1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术实验讲稿（PPT）实验项目w 实验箱简介 w 基于 EPP接口的LED显示w 8255并行接口原理及编程w 8253计数器原理及分频实验w 8253计数器在测频中的应用w 双积分式A/D 转换器7109 的原理及编程w 逐次比较式A/D转换器0809的原理及编程w D/A转换器0832的原理实验w DAC0832在程控信号源中的应用w LED点阵显示w 基本并行输入/输出口在键盘接口中的应用w 8250串行通信w 电子称实验 实验箱简介w实验箱的组成原理 实验主板的原理 实验主板是由并行I/O、定时器/计数器、A/D转换器、D/A转换器及LED显示器等接口部
2、件构成，采用了总线结构，各功能部件均通过内部总线进行连接，如下图所示。实验主板的内总线结构 D0D7外部扩展口并行数字显示A/D、D/A定时/计数器并行I/O译码器A0A7实验主板的布局电源EPP接口 LED 数字显示 A/D转换器（7109）应用 8255并行口 应用 D/A转换器（0832）应用实验 外接扩展板 接口 A/D转换器 （0809）应用8253计数器 应用实验w EPP接口原理 EPP信号特性，其引脚定义如下图引脚SPP信号EPP信号方向EPP功能描述1STOBEnWrite输出读写信号，低写高读2 9Data0 7Data0 7双向双向数据/地址线10ACKInterrupt
3、输入中断请求线，上升沿触发11BUSYnWait输入握手信号，低表示开始一个周期，高表示结束一个周期12PE用户自定义 输入按不同外设自定义13SELECT用户自定义 输入按不同外设自定义14AUTO LFnDataSTB输出数据选通信号，低表示正在进行数据读写操作15ERROR用户自定义 输入按不同外设自定义16INTInReset输出外设复位信号，低有效17SLCT INnAddrSTB输出地址选通信号，低表示正在进行地址读写操作18 25GNDGNDGND信号地 EPP端口寄存器 端口地址如表下图所示。表中BASE为并口基地址，地址端 口 名 称方 向BASE+0数据端口(SPP)写BA
4、SE+1状态端口(SPP/EPP)读BASE+2控制端口(SPP/EPP)写BASE+3地址端口(EPP)读/写BASE+4数据端口(EPP)读/写BASE+5未定义(16/32bit Transfer)-BASE+6未定义(32bit Transfer)-BASE+7未定义(32bit Transfer)-状态寄存器和控制寄存器各位具体定义如下图所示。中断使能位1有效 DIR IRQEN ASTRB INIT DSTRB WRITE方向位1=输入0=输出地址选通位0有效初始化位1有效数据选通位0有效读/写状态位1=读0=写控制寄存器（BASE+2）D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D
5、0WAIT INTR USER1 USER2 USER3 TMOUT状态寄存器（BASE+1）Wait状态位1有效中断请求状态位1有效用户自定义保留（EPP1.7)超时标志位（EPP1.9)1=超时；0=未超时 EPP接口初始化 在使用EPP之前应将并口置于正向传输模式（输出），即将控制寄存器的方向位（Bit5）置0。可编写EPP初始化函数epp_init()如下：void epp_init(void)outportb(0 x37a,0 x04);EPP时序 数据/地址写周期时序 nW ritenW aitV alidD atanD ataS T BD ataIS A(IO W)nW rite
6、nW aitV alidD atanA ddS T BD ataIS A(IO W)数据/地址读周期时序 n D a ta S T Bn W riten W a itD a taV a lid D a taIS A(IO R)n A d d S T Bn W riten W a itD a taV a lid D a taIS A(IO R)EPP端口读写 计算机要同外设实验箱通信，就要通过EPP接口来读写数据，因此，首先应向EPP地址端口（BASE+3）写入欲访问的外设地址，然后从EPP数据端口(BASE+4)读写数据，每次读写1个字节 EPP端口写函数epp_write_data()voi
