51單片機(jī)系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤的接口模塊設(shè)計(jì)
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FIFO棧是程序中設(shè)置的發(fā)送緩沖區(qū)，它是按“先進(jìn)先出”原則建立的32字節(jié)循環(huán)隊(duì)列，有一個(gè)隊(duì)列頭指針和一個(gè)隊(duì)列尾指針。進(jìn)隊(duì)列時(shí)，編碼數(shù)據(jù)進(jìn)入由隊(duì)列尾指針?biāo)竼卧?，同時(shí)隊(duì)列尾指針增量，指向下一個(gè)單元，當(dāng)數(shù)據(jù)不斷進(jìn)入隊(duì)列，使尾指針指向隊(duì)列末端時(shí)，尾指針循環(huán)重新繞回隊(duì)列始端；出隊(duì)列時(shí)，編碼數(shù)據(jù)從隊(duì)列頭指針?biāo)傅膯卧〕?，同時(shí)隊(duì)列頭指針增量，指向下一個(gè)單元，在頭指針指向隊(duì)列末端時(shí)，也要重新繞回隊(duì)列始端，但頭指針始終不能“超過”尾指針。如果按鍵速度快于上位單片機(jī)接收碼值的速度，有可能尾指針繞回后與頭指針再次相等，這時(shí)表明隊(duì)列已滿，不能再存入數(shù)據(jù)，如果此時(shí)再有鍵按下，那么棧溢出指示燈將點(diǎn)亮。
在系統(tǒng)中設(shè)立了三個(gè)標(biāo)志分別對(duì)應(yīng)于CAPS LOCK鍵、NUM LOCK鍵及SCROLL LOCK鍵的狀態(tài)，每次有這三個(gè)鍵按下時(shí)，程序都要翻轉(zhuǎn)相應(yīng)標(biāo)志，然后向鍵盤發(fā)送EDH命令，命令鍵盤對(duì)其上的三個(gè)LED指示燈做相應(yīng)激勵(lì)。
在向上位單片機(jī)發(fā)送FIFO棧首的碼值之前要先檢測(cè)ACK信號(hào)狀態(tài)以確定上位單片機(jī)是否已取走上次碼值。若ACK信號(hào)有效，則將碼值鎖存在P1口上，然后由P3.7產(chǎn)生模擬的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，一方面將8位并行碼值置入串-并轉(zhuǎn)換芯片(74LS165)中，另一方面將觸發(fā)器(74LS74)置為1，使端變?yōu)?，為上位單片機(jī)提供碼值準(zhǔn)備好(PS_READY#)的狀態(tài)信號(hào)，并點(diǎn)亮指示燈。在上位單片機(jī)中，可查詢此狀態(tài)信號(hào)也可利用此狀態(tài)信號(hào)申請(qǐng)中斷。上位單片機(jī)若采用并行接口方法，則發(fā)出讀緩沖器信號(hào)(P_RD#)和片選信號(hào)(P_CS#)，便可通過三態(tài)緩沖器(74LS244)取得鍵值；若采用串行接口方法，則需發(fā)出串行時(shí)鐘(S_CLK)，從74LS165的串行數(shù)據(jù)端(S_DAT)讀回8位碼值。在上位單片機(jī)讀取完當(dāng)前的鍵值后，ACK信號(hào)將由握手邏輯自動(dòng)置為有效，系統(tǒng)可通過檢測(cè)ACK信號(hào)的狀態(tài)以發(fā)送下一個(gè)碼值。
圖4 主程序流程圖
結(jié)語
實(shí)踐證明應(yīng)用該模塊不但可大大地簡(jiǎn)化鍵盤輸入電路及程序設(shè)計(jì)，而且在使用高級(jí)語言書寫程序時(shí)更加方便。該模塊可識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤上的所有按鍵，并能自動(dòng)考慮SHIFT、NUMLOCK及CAPLOCK鍵對(duì)編碼的影響。對(duì)于DOS系統(tǒng)中CRTL+按鍵、ALT+按鍵等組合鍵，該模塊并未考慮，但相對(duì)上位的單片機(jī)系統(tǒng)而言，目前所提供的按鍵數(shù)量已足夠用了。
評(píng)論