键盘输入与IO实验

JX44B0实验系统教案键盘输入与IO实验武汉创维特信息技术有限公司2020/1/242提纲13245基础知识实验目的实验内容预备知识实验设备6实验过程7实验报告要求3一实验目的实验目的学习键盘驱动原理掌握通过CPU的I/O扩展键盘的方法4二实验内容实验内容编写矩阵键盘扫描程序，并将按键键值在数码管中显示5三预备知识预备知识了解ADT集成开发环境的基本功能；了解键盘的构成以及原理6四实验设备实验设备JX44B0教学实验箱ADT1000仿真器和ADTIDE集成开发环境串口连接线7五基础知识键盘实现方案键盘实现方案采用专门的芯片实现键盘扫描采用软件实现键盘扫描软键盘实现方案当开关打开时，通过处理器的I/O口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的I/O口的输入将被拉低到逻辑0。8五基础知识矩阵键盘电路一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与每一列的交叉点。每一行由一个输出端口的一位驱动，每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。9五基础知识按键抖动开关并不完善，因为当它们被按下或者被释放时，并不能够产生一个明确的1或者0。尽管触点可能看起来稳定而且很快地闭合，但与微处理器快速的运行速度相比，这种动作是比较慢的。当触点闭合时，其弹起就像一个球。弹起效果将产生如下图所示的好几个脉冲。弹起的持续时间通常将维持在5ms～30ms之间。10五基础知识键盘扫描键盘扫描过程就是让微处理器按有规律的时间间隔查看键盘矩阵，以确定是否有键被按下一旦处理器判定有一个键按下，键盘扫描软件将过滤掉抖动并且判定哪个键被按下每个键被分配一个称为扫描码的唯一标识符。应用程序利用该扫描码，根据按下的键来判定应该采取什么行动，换句话说，扫描码将告诉应用程序按下哪个键11五基础知识键盘扫描算法初始化：所有的行（输出端口）被强行设置为低电平在没有任何键按下时，所有的列（输入端口）将读到高电平。任何键的闭合将造成其中的一列变为低电平。一旦检测到有键被按下，就需要找出是哪一个键。过程很简单，微处理器只需在其中一列上输出一个低电平。如果它在输入端口上发现一个0值，微处理器就知道在所选择行上产生了键的闭合12五基础知识JX44B0的键盘模块JX44B0具有4×4的软键盘。原理图如下：13五基础知识实验说明键盘处理流程图开始将键盘的第row行置为低电平row=0延时第一次扫描键值input_keykey_mask=0x0F延时第二次扫描键值input_key1获取键码ascii_key在LED上显示按键row++row4NY是否有键按下input_key!=key_maskinput_key==input_key1YYNN依次将键盘的每一行输出低电平，延时一段时间然后获取该行中各列的输入情况，如果各列全部为1则继续查询下一行，否则延时一段时间并重新扫描一次如果扫描结果与上次扫描结果相同则调用key_get_char获取键码，然后调用display_num在LED上显示相应键值。图中通过如下程序将键盘的row行输出低电平：unsignedchar*keyboard_port=(unsignedchar*)0x2000000;*keyboard_port=~(0x00000001row);14六实验过程实验过程15六实验报告要求实验报告要求键盘扫描有哪几种方式，分别说明其基本原理；思考使用中断方式如何处理键盘输入，试画出流程图。