单片机应用技术 第 7 章 单片机接口技术
第 7 章 单片机接口技术
单片机应用系统常需连接键盘、显示器、打印机、A/D 和 D/A 转换器等外设，其中，
键盘和显示器是使用最频繁的外设，它们是构成人机对话的一种基本方式， A/D 和 D/A 转
换器是计算机与外界联系的重要途径。本章将叙述常用外设的工作原理以及它们如何与单
片机接口，如何相互传送信息等技术。
实训 7 简易秒表的制作
1．实训目的
（1）利用单片机定时器中断和定时器计数方式实现秒、分定时。
（2）通过 LED 显示程序的调整，熟悉 8155 与 8051，8155 与 LED 的接口技术，熟悉
LED 动态显示的控制过程。
（3）通过键盘程序的调整，熟悉 8155 与矩阵式键盘的接口技术，熟悉键盘扫描原理。
（4）通过阅读和调试简易秒表整体程序，学会如何编制含 LED 动态显示、键盘扫描
和定时器中断等多种功能的综合程序，初步体会大型程序的编制和调试技巧。
2．实训设备与器件
（1）实训设备：单片机开发系统、微机。
（2）实训器件：实训电路板 1 套。
3． 实训步骤与要求
（1）要求：利用实训电路板，以 8 位 LED 右边 2 位显示秒，左边 6 位显示 0，实现秒
表计时显示。以 4×4 矩阵键盘的 KE0、KE1、KE2 等 3 键分别实现启动、停止、清零等功
能。
（2）方法：用单片机定时器 T0 中断方式，实现 1 秒定时；利用单片机定时器 1 方式 3
计数，实现 60 秒计数。用动态显 示 方 式实现秒 表 计 时显示， 用 键 盘扫描方 式 取 得
KE0、KE1、KE2 的键值，用键盘处理程序实现秒表的启动、停止、清零等功能。
（3）实验线路分析：采用实训电路板，其原理图参见附录。8 位 LED 显示的位码由
8155 的 PA 口输出，段码由 8155 的 PB 口输出，PB 口线与 LED 之间接有 200Ω 限流电阻，
LED 为共阴极数码管，LED 显示方式为动态显示方式。4×4 矩阵键盘的行线经 5.1KΩ 电阻
上拉后与 8155PC 口的 PC0~PC3 口线相连，列线与 8155PA 口的 PA0~PA3 口线相连。8155
的控制口地址为 4400H，PA 口地址为 4401H，PB 口地址为 4402H，PC 口地址为 4403H。
系统本采用 11.0592MHz 的晶振，本实训应改为 12MHz 晶振，以方便定时。
（4）软件设计：软件整体设计思路是以键盘扫描和键盘处理作为主程序，LED 动态
显示作为子程序。二者间的联系是：主程序查询有无按键，无按键时，调用二次 LED 动态
显示子程序（约延时 8ms）后再回到按键查询状态，不断循环；有按键时，LED 动态显示
子程序作为按键防抖延时被连续调用二次（约延时 16ms），待按键处理程序执行完后，再
回到按键查询状态，同时兼顾了按键扫描取值的准确性和 LED 动态显示的稳定性。秒定时
采用定时器 T0 中断方式进行，60 秒计数由定时器 1 采用方式 3 完成，中断及计数的开启与
关闭受控于按键处理程序。由上述设计思路可设计出软件流程图如图 7.1 所示。
（5）程序编制：编程时置 KE0 键为“启动”，置 KE1 键为“停止”，置 KE2 键为“清零”，
因按键较少，在处理按键值时未采用散转指令“JMP”，而是采用条件转移指令“CJNE”，每
条指令后紧跟着一条无条件跳转指令“AJMP”，转至相应的按键处理程序，如不是上述 3 个
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