CWICZENIE 6
KLAWIATURY MATRYCOWE. KLAWIATURY
SEKWENCYJNE.
Wstep
Jednym z podstawowych srodków komunikacji systemu mikroprocesorowego
z uzytkownikiem jest klawiatura. Najbardziej rozpowszechnione sposoby podlaczenia
klawiatury do mikrokontrolera polegaja na wykorzystaniu w tym celu portów. Porty jako
uklady we/wy zapewniaja komunikacje dwukierunkowa. W mikrokontrolerze do odczytu
danej z portu wykorzystuje sie mozliwosc zmiany stanu z 1 na 0 poprzez sygnal zewnetrzny.
Jak z tego wynika porty sluzace do odczytu musza byc kazdorazowo ustawione w stan 1.
Ograniczona liczba linii w porcie nie pozwala na najprostsze rozwiazanie tzn. przypisanie
jednego klawisza klawiatury do jednej linii w porcie. W celu powiekszenia rozmiaru
klawiatury stosuje sie dwa popularne rozwiazania:
- klawiature sekwencyjna - poprzez zewnetrzny bufor podlaczony do szyny mikrokontrolera
sterowana jest jedna linia w porcie. W systemie DSM51 zorganizowana jest klawiatura
zlozona z szesciu przycisków [
↵
], [Esc], [
←
], [
↑
], [
→
], [
↓
]. Do obslugi wybrano linie P3.5
sterowana buforem CSDS.
- klawiature matrycowa - w tego typu klawiaturze nastepuje podzial na kolumny i wiersze
zapewniajace poszczególnym klawiszom indywidualne wspólrzedne po których mozna je
rozpoznac . W systemie DSM51 klawiatura matrycowa podlaczona jest za pomoca portów
zewnetrznych oraz linii adresowych A0 i A1. Role
kolumn spelniaja tutaj linie adresowe
A0 i A1 natomiast wierszy linie danego portu zewnetrznego. Porty zewnetrzne znajduja sie
pod adresami 21H oraz 22H i zostaly oznaczone jako CSKB0 i CSKB1. Klawiatura
matrycowa sklada sie z 16 klawiszy: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 podlaczonych do portu CSKBO
(adres 21H) oraz 8, 9, [
←
], [
↑
], [
→
], [
↓
], Esc, Enter [
↵
] podlaczonych do portu CSKB1
(adres 22H).
Schematy elektryczne klawiatur zamieszczono w dodatku do tej instrukcji
W cwiczeniu nalezy zapoznac sie z zasadami korzystania z okreslonego typu
klawiatury oraz realizacjami programowymi nad odczytem wybranych klawiszy.
ZADANIE 1
W zadaniu 1 nalezy zaobserwowac sposób odczytu danej pojawiajacej sie
w momencie nacisniecia uaktywnionego klawisza. Nalezy rozpoznac adres bufora CSDS
sterujacego klawiatura sekwencyjna
.
LED EQU P1.7
KEY EQU P3.5
;odczyt klawiatury
;Stale uzywane w programie
KEY_COD EQU
00001001B
;wybrane klawisze – 1 i 4
LJMP START
ORG 100H
START:
MOV R0,#CSDS
;adres wyboru klawisza
MOV A,#KEY_COD
MOVX
@R0,A
;wpisz wybrane klawisze
LOOP:
MOV C,KEY
;czytaj stan klawiszy
CPL C
;neguj
MOV LED,C
;zapal diode TEST gdy
;klawisz jest nacisniety
SJMP LOOP
Wykonaj program w trybie krokowym. Zmodyfikuj podany przyklad tak by uaktywnic inne
klawisze klawiatury sekwencyjnej.