7、d epp_write_data(unsigned char paddr,unsigned char data)outportb(0 x37b,paddr);epp_check_clear();outportb(0 x37c,data);epp_check_clear();EPP端口读函数epp_read_data()void epp_read_data(unsigned char paddr,unsigned char*data)outportb(0 x37b,paddr);epp_check_clear();*data=inportb(0 x37c);epp_check_clear();w
8、 EPP接口与本实验平台的连接,如下ABCE1E2Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7D1.D8CLKQ1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8A0.A7EDIRB0.B7ABCE1E2Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 nWait信号产生电路nDataSTBnAddrSTBnWritenWaitAD0.AD7WRRD1Y01Y11Y21Y31Y41Y5 1Y61Y7 2Y02Y12Y22Y3 2Y4 2Y52Y62Y7DB0.DB7EPP接口74LS24574LS273D0.D7A0A1A5A6A7A2nReadDB0.DB7w 扩展接口扩展接口的原理及管脚定义如下图所示。A0EDIRB0B1B2B3B4B
9、5B6B7ED0ED1ED2ED3ED4ED5 ED6ED7 D0RD1Y61Y7A0A1A21Y71Y6RDWRnDataSTBAIN+扩展接口15161712345678910111213141819202122232425262728293031323334AGNDAI7AI6AI5AI4AI3AI2F0FX+12V-12VAGNDVCCGNDINTERRUPTGND74LS245A7.D7w 键盘、点阵实验扩展板，原理框图如下：ED0.ED7扩展接口ABCE1E2Y0Y7E374LS138ABCE1E2Y0Y7E374LS138D1D8CLRCLKQ1Q2Q3Q4Q874LS273.V
10、CCQ1Q3Q1Q3Q4VCCED0ED7ABCE1E2E3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0Y1Y2Y3 Y7.D1D8CLKQ1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q874LS2732Y4.2Y11Y4.1Y12A4.2A11A4.1A12G1G74LS244.键盘矩阵的行键盘矩阵的列ED0ED2ED0ED7CLRVCCA0A1A2nDataSTBVCC1Y71Y6RDWRGND2803VCCQ1Q8D1D8Q1Q8D1D8CLRCLKQ1Q874LS273.VCCGND2803VCCQ1Q8D1D8Q1Q8D1D8CLRCLKQ1Q874LS273.VCC.VCCVCCED0ED7.ED0ED7Q
11、474LS13816*16点阵前八行16*16点阵后八行16*16点阵左边八列16*16点阵右边八列w 串口实验扩展板，原理框图如下：ED0.ED7扩展接口D0.D7CS0CS1CS2INTRXTAL1晶振源CTSRTST2inT1inR2outR1outT2outT1outR2inR1inDTRSOUTDSRSINBAUDOUTRCLKA0A1A21A1EN1YVCC输出电路OUT2OUT11Y7A0A1A2DISTRDOSTRRDWRRLSDDOSTRDISTRADSMR复位电路1Y6Interrupt实验箱配备的串口通讯线DTRTXDDSRRXDED0 ED7TC2328250w 端口地
12、址 为了方便同学们的在实验中更快，更方便的找到实验板上各个芯片的端口地址，在实验指导书上详细列出了各个端口的地址及其简要的功能描叙。w 头文件 在本实验指导书的附录里，列举了部分实验的参考源程序，以便同学们在学习的过程中参考。为了使程序更简化、直观，将常用的地址端口和函数定义成头文件的形式，其头文件有：paddr.h 对实验板内地址进行了宏定义。eppinit.h EPP接口初始化。epprw.h EPP端口的读/写。displed.h LED数字显示函数。实验一实验一 EPP接口驱动LED显示 w 实验目的1熟悉EPP接口的输入/输出及读/写操作。2掌握七段LED显示驱动原理及接口方法。3熟
