中大单片机_第10章 MCS-51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计.ppt

【MCS-51单片机接口设计】本章主要探讨了MCS-51单片机如何与常见的输入输出设备进行接口设计，包括键盘、BCD码拨盘、LED显示器、LCD显示器以及打印机。我们关注的是LED显示器的接口原理。 LED显示器通常由8段或7段构成，用于显示数字和符号。根据结构的不同，分为共阳极和共阴极两种类型。显示不同字符或数字需要提供相应的段码，即字型码，一个8段LED显示器的段码恰好是一个字节。例如，数字"0"在共阴极和共阳极下的段码分别为3FH和7EH。LED显示器的显示方式有静态和动态两种。静态显示每位的公共端单独连接电源，亮度较高，而动态显示则通过多路复用段码线和分时选通位选线来实现，能节省I/O口资源但需要更高的刷新频率以确保视觉稳定性。 接着，我们讨论了键盘接口的原理。键盘是由一组按键开关组成，通过检测行线电平变化确认按键是否被按下。为了消除按键抖动，软件通常会进行两次检测，并在两次检测之间加入延时。键盘接口有两种类型：独立式和行列式。独立式键盘接口适用于键数量较少或响应速度要求高的情况，每个按键都直接连接到单片机的输入线上。行列式键盘则通过行线和列线的交叉点来检测按键，更节省I/O口，适用于键数量较多的场景。 在实际应用中，MCS-51单片机可以通过扩展I/O口如8255A或使用三态缓冲器来构建这些接口，以满足不同设备的需求。例如，图10-8展示了8255A扩展I/O口的独立式按键接口电路，而图10-9则利用三态缓冲器进行接口设计，并通过软件消抖来确保键状态的准确读取。 MCS-51单片机与这些设备的接口设计涉及到硬件连接、软件编程以及抗干扰措施，对于理解和实现单片机控制系统至关重要。通过理解这些基本原理，可以灵活地设计出满足各种需求的接口电路。