微机原理与接口技术(第二版) 教学课件 ppt 作者 马维华 主编1,3,4,5,8,9,10,11章 十一五教材讲稿第8章人机交互接口

第8章 人机交互接口,【本章提要】 首先介绍非标准键盘和LED显示器的输入/输出接口技术，然后讨论系统标准/扩展键盘接口及标准显示器CRT接口，最后介绍标准并行打印机接口SPP、EPP及ECP接口。 【学习目标】 熟悉非标准键盘的工作原理和LED显示器的特点 熟悉8255作为键盘和8段LED显示器接口的方法 会用行扫描法进行键扫描，并能运用动态显示技术和编程应用 了解微机标准键盘接口的功能和构成，会用16H号中断操作键盘 了解显示适配器的性能指标，会计算显存的带宽和容量 了解显示器的组成和编程方法，了解VGA和DVI接口及其特点 了解打印机接口的组成，读懂打印机时序 能用直接端口和中断调用方式控制打印机打印 了解EPP和EPC，熟悉用EPP扩展并行接口的方法,2019年5月20日星期一,第8章 人机交互接口技术,8.1键盘接口 非标准键盘及LED显示器接口 微机系统中的标准键盘接口 8.2显示器接口 显示适配器接口概述 显示适配器组成 对显示适配器的编程 VGA与DVI接口 8.3并行打印机接口 并行打印机适配器组成 并行打印机接口的应用 增强并行端口EPP和扩展功能端口ECP,2019年5月20日星期一,8.1键盘接口 1.非标键盘及LED,假设地址258H25BH,2019年5月20日星期一,非标准键盘接口,常有行扫描法和行反转法两种方法 （这里重点介绍行扫描法） 行扫描法： 逐行输入低电平，然后判断列线的电平高低，以确定具体按键位置。先判断是否有键按下,如果有键按下再判断是哪个键。 行反转法 用行反转法识别按键时必须使用既可以输入又可以输出的并行接口，行线和列线分别接不同的并行口，先让行线对应口设置为输出，列线口定义为输入，使行线输出全0，读取列线口。如果有键按下则必有一列线为0。然后将行和列两个端口的输出输入状态互换，将刚才读到的列值向现在列对应的端口输出，再读行对应的端口，因此在有键按下时行线上的值必为0。这样，当一个键闭合时，必定可以读到一对惟一的行值和列值。,2019年5月20日星期一,判断是否有键按下,ROWBEGIN：MOV AL,10001001B ;A,B均为方式0输出,C上半口输入,下半口输出 MOV DX，25BH ；8255方式控制字送控制端口 OUT DX，AL RWAIT： MOV AL，00H ；往所有行线（PC3-PC0）上输出0， MOV DX，25AH ；8255端口C OUT DX，AL IN AL，DX ；读所有列线（PC7-PC4）的电平状态 AND AL，0F0H ；比较是否有列线处于低电平状态 CMP AL，0F0H JZ RWAIT ；输入全1表示没有键闭合,则循环等待 RDONE： CALL DELAY ；有键闭合，则延时20ms,消除抖动 ,参见接口电路图,2019年5月20日星期一,行扫描法,2019年5月20日星期一,行扫描法程序,ROWPROG： MOV BL，0 ；键值寄存器BL初值为0 MOV CL，0FEH ；送扫描初值11111110B MOV BH，4 ；行计数器BH置计数值为总行数4 FINDROW: MOV AL，CL ；取行扫描值 MOV DX, 25AH ; C口 OUT DX, AL ; 行扫描输出 RCL AL，1 ；修改行扫描值 MOV CL，AL ；存行扫描值 IN AL，DX ; 读列线，判别是否有列线为低 AND AL，0F0H CMP AL，0F0H JNZ FINDCOL ；有列线为低电平，则转FINDCOL ADD BL，4 ；没有则使键值寄存器BL的值=键值+列数/行 DEC BH ；行未扫描完，则转FINDROW JNZ FINDROW JMP RDONE ；已扫描完，则转RDONE FINDCOL： OR AL，0FH ; 所有列为0 RCR AL，1 JNC COMMDEL ；此列为低电平，则转COMMDEL INC BL ；如果未找到低电平的列线，则使键号=键号+1 JMP FINDCOL ；继续寻找 COMMDEL：: ；键命令处理程序 : RDONE： ；后续处理程序,参见接口电路图,2019年5月20日星期一,LED显示器,参见接口电路图,2019年5月20日星期一,LED显示流程,2019年5月20日星期一,LED显示程序,LEDDIS: MOV DI，OFFSET BUFFDATA ；指向缓冲区首地址 MOV CL，80H ；使最左边LED亮（如果位驱动为同相，则为7FH） LDISI： MOV AL，DI ；AL中为要显示的数 MOV BX，OFFSET TABLE ；段码表首址送BX XLAT ；段码送AL MOV DX，258H ；段码送段控端口A口 OUT DX，AL MOV AL，CL ；位扫描码送位控端口B口 MOV DX，259H OUT DX，AL ；保存位扫描码 CALL DELAY ；延时 CMP CL，01 ；显示扫描到最右边LED码？ JZ LQUIT ；是，则已显示一遍，退出 INC DI ；否，则指向下一位LED SHR CL，1 ；位码指向下一位 JMP LDISI ；显示下一位LED LQUIT： RET LTABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;09 DB 77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ;AF BUFFDATA DB 8 DUP (?) ；8个字节的缓冲区(假设其中均为十六进制数),参见接口电路图,2019年5月20日星期一,8.1.2 微机系统中的键盘接口,主机键盘接口的功能 接收键盘送来的串行扫描码。 将串行扫描码转换成并行扫描码，再转换为系统扫描码。 