13、悉C语言。w 实验任务 1分析实验主板电路，指出输入/输出口地址。2编写LED显示程序，使实验主板上的四个LED显示任意四位数字和任意一位的小数点，并通过调试。w 实验原理 LED显示器原理 7段LED显示器的结构和8位字节数的对应关系如下图：abcdefghhgfedcbaD7.D01亮；0灭（共阴极）1灭；0亮（共阳极）（每一位相同）LED显示实验电路 实验箱主板上带有的四位LED显示器采用四片CD4511（BCD七段锁存译码器）来驱动。其原理图如下：D4D72Y32Y02Y12Y12Y0D4D7D0D3D0D3D0D374LS273D0D7CD4511CD4511CD4511CD4511
14、 4位LED显示的端口操作为：D7D6D5D4D3D2D1D02Y1第四位小数点亮；1亮；0灭第一位小数点亮；1亮；0灭第二位小数点亮；1亮；0灭第三位小数点；1亮；0灭D7D6D5D4D3D2D1D02Y0D7D6D5D4D3D2D1D02Y3第一位第二位第三位第四位8421w 本实验共用到的端口地址及其功能介绍00H（2Y0）：输出口，用作后两位显示译码驱动器4511 的锁存使能信号。01H（2Y1）：输出口,用作前两位显示译码驱动器4511 的锁存使能信号。03H（2Y3）：输出口,用作4位小数点锁存器74LS273的 控制CLK信号。w 编程与调试 程序说明 该程序设计功能为：先从最高
15、位开始依次显示1，2，3，4，显示时只有一位显示，其它位熄灭。从高到低轮流点亮小数点。依 次 显 示 0 0 0 0，1 1 1 1，2 2 2 2，3333，.一直到9999。编程思路 开 始E P P 初 始 化结 束L E D显 示 数 字 编程步骤 调用自定义头文件#include paddr.h#include epprw.h#include displed.h#include eppinit.h EPP端口初始化 epp_init();LED的数字显示 在LED上显示某个数，只要在对应的字节上写入这个数即可，例如：要在第二位LED上显示1，第一位LED上显示5，只要先向EPP地址端
16、口写入这两位的地址0 x00（D_LED）,再向EPP数据端口写入相应的数据。epp_write_data(D_LED,0 x15);如果想要熄灭某个LED，只要在相应的位上写入10到15的任意一个数。程序中利用此方法循环点亮LED。w思考和练习题 1.若不对EPP接口进行初始化，会发生什么现象？为什么？2.编写循环点亮四位小数点的程序。3.可以同时点亮四位的小数点吗？如果可以，应怎样设置其端口控制字？实验二 8255并行接口原理及编程 w 实验目的 1.熟悉8255内部结构和外部引脚定义。2.熟悉8255并行接口的原理和接口方法。3.掌握8255的简单应用编程。w 实验任务 1编写出8255
17、的初始化程序。2编写出循环控制发光二极管的显示程序，并运行通过 3编写出交通灯控制模拟程序。4理清8255的一些与实验板上其他芯片相连接的I/O端口电路。5掌握对8255PC口的位操作。w 实验原理 8255工作原理 8255有8条数据引脚D0D7，它们全部是双向、三态，用来与数据总线相连接；另外，还有6条输入控制引脚，分别是：RESET:复位输入信号，高电平有效。当RESET有效时，将梭鱼哦内部寄存器，包括控制寄存器清零，而且把A、B、C三个都设为输入方式，对应的PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0引脚均为高阻态。CS：芯片选中信号，输入低电平有效。只有当它为低电平时,8255才被CPU
18、选中。A0和A1：芯片内部寄存器的选中信号。当有效时，8255被选中，再由A0、A1的编码决定选中通道A、B、C，还是控制寄存器。RD：读信号。输入低电平有效。当它为低电平时，由CPU读出8255的数据或者状态信息。WR：写信号。输入低电平有效当它为低电平时，由CPU将数据或命令写到8255。CS、A0、A1、WR、五根引脚的电平与8255操作的关系，详见下表 8255通道选择和基本操作表 A1A0RDWRCS操作001010000111000A口数据总线B口数据总线C口数据总线输入00110101111100000000数据总线 A 口数据总线 B 口数据总线 C 口数据总线控制寄存器输出1
19、10111100端口输出为“高阻”非法端口输出为“高阻”禁止 8255控制字 8255方式选择控制字 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0方式选择控制字的标志位A组方式选择00方式001方式11X方式2通道A：00输入 11输出PC3PC0：1 输入0输出通道B：1输入0输出B组方式选择：0方式01方式1PC7 PC4：1输入0输出方式0基本输入/输出方式1选通输入/输出方式2双向数据传送 8255按位置位/复位的控制字 通道C的每一位都可以通过向控制寄存器写入置位/复位控制字，而使它相应位置位（即输出为1）或复位（即输出为0）。通道C置位、复位控制字的具体格式下图所示。0 D6 D5
