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电脑键盘工作原理是什么?
键盘是由一组排列成矩阵方式的按键开关组成,通常有编码键盘和非编码键盘两种类型,IBM系列个人微型计算机的键盘属于编码类型。微机键盘主要由单片 机、译码器和键开关矩阵三大部分组成。其中单片机采用了INTEL8048单片微处理器控制,这是一个40引脚的芯片,内部集成了8位 CPU、1024×8位的ROM、64×8位的RAM、8位的定时器/计数器等器件。
键盘是与主机箱分开的一个独立装置,通过一根5芯电缆与主机箱连接,系统主板上的键盘接口按照键盘代码串行传送的应答约定,接受键盘发送来的扫描码;键盘 在扫描过程中,7位计数器循环计数。当高5位(D6一D2)状态为全“0”时,经译码器在O列线上输出一个“0”,其余均为“1”;而计数器的低二位 (D1D0)通过4选1多路选择器控制0—3行的扫描。计数器计一个数则扫描一行,计4个数全部行线扫描一遍,同时由计数器内部向D2进位,使另一列线1 变低,行线再扫描一遍。只要没有键按下,多路选择器就一直输出高电平,则时钟一直使计数器循环计数,对键盘轮番扫描。当有一个键被按下时,若扫描到该键所 在的行和列时,多路选择器就会输出一个低电平,去封锁时钟门,使计数器停止计数。这时计数器输出的数据就是被按键的位置码(即扫描码)。
由于键盘排列成矩阵格式,被按键的识别和行列位置扫描码的产生,是由 键盘内部的单片机通过译码器来实现的。单片机在周期性扫描行、列的同时,读回扫描信号线结果,判断是否有键按下,并计算按键的位置以获得扫描码。当有键按 下时,键盘分两次将位置扫描码发送到键盘接口;按下一次,叫接通扫描码;释放时再发一次,叫断开扫描码。因此可以用硬件或软件的方法对键盘的行、列分别进 行扫视,去查找按下的键,输出扫描位置码,通过查表转换为ASCII码返回
8048利用程序 读取这个键码后,在最高位添上一个“O”,组成一个字节的数据,然后从P22引脚以串行方式输出。在8048检测到键按下后,还要继续对键盘扫描检测,以 发现该键是否释放。当检测到释放时,8048在刚才读出的7位位置码的前面(最高位)加上一个“1”,作为“释放扫描码”,也从 P22引脚串行送出去,以便和“按下扫描码”相区别。送出“释放扫描码”的目的是为识别组合键和上、下档键提供条件。 同时,主机还向键盘发送控制信号,主机CPU响应键盘中断请求时,通过外围接口芯片8255A一5的PA口读取键盘扫描码并进行相应转换处理和暂存;通过PB口的PB6和PB7来控制键盘接口工作。 从用途上看,键盘可分为台式机键盘、笔记本电脑键盘和工控机键盘三大类;其中台式机键盘从按键结构上又可分为两类,即机械键盘和电容键盘(又称有触点键盘 和无触点键盘)。机械键盘存在着开关容易损坏、易污染、易老化的缺点,现已基本淘汰。电容键盘在可靠性上比前者有质的飞跃,使用寿命较长,目前大多为电容 键盘。 但是,无论是机械键盘或者电容键盘,还是从早期的83键键盘发展到目前通称的标准键盘104键键盘,其应用都是主要依赖于硬件CPU和软件操作系统。以下就键盘的构造及工作原理等问题进行介绍。 (一)键盘构造及工作原理 PS/2设备履行一种双向同步串行协议。换句话说,每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。设备可以发送数据到主机,而主机也可以发送数据到设备,但主机总是在总线上有优先权,它可以在任何时候抑制来自设备的通信,只需把时钟线电平拉低即可。 键盘的内部结构主要包括控制电路板、按键、底板和面板等。电路板是整个键盘的控制核心,位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别、编码和传输接口工作;它将各个键所表示的数字或字母转换成计算机可以识别的信号,是用户和计算机之间主要的沟通者之一。
根据键盘向主机送入的二进制代码类型,可把键盘分为编码键盘和非编码键盘两种。IBM PC机的键盘属于非编码键盘,其特点是不直接提供所按键的编码信息,而是用较为简单的硬件和一套专用程序来识别所按键的位置,并提供与所按键相对应的中间 代码,然后再把中间代码转换成要对应的编码。这样,非编码键盘就为系统软件在定义键盘的某些操作功能上提供了更大的灵活性。
键盘主要由键开关矩阵、单片机和译码器三大部分组成。键开关矩阵即键盘按键由一组排列成矩阵方式的按键开关组成,所输入的信号由按键所在的位置决定。单片 机即键盘内部采用的Intel 8048单片机微处理器,这是一个40引脚的芯片,内部集成了8位CPU、1024×8位的ROM、64×8位的RAM以 及8位的定时器/计数器等。译码器即信号编码转译装置,把键盘的字符信号通过编码翻译转换成相应的二进制码。由于键盘排列成矩阵格式,被按键的识别和行列 位置扫描码的产生,是由键盘内部的单片机通过译码器来实现的。
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wufei608
wufei608 发表于 2011-12-30 12:22 目前正在学中断
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