ZADANIE 2
W zadaniu drugim zaprezentowano program eliminujacy drgania styków klawiatury
mogace wprowadzac bledy w odczycie. Zastosowano tu petle opóznienia czasowego,
w trakcie której powinien ustabilizowac sie stan linii P3.5 Nalezy porównac
LED EQU P1.7
KEY EQU P3.5
;odczyt klawiatury
;Stale uzywane w programie
KEY_COD EQU
00001001B
;wybrane klawisze-1 i 4
LJMP START
ORG 100H
START:
MOV R0,#CSDS
;adres wyboru klawisza
MOV A,#KEY_COD
MOVX
@R0,A
;wpisz wybrane klawisze
LOOP_NO:
JNB
KEY,LOOP_NO
;czekaj na nacisniecie
;klawisza
MOV A,#10
;eliminacja drgan styków
LCALL
DELAY_MS
JNB
KEY,LOOP_NO
;czy nadal nacisniety
CPL LED
;neguj stan diody TEST
;przy nacisnieciu klaw.
LOOP_YES:
JB
KEY,LOOP_YES
;czekaj na zwolnienie
;klawisza
MOV A,#10
;eliminacja drgan styków
LCALL
DELAY_MS
JB
KEY,LOOP_YES
;czy klawisz zwolniony
SJMP LOOP_NO
;powrót do petli czekania
;na klawisz
ZADANIE 3
Do samodzielnego wykonania.
Zmodyfikuj przyklad z zadania 2 tak by w petli programowej kolejno przegladac
w interwale czasowym 20 ms kolejne stany klawiszy. Nalezy rozpoznawac numer
nacisnietego klawisza a nastepnie wyswietlac go na wyswietlaczu LCD korzystajac
z odpowiednich podprogramów.
ZADANIE 4
Podany przyklad zawiera trzy petle programowe: LOOP_NO, LOOP_NR oraz
LOOP_YES. Pierwsza petla sluzy do ciaglego odczyt u danych z portu CSKB0. W momencie
nacisniecia jednego z przycisków 0 - 7 poprzez wykorzystanie instrukcji JZ (skocz jesli
wartosc akumulatora =0) nastepuje przejscie do petli nastepnej - LOOP_NR. Petla ta sluzy do
rozpoznania numeru nacisnietego klawisza. Nalezy zwrócic uwage na instrukcje RRC A.
Instrukcja ta sluzy do obrotu w prawo zawartosci akumulatora poprzez bit C. W trybie pracy
krokowej nalezy zaobserwowac i zanotowac kolejne wartosci akumulatora w trakcie
wykonywania instrukcji RRC A dla kilku róznych przycisków. W chwili zdekodowania
numeru przycisku (gdy bit C =0) i wyswietleniu informacji o tym na wyswietlaczu LCD
program przechodzi do trzeciej petli LOOP_YES. W petli tej rozpoznawane jest czy nadal
pozostaje nacisniety klawisz klawiatury. Jesli wszystkie przyciski zostana zwolnione program
powraca do petli LOOP_NO.
LJMP
START
ORG
100H
START:
LCALL
LCD_CLR
MOV
R0,#CSKB0
;adres klawiszy 0..7
LOOP_NO:
MOVX
A,@R0
;odczyt stanu klawiszy
CPL
A
JZ
LOOP_NO
;czy klawisz nacisniety
MOV
R2,#0FFH
LOOP_NR:
;przekoduj nr klawisza
;kod 1z 8 na cyfre 0..7
;petla bedzie wykonana 1-8 razy
INC
R2
;wiec R2 osiagnie wartosc 0..7
RRC
A
;obrót akumulatora przez C
;az odczytana 1 wsunie sie do C
JNC
LOOP_NR
MOV
A,R2
;przekoduj nr klawisza
ADD
A,#30H
;na kody znaków wysw. LCD
LCALL
WRITE_DATA
;wypisz kod klawisza
LOOP_YES:
MOVX
A,@R0
;odczyt stanu klawiszy
CPL
A
JNZ
LOOP_YES
;czy klawisz zwolniony
SJMP
LOOP_NO
;powrót do oczekiwania na
;nacisniecie klawisza
Wykonaj program w trybie krokowym. Rozpoznaj adresy buforów sterujacych pierwsza
grupa klawiszy 0 - 7. Zmodyfikuj program dla drugiej sekcji tak by wysterowac klawisze 8 -
Enter.
ZADANIE 5
Zmodyfikuj program z zadania 4 tak by wyeliminowac drgania styków klawiatury.
Zaproponuj algorytm programu dla obslugi calej klawiatury.