20、 D4 D3 D2 D1 D0按位置位/复位标志 1置1 0复位未用C口01234567D101010101D200110011D300001111 实验电路图 PA0PA7PB0PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSVCCVCC7109(STATUS)8253(CLK0)7109(RUN/HOLD)0809(EOC)8253(OUT1)RDWRA0A11Y1VCCD0.D7本实验用到的端口地址：23H（1Y1）：输出口，8255的控制端口20H（1Y1）：输出口，8255端口A的地址21H（1Y1）：输入口，825
21、5B端口B的地址22H（1Y1）：输入/输出口，8255端口C的地址 w 编程与调试（一）交通灯实验1程序说明 通过对8255的A口读/写命令，来循环点亮与A口相 连接的红、黄、绿三个发光二级管。在点亮的过程中，同时在LED上显示时间，从60秒开始倒计时，60秒到6 秒红灯亮，5秒到1秒黄灯亮，然后再从从60秒开始倒 计时，60秒到6秒绿灯亮，5秒到1秒黄灯亮。依次循环。2编程思路 初始化8255EPP初始化开始结束YN点亮红色指示灯（E5 55秒）点亮绿色指示灯（E5 55秒）点亮黄色指示灯（E5 5秒）点亮黄色指示灯（E5 5秒）循环是否结束？3编程步骤 调用自定义头文件（同上实验一）。E
22、PP端口初始化（同上实验一）。初始化8255。在本实验中设计为方式0、A口输出、B口输入，故向控制寄存器写入的数据为0 x82。在交通灯的实验中，我们就用到A口的输出。8255的片选由1Y1来控制，其控制寄存器的地址为0 x23（CW_8255）。epp_write_data(CW_8255,0 x82);向8255的A口写数据。由指示灯的硬件电路可知，与其相连的端口输出为低电平，指示灯亮；输出为高电平，指示灯灭。在本实验中我们要依次点亮红色、黄色、绿色、黄色。epp_write_data(PA_8255,0 xfe);/*点亮红色指示灯*/delay(10000);/*延时*/epp_wri
23、te_data(PA_8255,0 xfd);/*点亮黄色指示灯*/delay(10000);epp_write_data(PA_8255,0 xfb);/*点亮绿色指示灯*/delay(10000);epp_write_data(PA_8255,0 xfd);/*点亮黄色指示灯*/点亮实验板上的LED。在点亮指示灯的同时，要在LED上显示点亮时间，这个数字显示程序可直接调用上面介绍过的LED数字显示程序。epp_write_data(PA_8255,0 xfe);/*点亮红色指示灯*/for(i=60;i5;i-)/*点亮时间55秒*/displed(i,0);/*调用LED数字显示函数*/
24、for(j=0;j100;j+)delay(1000);if(kbhit()exit(0);4源程序清单 参考指导书附录I-2。（二）A、B并行口实验1程序说明 该程序为通过操作与8255的B口相连的开关键，来控制与8255的A口相连的发光二极管的亮和灭。2编程思路启动8255读B口输入量EPP初始化开始数据处理结果输出到A口结束是否退出？YN3编程步骤 调用自定义头文件（同上）。EPP端口初始化（同上）。初始化8255（同上）。读取8255的B端口的数据 与8255的B端口相连接的是8个开关控制器，通过操作这些开关可以使与其相连的B端口呈现高电平“1”或者低电平“0”。epp_read_da
25、ta(PB_8255,&data);向A端口写数据 epp_write_data(PA_8255,data)4源程序清单 参考实验指导书附录I-3。w 思考和练习 1交通灯实验中如何同时点亮多个指示灯。2.能否从A口输出C口的获取量。3在不同的工作方式下，考虑I/O口的外设连接。实验三 8253计数器原理及分频实验 w 实验目的1.熟悉8253定时器/计数器的功能及接口方法。2.熟悉8253的分频原理。3.掌握8253的分频应用编程。w 实验任务 1分析本实验主板上8253的硬件电路原理。2熟悉8253的工作原理后，编写出8253的 初始化程序。3编写出8253分频程序，观察实验显现。w 实验
