第9章外部设备接口.pptx

外部设备接口是计算机系统与外部世界交流的重要通道，它们使得用户能够通过各种输入输出设备与计算机进行交互。在第9章“外部设备接口”的讲解中，主要关注的是键盘接口，这是人机交互中最常见的设备之一。 键盘接口的设计涉及到多种技术和功能，包括消抖动、防串键、按键识别和键码生成。消抖动是必要的，因为物理按键在按下和释放时会产生短暂的抖动，可能导致误读。为了消除这种影响，可以通过硬件电路或者软件延时的方式处理。硬件消抖动电路可以在读取键值前后加入短暂的延时，而软件方法则是在检测到按键按下后等待5到20毫秒，再进行第二次读取，确保读取到稳定的状态。 防串键处理则是为了解决多键同时按下时的识别问题。有两种常见的解决方案：双键锁定和N键轮回。双键锁定策略只认可最后释放的键，而N键轮回则按照扫描顺序依次读取每个按下键的值。 按键识别通常采用行扫描法或行列倒换法（线反转法）。行扫描法中，CPU逐行对键盘进行扫描，通过读取列线的值来确定哪个键被按下。行列倒换法则结合行和列的扫描值来定位按键位置。这两种方法都需要配合一定的算法和逻辑电路来实现。 在键码生成阶段，根据按键的行列位置，可以查询预设的编码表得到对应的ASCII码或特定的键码，从而将物理按键的信号转化为计算机可识别的指令。 此外，课件中还提到了几种不同类型的按键开关，包括触点式（如机械式）、无触点式（如电容式和霍尔效应式），以及导电橡胶式和塑料薄膜式键盘。这些不同类型的开关在耐用性、响应速度和成本上有所不同，适用于不同的应用场景。 标准的PC/XT机键盘通常采用83键布局，内部集成Intel8048单片机，使用非编码键盘设计，即通过软件来处理去抖动和防重键功能。键盘矩阵通常为16行×8列，采用电容开关，能够提供高效且稳定的输入。 外部设备接口，特别是键盘接口，是计算机系统中的关键部分，它涉及到硬件设计、信号处理、软件协作等多个方面，以确保人机交互的准确性和可靠性。理解这些接口的工作原理对于理解和开发与输入输出设备相关的软硬件系统至关重要。