### 4×4 键盘控制实验知识点解析
#### 实验背景与目标
- **实验名称**：4×4 键盘控制实验
- **实验领域**：ARM嵌入式系统结构
- **实验目的**：
- 掌握中断式键盘的控制与设计方法。
- 熟悉中断式键盘检测程序的设计思路。
- 熟练编写适用于ARM核处理器S3C44B0X的中断程序。
#### 实验准备
- **硬件设备**：
- EMBEST S3CEV40 实验平台。
- Embest ARM标准/增强型仿真器套件。
- PC机。
- **软件工具**：
- Embest IDE 2003 集成开发环境。
- Windows 98/2000/NT/XP 操作系统。
#### 实验内容概述
本实验旨在通过4×4键盘控制实验，让学生理解并实现键盘输入功能，特别是在ARM嵌入式系统中的应用。具体来说，学生需要编写程序以中断方式读取4×4键盘的键值，并将这些键值显示在实验板的LED数码管上。
#### 实验原理详解
- **键盘读取方法**：
- **中断式**：当键盘键被按下时，触发外部中断通知CPU，中断处理程序负责读取数据线的状态，从而确定哪个键被按下。
- **扫描法**：逐行扫描键盘，检测是否有键按下。
- **反转法**：先扫描行，再扫描列，以确定键的位置。
本次实验采用的是中断式方法。
#### 实验设计与实施
- **硬件电路设计**：
- **4×4键盘**：通过4行4列的结构实现，每个按键按下后会使对应的行列形成通路。
- **CPU识别电路**：利用“与”门器件、锁存器和二极管等组成中断输入电路和键盘检测电路。
- **工作过程**：
- 当无按键按下时，数据线处于高电平状态。
- 当有按键按下时，硬件电路会生成中断信号通知CPU。
- 中断处理程序根据按键所在行列对应的地址读取数据线的状态，以此判断哪个键被按下。
- **示例**：
- 如果连接J7第1脚和第5脚的按键被按下，那么中断处理程序会依次使用特定地址进行读取操作。
- 地址 `XXX1110`，A1为低电平，用于判断L0线上是否有键按下。
- 地址 `XXX11011`，A2为低电平，同样用于判断L0线上是否有键按下。
- 地址 `XXX10111`，A3为低电平，用于判断L2上是否有键按下。
- 地址 `XXX01111`，A4为低电平，此时数据线D0通过U10被拉低至0，输出变为0xEFH，据此可以判断SB16键被按下。
- **键值读取地址表**：提供了每个键的读取地址及其对应的数值，便于实验过程中正确读取和判断键值。
通过以上内容的学习与实践，学生不仅能够掌握中断式键盘的工作原理和编程方法，还能够深入了解ARM嵌入式系统的编程技巧，为后续更复杂项目的开发奠定坚实的基础。