26、原理 8253的引脚 8253有3个独立的16位减计器通道，每一个通道有三条引线：CLK、GATE和OUT。CLK:输入时钟，8253规定，加在CLK引脚的输入时钟周期不能小于380ns。GATE：门控信号输入引脚。这是控制计数器工作的一个外部信号。当GATE引脚为低时，通常都是禁止计数器工作的；只有 GATE为高时，才允许计数器工作。OUT：输出引脚。当计数到“0”时，OUT 引脚上必然有输出，输出信号波形取决于工作方式。8253内部端口的选择及每个通道的读/写操作的选择如下表所示 RDWRA1A0寄存器选择和操作1000写入计数器 01001写入计数器 11010写入计数器 21011写入
27、控制寄存器0100读计数器 00101读计数器 10110读计数器 20111无操作（3 态）8253的端口控制子D7D6D5D4D3D2D1D000 选择计数器001 选择计数器110 选择计数器211 非法选择00 计数器锁存命令01 只读/写最高有效字节 （高8位）10 只读/写最低有效字节 （低8位）11 先写最低有效字节 再写最高有效字节000 方式0001 方式1x10 方式2x11 方式3100 方式4101 方式50 二进制1 BCD 8253的工作方式和输出波形 方式功 能输 出 波 形0计 完 最 后 一 个 数 中 断写 入 计 数 值N后，经 过N+1个CLK脉 冲 输
28、 出 变 高1硬 件 再 触 发 单 拍 脉 冲单 拍 脉 冲 的 宽 度 为N个CLK脉 冲2速 率 发 生 器每N个CLK脉 冲，输 出 一 个 宽 度 为CLK周 期 的 脉 冲3方 波 速 率 发 生 器写 入 N后，输 出1/2N个 CLK高 电 平,1/2N个 CLK低 电 平(N为 偶 数)(N+1)/2个 CLK高 电 平,(N-1)/2N个 CLK低 电 平(N为 奇 数)4软 件 触 发 选 通写 入N后，过N+1个CLK，输 出 一 个 宽 度 为1个CLK的 脉 冲5硬 件 触 发 选 通门 控 触 发 后，过N+1个CLK，输 出 一 个 宽 度 为1个CLK的 脉
29、冲实验电路组成原理框图 OUT0GATE0CLK0OUT1GATE1CLK1OUT2GATE2CLK2CSRDWRA0A1111091314151617182MHZfx2122232019DSDCDCLKQQVccD0.D71Y5RDWRA0A1VccPC3AO2FX自激振荡(自D/A输出)（外部输入 TTL）（实验主板振荡电路）指示灯电路D0D7VccVccVcc本实验共用到六个端口地址：23H（1Y1）：输出口，8255的控制端口22H（1Y1）：输出端口（PC3），发出计数器0的闸门信 号（0为关，1为开）A0H（1Y5）：输入/输出端口，8253计数器0 的读写口A1H（1Y5）：输入
30、/输出端口，8253计数器1的读写口A3H（1Y5）：输出端口，8253的控制寄存器的端口 w 编程与调试1.1.程序说明 对8253的计数器0和1写入初值，使计数器1输出一定频率的方波，从而使得与计数器1输出端相连接的指示灯循环亮和灭。2.编程思路 开始EPP初始化8255初始化8253初始化8255的PC3口置1结束3.编程步骤 调用自定义头文件（同上实验一）。EPP端口初始化（同上实验一）。初始化8255。8255的控制字应该定义C口的低位为输出口，工作方式为方式0。epp_write_data(CW_8255,0 x8a);PC3口置“0”，阻止脉冲输入。初始化8253前，要阻止脉冲输
31、入，就要向PC3口置0，8255的C口的各个端口可以直接置位和复位。epp_write_data(CW_8255,0 x06);初始化8253。8253的计数器0、计数器1，工作方式分别为方式2和方式3，都是先写低字节再写高字节和BCD码计数。向计数器0置入初值是1000，向计数器1置入的初值也是1000。/*8253的0口初始化，写1000进去*/epp_write_data(CW_8253,0 x35);epp_write_data(CT0_8253,0 x00);epp_write_data(CT0_8253,0 x10);/*8253的1口初始化，设置时间为1s*/epp_write_
32、data(CW_8253,0 x77);epp_write_data(CT1_8253,0 x00);epp_write_data(CT1_8253,0 x10);PC3置“1”，允许脉冲输入。epp_write_data(CW_8255,0X07);4.4.源程序清单 参考实验指导书附录I-4。w 思考和练习题 1向计数器0和计数器1写入不通的值，指示灯 会出现什么现象？2计数器0和1采用不同的工作方式，指示灯有 什么现象。38253的初始化要在一个脉冲的作用下才能完 成，这对实验中计数器输出信号的频率有没 有影响？实验四 8253计数器在测频中的应用 w 实验目的 1了解频率测量原理。2.
