行、列位置，就能確定該鍵的鍵號。

鍵盤掃描程序的框圖如圖4－4示。它具有以下功能：

1、判別有無鍵按下：從PA口輸出掃描字00H，讀PC口。若無鍵按下，則PCO、PC1均為1；若有鍵按下，則PC0或PC1為1。

2、消除鍵抖動；在某鍵按下后延時5～10ms，再判別鍵狀態。如果鍵已放開，認為屬于抖動，是誤動作；如果鍵仍閉合，則表示有一個穩定的鍵輸入。

3、判別鍵號：由PA0～PA5對列線發出掃描字，先后次序是FEH、FDH、FBH、F7H、EFH、DFH（0位右移）。每次列掃描時，檢查行線輸入，先查PC0，再查PC1。若行線輸入0，表示該行上有鍵按下。根據此時的行、列號，就能計算出按下鍵的鍵號。

1、按鍵一次，僅響應一次。為此，必須等待到鍵釋放以后，再取鍵號，存于A中。

參考程序：

?	ORG ?03A0H
	?KEY：	LCALL ?KS1	；判斷有無鍵閉合
		JNZ ?KEYA
		SJMP ?KND	；無鍵閉合，則退出
	KEYA：	LCALL ?T12MS	；延時12ms
		LCALL ?KS1
		JNZ ?LK1	；鍵仍閉合，轉
		SJMP ?KND	；鍵已放開，是抖動
	LK1：	MOV ?R4, #00H	；列號寄存器R4置0
		MOV ?R2, #FEH	；0列掃描字
	LK2：	MOV ?DPTR， #0B001H	；指向PA口
		MOV? A, R2
		MOVX ?@DPTR, A	；PA口輸出掃描字
		INC ?DPTR
		INC ?DPTR	；指向PC口
		MOVX ?A, @DPTR	；讀PC
		JB ?ACC.0, LONE	；PC0=1，0行無鍵按下，轉判下一行
		MOV ?A, #00H	；0行有鍵按下，行首鍵號00H送A
		SJMP ?LKP
	LONE：	JB ?ACC.1, NEXT	；PC1＝1，1行無鍵按下，轉判下一列
		MOV ?A, #06H	；1行有鍵按下，行首鍵號06H
	?LKP：	ADD ?A ,R4	；計算鍵號
		PUSH ?ACC	；鍵號暫存
	?LK3：	LCALL ?KS1	；等待鍵釋放
		JNZ?? LK3
		POP ?ACC	；鍵已釋放，鍵號送A
	?KND：	RET
	NEXT：	INC ?R4	；列號＋1
	??	MOV ?A, R2	；掃描到最后一列？
		JNB ?ACC.5， KND	；是，轉KND
		RL ?A	；掃描字0位左移一位
		MOV ?R2, A
		SJMP ?LK2	；掃描下一列
	? KS1：	MOV ?DPTR, #0B001H	；判斷有無鍵閉合
		MOV ?A, #00H
		MOVX ?@DPTR, A	；PA口輸出掃描字00H
		INC ?DPTR
		INC ?DPTR
		MOVX ?A,? @DPTR	；讀PC口
		CPL ?A
	??	ANL ?A, #03H	；A＝0，無鍵閉合
		RET
	T12MS：	MOV ?R7, #18H	；延時12ms
	?? TM：	MOV ?R6, #FFH
	? TM6：	DJNZ ?R6, TM6
		DJNZ ?R7, TM
		RET

子程序調試：

1、輸入鍵盤子程序。

2、設置8255命令字（03H）。

3、在標號KND處設置斷點，在按下某一鍵的同時，連續執行子程序。然后檢查A中鍵號是否正確。

（三）顯示和鍵盤演示實驗

在8031應用系統的總體設計中，為了保證顯示和鍵掃描程序的正常工作，必須對8155進行初始化設置。下面的演示程序可作為一個簡單的實例。該程序的功能是：上電后數碼管全部顯示“0”。按下任一鍵后，數碼管顯示其鍵號，而且，顯示位置跟蹤按鍵的先后順序。該程序固化到實驗板的EPROM中后，實驗板能夠脫離仿真器而獨立運行。

?	ORG? 0000H
		LJMP ?MAIN

		ORG ?0A00H
	MAIN：	MOV ?SP, #60H	；設置堆棧
		MOV ?DPTR, #B000H	；8155初始化
		MOV ?A, #03H	；A、B口輸出，C口輸入
		MOVX ?@DPTR, A
		MOV ?2AH, #00H	；顯示緩沖區置初始00
		MOV ?2BH, #00H
		MOV ?2CH, #00H
		MOV ?2DH, #00H
		MOV ?2EH, #00H
		MOV ?2FH, #00H
	?MP0：	MOV ?40H, #2AH	；40H顯示緩沖指針
	?MP1：	LCALL ?DISP	；調用顯示
0A21		LCALL ?KS1	；判有鍵閉合？
0A24		JZ ?MP1	；無鍵閉合，轉MP1
0A26		LCALL ?KEYA	；有鍵閉合，求鍵號，存A
		MOV ?R1, 40H	；鍵號送顯示緩沖區
		MOV ?@R1, A
	??	INC ?40H	；修改顯示指針
		MOV ?A, 40H
		CJNE ?A, #30H, MP1	；按鍵不到6次，轉MP1
		SJMP ?MP0	；按鍵次（6位顯示滿）后從最 ? 左位開始重新顯示
		END

實驗步驟：

1、輸入程序（包括主程序MAIN和子程序DISP、KEY等）。

2、全速運行程序。按下任一鍵，監視顯示，檢查是否符合設計。

3、如發現不正常，可利用單步法或斷點法，進行測試。

思考題：

1、動態顯示器的亮度和哪些因素有關？

2、動態顯示器有什么優缺點？

3、動態顯示線路圖4－1中，如將PA0接至數碼管最低位，PA5接至數碼管最高位，程序將如何修改？

4、動態顯示線路中，如將數碼管改為共陽極，其余不變，程序將如何修改？

5、8031應用系統設計中，地址0000H這一句為什么一定要用？

6、主程序MAIN最后一句SJMP MP0，如改為SJMP ＄，將產生什么后果?

7、將主程序MAIN中地址為0A21H～0A26H的三句刪掉，改為LCALL KEY，將產生什么后果?

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