51單片機系統與標準PC鍵盤(pán)的接口模塊設計
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FIFO棧是程序中設置的發(fā)送緩沖區，它是按“先進(jìn)先出”原則建立的32字節循環(huán)隊列，有一個(gè)隊列頭指針和一個(gè)隊列尾指針。進(jìn)隊列時(shí)，編碼數據進(jìn)入由隊列尾指針所指單元，同時(shí)隊列尾指針增量，指向下一個(gè)單元，當數據不斷進(jìn)入隊列，使尾指針指向隊列末端時(shí)，尾指針循環(huán)重新繞回隊列始端；出隊列時(shí)，編碼數據從隊列頭指針所指的單元取出，同時(shí)隊列頭指針增量，指向下一個(gè)單元，在頭指針指向隊列末端時(shí)，也要重新繞回隊列始端，但頭指針始終不能“超過(guò)”尾指針。如果按鍵速度快于上位單片機接收碼值的速度，有可能尾指針繞回后與頭指針再次相等，這時(shí)表明隊列已滿(mǎn)，不能再存入數據，如果此時(shí)再有鍵按下，那么棧溢出指示燈將點(diǎn)亮。
在系統中設立了三個(gè)標志分別對應于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)，程序都要翻轉相應標志，然后向鍵盤(pán)發(fā)送EDH命令，命令鍵盤(pán)對其上的三個(gè)LED指示燈做相應激勵。
在向上位單片機發(fā)送FIFO棧首的碼值之前要先檢測ACK信號狀態(tài)以確定上位單片機是否已取走上次碼值。若ACK信號有效，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，一方面將8位并行碼值置入串-并轉換芯片(74LS165)中，另一方面將觸發(fā)器(74LS74)置為1，使端變?yōu)?，為上位單片機提供碼值準備好(PS_READY#)的狀態(tài)信號，并點(diǎn)亮指示燈。在上位單片機中，可查詢(xún)此狀態(tài)信號也可利用此狀態(tài)信號申請中斷。上位單片機若采用并行接口方法，則發(fā)出讀緩沖器信號(P_RD#)和片選信號(P_CS#)，便可通過(guò)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的串行數據端(S_DAT)讀回8位碼值。在上位單片機讀取完當前的鍵值后，ACK信號將由握手邏輯自動(dòng)置為有效，系統可通過(guò)檢測ACK信號的狀態(tài)以發(fā)送下一個(gè)碼值。
圖4 主程序流程圖
結語(yǔ)
實(shí)踐證明應用該模塊不但可大大地簡(jiǎn)化鍵盤(pán)輸入電路及程序設計，而且在使用高級語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)程序時(shí)更加方便。該模塊可識別標準PC鍵盤(pán)上的所有按鍵，并能自動(dòng)考慮SHIFT、NUMLOCK及CAPLOCK鍵對編碼的影響。對于DOS系統中CRTL+按鍵、ALT+按鍵等組合鍵，該模塊并未考慮，但相對上位的單片機系統而言，目前所提供的按鍵數量已足夠用了。
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