33、掌握8253的应用编程。w 实验任务 1.进一步理解8253的硬件电路原理。2.根据测频原理，编写出8253的测频程序，并运行通过。w 实验原理 频率测量原理 所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间变化的次数。若在一定时间间隔T内，计得这个周期信号得重复变化次数为N,则其频率可表达为：fN/T。电子计数器就是严格按照该定义进行测频得。其原理方框图和工作时间波形下图所示。脉冲形成电路闸门电子计数器门控电路时基信号发生器12543Fx 时基T12345 8253的工作原理。自激振荡电路 R2R1RwCf图中将滑动变阻器Rw左边的阻值设为Rx,令R=RxR1。当R=R2时,当R8)-0 xa1;/*
34、寻找字符在汉字库中的区*/qu=(point_quwei&0 x00ff)-0 xa1;rec=(qu*94+wei)*32L;ASC码与相应区位码的转换 ASC码的所有符号全在区位码的第三区，位码的偏移量为0 x21H。ASC码在字库中的偏移量为：(区码*94+(位码-21H)*32L由此可编辑偏移量的源代码为：inter_code.ed0=charactercount;point_quwei=inter_code.ed;/*寻找字符咱汉字库中的位*/wei=(point_quwei&0 x00ff)-0 x21;qu=0 x03-0 x01;/*寻找字符在汉字库中的区*/rec=(qu*9
35、4+wei)*32L;LED点阵式显示器实验电路 行扫描码锁存器D0D0D7D700H0FHED0.ED3C2HC3HC1H锁存器锁存器锁存器驱动器驱动器驱动器ED0.ED7.w 本实验共用到的端口地址(地址跳线选择1Y6)：C1H（Y0）：输出口，行扫描码锁存器地址C2H(Y2)：输出口，字形行码左锁存器地址C3H(Y3)：输出口，字形行码右锁存器地址 w 编程与调试（一）简单的汉字显示 1程序说明 该程序为根据每个字符的点阵码（1616），直接在LED点阵上显示汉字“电子科大”。2编程思路 根 据 字 符 的 点 阵 码 点 亮 LED循 环 是 否 结 束开 始结 束N初 始 化EPP口
36、Y3编程步骤 根据需要选择自定义头文件（同实验一）。EPP端口初始化（同实验一）。选择点亮行。要点亮某行的LED，先要向行地址端口写入行数，例如要点亮第一行：epp_write_out(ROW_DOT,0 x00);写入每列的点阵码。要点亮某行的LED，向行地址写入数据后，先向左边列写数据再向右边列写数据。例如我们要点亮第一行的第一、三、五、七、九、十一、十三、十五列：epp_write_out(ROW_DOT,0 x00);/*选择第几行*/epp_write_out(L_DOT,0 xaa);/*向左边列写入数据*/epp_write_out(H_DOT,0 xaa);/*向右边列写入数据
37、*/4源程序清单 参考程序见实验指导书附录I-12。（二）在点阵上显示任意字符 1程序说明 点阵不仅可以显示汉字，任意字符它都可以显示。可以根据字库的存储原理，在字库中查找要显示字符的点阵码，再将这些点阵码写到的实验板子上，就可以在LED点阵上显示任意想要的字符。2编程思路 开始结束N初始化EPP接口根据字符种类获取字符的区位码循环结束?Y根据区位码读取字符的点阵码向实验板写入点阵码点亮LED点阵关闭文件打开文件读取将要显示的字符YN3编程步骤 根据需要选择自定义头文件（同实验一）。EPP端口初始化（同实验一）。输入字符显示速度。printf(Please input the speed wi
38、thin range of 50 and 1000 n);scanf(%d,&speed);打开文件。例如：当文件Hzk16j.dot和hz.txt都存放在F盘win98文件中的dot子文件中，则：fpk=fopen(F:win98dotHzk16j.dot,rb)fpt=fopen(F:win98dothz.txt,r)；读取将要显示的字符。word=fgetc(fpt);获取字符的区位码。如果的字符是为数字或者特殊符号：inter_code.ed1=wordcount1;point_quwei=(unsigned short*)inter_code.ed;wei=(*point_quwei