向处理器发键盘中断请求信号，以便处理器读取系统扫描码，完成键盘操作功能。 接收处理器发出的键盘自检测命令或复位命令，并且传输到键盘，以判断键盘工作是否正常或使键盘复位。 主机键盘接口的构成 主机键盘接口的操作,2019年5月20日星期一,主机键盘接口的构成,2019年5月20日星期一,主机键盘的操作,方法一：直接对端口操作 对60H和64H进行I/O的读写操作 如 IN AL，60H IN AL，64H 方法二：利用中断间接操作 INT 16H （参见P.326表8.3) 如：WAITK：MOV AH，1 INT 16H JZ WAITK ：,2019年5月20日星期一,INT 16H键盘中断功能,2019年5月20日星期一,8.2 显示适配器接口,一、显示适配器的性能指标 1显示分辨率 显示系统的分辨率可以分为点分辨率和色分辨率。 点分辨率是指屏幕上显示的像素点数，一般用水平点数×垂直点数来表示，例如800×600、1024×768等。 色分辨率是指每个像素点可以具有的色彩数。例如256色，16位色（216=64K）即为65536种颜色，24位色（16M）为16777216种颜色等。 2显示速度 显示速度是指显示图象或文字时的速度。 3显存带宽 显存的带宽是指显存与显示芯片之间每秒交换数据的总容量（单位：字节/秒）,它是决定显卡速度的主要因素。 显存带宽的计算公式为：带宽工作频率×位宽/8 4.显存类型及容量 显存类型包括SDRAM、DDR、DDR2、DDR3等。 显存容量=分辨率×位宽/8 5.刷新频率 刷新频率是显示屏幕信息更换的频率，即次数/秒，如50HZ、60HZ、75Hz等。 带宽与刷新频率、分辨率及位宽的关系为：带宽=刷新频率×分辨率×位宽/8,2019年5月20日星期一,二、显示适配器种类,常用的视频显示标准有MDA,CGA,EGA,VGA和SVGA(或TVGA)五种。 MDA（Monochrome Display Adaptor）是单色显示适配器。 CGA（Color Graphics Adaptor）是彩色图形适配器。它支持字符、图形两种方式。但分辨率不高，颜色种类较少，也是早期产品。 EGA（Enhance Color Graphics Adaptor）为增强型图形适配器，其字符、图形功能比CGA卡有较大提高，显示分辨率也较高。 VGA（Video Graphics Array）为视频图形阵列，其标准分辨率为640×480，16种颜色，一些兼容VGA卡可达更高指标。VGA卡兼容了上述各种显示卡的显示模式，支持更高的分辨率和更多的颜色种类。 SVGA（Super Video Graphics Array）是VESA(Video Electronics Standards Association-视频电子标准协会)所推荐的一种比VGA更强的显示标准。现在使用的显示卡几乎全是SVGA，一般称为超级VGA。VESA规定了一种SVGA BIOS，大多数视频卡制造商都遵循这个标准,2019年5月20日星期一,三、显示适配器组成,2019年5月20日星期一,四、对显示适配器编程,可采用直接对其I/O进行编程，还可利用BIOS进行编程。 例1：同时显示100个“M”，红字蓝底且闪烁。 MOV AH,0 ;0号功能=显示方式选择 MOV AL,3 ;方式3（见表8.4） INT 10H ;转BIOS MOV AX,0B800H ;段值 MOV ES,AX ;B800H段地址写入ES MOV DI,0 ;偏移地址为0写入DI（此时ES：DI指示B8000H地址） MOV CX,100 ;字符个数100 MOV AH, 10001100B ;字符属性 MOV AL, M REP STOSW ;将100个M写入ES：DI指示的内存区域（显存中）,参见字符属性及显示模式,2019年5月20日星期一,显示属性及显示模式,2019年5月20日星期一,五、LCD显示器接口VGA与DVI,VGA接口：D-15,2019年5月20日星期一,DVI接口,DVI接口（数字可视接口）：,2019年5月20日星期一,8.3 并行打印机接口,一、打印机适配器的组成,2019年5月20日星期一,并行接口打印机引脚信号,2019年5月20日星期一,打印机时序,2019年5月20日星期一,打印机端口地址及主要寄存器,打印机端口地址 打印机端口 数据端口 状态端口 控制端口 LP1 378H 379H 37AH LP2 278H 279H 27AH LP3 3BCH 3BDH 3BEH 打印机寄存器,控制寄存器,状态寄存器,2019年5月20日星期一,直接端口操作打印字符,假设待打印的字符在AL中，通过LPT1用汇编语言编写打印单个字符的子程序如下： SUBPRINT PROC NEAR MOV DX,378H ;指向LPT1输出数据端口 OUT DX,AL ;输出待打印的字符(AL中为要打印的ASCII字符)到适配器 MOV DX,379H ;指向状态寄存器端口 SUBWAIT: IN AL,DX ;读打印机状态 TEST AL,10000000B ;检查是否忙(*BUSY=0表示忙) JZ SUBWAIT ;,忙则等待，继续查询状态 MOV AL,00001101B ;选通位为1,发选通信号 MOV DX,37AH ;指向控制寄存器端口 OUT DX,AL ;选通打印机,字符进入打印机 MOV AL,00001100B ;选通位复位 OUT DX,AL ;送打印机选通 RET SUBPRINT ENDP,2019年5月20日星期一,利用中断调用打印字符,可利用BIOS中断调用以及DOS功能调用，用BIOS调用示例如下： MOV AH, 0 ;0号功能 MOV AL, ;要打印的字符 MOV DX, 0 ;LPT1打印机端口 INT 17H ;转BIOS打印机程序 TEST AH, 01H ;检测是否超时 JNZ ERROR ;超时转出错处理 ： ERROR:,2019年5月20