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第7章
MCS-51单片机常用接口
本章内容:
最小系统
存储器扩展
输入/输出口扩展
MCS-51单片机与键盘的接口
MCS-51单片机与LED显示器的接口
MCS-51单片机与行程开关、晶闸管、继电器的接口
MCS-51单片机与键盘的接口
键盘实际上是一组按键开关的集合,平时按键开关总是处于断开状态,当按下键时它才闭合。它的结构和产生的波形如图所示。

VCC
GND
断开
闭合
断开

( a )
( b )
键盘在闭合和断开的瞬间都会伴随一串抖动,抖动时间一般为5~10ms,抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理,从而可能产生错误。
键盘的工作原理
键盘的处理:
1. 按键的识别
2. 抖动的消除
硬件消抖:
软件消抖:检测到按键按下后,执行延时10ms子程序后再确认该键是否确实按下,消除前沿抖动影响;检测到按键松开后,执行延时10ms子程序后再确认该键是否确实松开,消除后沿抖动影响。
键盘的分类:
按编码方式可分为编码键盘与非编码键盘。全编码键盘,其键码全由硬件提供,使用方便,程序简单,但是这种方式硬件结构复杂,成本高;非编码键盘,非编码键盘又分为独立式键盘和矩阵式键盘。多采用矩阵方式, 硬件简单,利用软件识别键码及完成各种键功能处理。
按键组连接方式可分为独立连接式键盘与矩阵连接式键盘。



+5v
0 1
+5v
C0 C1
R0 R1
键盘
I/O接口
3. 键位的编码
通常有两种方法编码。
(1)用连接键盘的I/O线的二进制组合进行编码。如(a)图
(2)顺序排列编码。如(b)图,处理方法如下:编码值=行首编码值X+列号Y。








88 84 82 81
48 44 42 41
28 24 22 21
18 14 12 11








F E D C
B A 9 8
7 6 5 4
3 2 1 0
( a )
( b )
列号:3 2 1 0
行首值:
12
8
4
0
每键相互独立,各自与一条I/O线相连,CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。其优点是硬件、软件结构简单,判键速度快,使用方便;缺点是占I/O口线多。
适用场合:多用于设置控制键、功能键。适用于键数较少的场合。
独立式键盘与单片机的接口
GND
VCC
GND
VCC
或
( b )
8051
( a )
INT0
8051
















图(a)为中断方式工作的独立式键盘的结构形式,(b)为查询方式工作的独立式键盘的结构形式。
【例】(a)和(b)图的键盘程序。总共有8个键位,KEY0~KEY7为8个键的功能程序。
解:(1)查询方式
START:MOV P1,#0FFH ;置P1口为输入口
MOV A,P1 ;键状态输入
CPL A
JZ START ;没有键按下,则转开始
LCALL DELAY20MS ;延时20毫秒消抖
MOV P1,#0FFH ;置P1口为输入口
MOV A,P1 ;键状态输入
CPL A
JZ START ;确认没有键按下,则转开始
JB ,K0 ;0号键按下?
JB ,K1 ;1号键按下?
…
JB ,K7
JMP START ;无键按下返回,再顺次检测
K0: AJMP KEY0
K1: AJMP KEY1
……
K7: AJIMP KEY7
KEY0: ……;0号键功能程序
JMP START ;0号键功能程序执行完返回
KEY1: ……;0号键功能程序
JMP START ;1号键功能程序执行完返回
……
KEY7: ……;7号键功能程序
JMP START ;7号键功能程序执行完返回
(2)中断方式
主程序如下:
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H ; 外部中断0中断服务入口地址
LJMP INT ; 转中断服务
ORG 0100H
MAIN: SETB EA ; 开总中断允许
SETB EX0 ; 开INT0中断
SETB IT0 ; 下降沿有效
……
中断服务程序清单如下:
INT: LCALL D20ms ; 延时去抖动