39、)&0 x00ff)-0 x21;qu=0 x03-0 x01;rec=qu*94+wei;addr_dot=rec*32L;如果字符是为汉字：inter_code.ed1=wordcount1;point_quwei=(unsigned short*)inter_code.ed;wei=(*point_quwei)&0 xff00)8)-0 xa1;qu=(*point_quwei)&0 x00ff)-0 xa1;rec=qu*94+wei;addr_dot=rec*32L;根据区位码读取字符的点阵码。/*将指针指向字库中将要显示的字符的点阵码的位置*/fseek(fpk,addr_dot,
40、0);/*读取所要显示的字符的点阵码，并储存在数组font中*/fread(font,2,32,fpk);向实验板写入点阵码，点亮LED点阵。4.源程序清单 参考程序详见实验指导书附录I-13。w 思考题和练习 1.写出以下两个图形的点阵码。2编写一个程序，在点阵面板上显示以上两个图形。3思考：相邻两行的扫描时间间隔对显示效果的影响（特 别注意延长相邻两行的扫描时间间隔后的显示效果）。4编写显示字符（非汉字）的程序段。5编写一个程序，在点阵面板上连续显示多个字符。实验十实验十 基本并行输入基本并行输入/输出在键盘输出在键盘接口中的应用接口中的应用 w 实验目的 1.掌握矩阵键盘的接口驱动原理。
41、2.掌握基本并行I/O和键盘的硬件接口方法。3.熟悉矩阵键盘的应用编程。w 实验任务 1.写出键盘扫描的选通码。2.编写出矩阵键盘识键、判键的程序段。w 矩阵式键盘 简介 键盘是由若干按键组合而成的，常采用矩阵式连接，称为矩阵式键盘，即每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。当需要的键数比较多时，采用矩阵连接可以减少I/O口的占有。w 矩阵式键盘的编程 矩阵式键盘连接可分为编码式和非编码式两种。本键盘共24键，采用非编码式连接。其应用编程可分为三部分：判键、识键和键处理。判键 判键即指判断是否有键按下。确定矩阵式键盘上何键被按下采用一种“行扫描法”。行扫描法又称为逐行（
42、或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法。首先在程序启动时，把74LS273输出口（地址为1Y6C0H，作为行扫描输出）初始化到高电平（注意：列线状态由74LS244输入口（地址为1 Y6C7H）输入，常态下通过拉高电阻为高电平）。这样，所有的行输出都是高电平，列输入也都是高电平，代表无键按下。如果行线输出有低电平，一旦有键按下，则列线输入就会被拉低，这样，通过读入列线的状态就可得知是否有键按下。识键 识键即指在判断有键按下时，识别该键是哪个键。这可根据3行扫描输出线哪列为低，8列输入线哪一列为低，即由该按下键的行列位置，组合成代表的该键值。具体编程方法：依次将行线置为低电平，即在置某行线
43、为低电平时，其它线为高电平。在确定某位行线置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键，进而确定该键的键值。下面给出一个具体的例子：输入值为0 xFE、输出值为0 xBF，则此键值为第一行第二列的交叉点的键值；若输入值为0 xFD，则此键值为第二行第八列的交叉点的键值。键处理 键处理即在识别到某键按下（由键值表示）后，作出不同的处理。在应用上，一般将键盘分为功能键和数字键（也可两者复用），功能键一般采用散转的办法，让程序执行不同的操作。实际上，键盘处理是很复杂的，它往往占到一个应用程序的大部份代码，可见其重要性，这种复杂并不来自于设
44、备的本身，而是来自于操作者的习惯等等问题，因此，在编写键盘处理程序之前，最好先把它从逻辑上理清，然后用适当的算法表示出来，最后再编写代码。本键盘共24个键，定义了功能键F1、F2、F3、F4；U1、U2、U3、U4、和4个方向键配合功能键使用，数字键定义了09和小数点，以及“回车/确认（CR）”共十二个。为了方便，使用者可以自己定义每个键的功能和相应的处理。w 矩阵式键盘实验电路 矩阵式键盘连接如下图：COHC7H锁存器接收器B0F1U1F3U3F4U4147258369。0CRB1B0B1B2B3B4B5B6B7D0-D7B2FEHFDHFBH7FHBFHDFHEFHF7HFBHFDHFEH
45、输出位码输入键码F1F2F2F3123.U1U2U3U44560789CRw 键盘对应标志符w 键盘控制字 第一列第二列第三列第四列第五列第六列第七列第八列Y7=C7H0=本列有键按下1=本列无键按下 (每一位都相同定义)输入列码（读）D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0第三行第二行 第一行Y0=C0H0=扫描本行1=不扫描本行 (每一位都相同定义)输出行扫描码（写）w 本实验用到的端口地址（地址跳线都选1Y6）：C0H（Y0）：输出口，通过74LS273输出锁存器，控制 扫描键盘的行线。C7H（Y7）：输人口，通过74LS244总线接收器，读取 扫描键盘的列线。w 编程与调试（一）
46、程序说明 本实验是键盘和点阵综合实验。包含了矩阵式（非编码）键盘编程的三个部分：判键、识键和键处理，其中键处理（在点阵上显示其相应的内容）在此程序中只是为了说明编程思路。例如按下F1键，实验主板上的LED开始显示数字1，2，39999；在数字显示的过程中按下F2键，LED停止显示；按下数字键主板上的LED显示相应的数字，按下CR键程序退出。用户在自己编写程序的时候，可以自己定义键盘中按键的功能并加以控制相应的操作。（二）编程思路 开始结束初始化EPP接口读取按键值F1键响应数字键响应LED循环显示数字检测是否有 F2键按下YNLED上显示相应的数字CR键响应LED全部熄灭（三）编程步骤 1根据
47、需要选择自定义头文件。2EPP端口初始化。3编写显示函数display()。当有F1键按下，则实验主板上的LED要循环显示0，1，29999，显示过程中还要判断是否有F2键按下。为方便起见，将这一部分功能写成函数（displed（）的形式，当有F1键按下的时候，直接调用这个函数。函数内容详见本实验的参考程序。4判断是哪一行有键按下。根据键盘的行扫描原理，先将第一行置“0”，再读取74LS244的数据端；如果全部为高就将第二行置“0”，再读74LS244的数据端；如果全部为高就将第三行置“0”，再读取74LS244的数据端，依次类推，通过输出的行码和读入的列码中“0”的位置确定按下的键。whil
48、e(keyz=0 xff)flage=1;keyz=epp_key(0 xfe);/*判断是否是第一行的按键按下*/if(keyz=0 xff)flage=2;keyz=epp_key(0 xfd);/*判断是否是第二行的按键按下*/if(keyz=0 xff)flage=3;keyz=epp_key(0 xfb);/*判断是否是第三行的按键按下*/5判断是哪个键按下，并执行相应的操作。在判断是哪一行有键按下时，再读74LS244的数据端，哪位显示低电平“0”，其对应的那列就有按键按下。知道了哪一行哪一列有键按下，就能确定是哪个键按下，例如当第一行的第一列显示低电平时，就说明有F1键按下。判断
49、有F1键按下的语句：if(flage=1&keyz!=0 xff)/*第一行有键按下*/if(keyz=0 x7f）/*判断是否为第一行第一列有键按下*/printf(Keyname:x46x31n);display();/*调用显示函数*/return;在显示函数（display()）中，要查询是否有F2键按下，如有则实验主板上LED全部熄灭。判断是否有F2键按下的语句为：epp_write_data(OUT_KEY,0 xfe);/*键盘第一行置“0”*/epp_read_data(IN_KEY,&keyz2);/*读取键盘列的状态*/if(keyz2=0 xbf&falge=1)/*判断
50、是否有F2键按下*/epp_write_data(G_LED,0 xaa);/*如有F2键按下，led熄灭*epp_write_data(D_LED,0 xaa);当有数字键按下时，在主板的LED上直接显示相应的数字，此时直接调用头文件（displed.h）中的LED显示函数（displed()）。例如当有“5”键按下时：if(flage=2&keyz!=0 xff)/*第二行有键按下*/if(keyz=0 xfb)/*判断是否为第二行第六列有键按下*/printf(Keyname:x35n);displed(5);（四）源程序清单 参考程序见实验指导书附录I-14。w思考和练习题 1去掉去抖
