12. Периферийные устройства. Клавиатура, мышь.

Клавиатура.

Основной элемент клавиатуры – кнопка. Существует несколько способов реализации: механические датчики, сенсорные, и основанные на эффекте холла.

По способу получения кода нажатой клавиши клавиатуры делятся на клавиатуры кодирующего типа и сканирующего типа. В клавиатурах кодирующего типа матрица контактов клавиш подключена к входам шифратора, нажатие соответствующей клавиши вызывает сигнал на выходе. В сканирующих – в цикле опрашиваются все клавиши. При обнаружении нажатой клавиши фиксируется номер такта внутри цикла, и этот номер является идентификационным номером клавиши. При нажатии клавиши сигнал регистрируется контроллером клавиатуры и передается на системную плату в виде скан кодов. Скан код – некоторое однобайтовое слово, которое представляет идентификационный код клавиши. Фактически генерируется 2 скан кода нажатия и код “отжатия”. При нажатии скан код клавиши оказывается в буфере вывода и в контроллер подается запрос на прерывание. В ответ на этот запрос процессор реализует процедуру прерывания. Программа обработки этого прерывания содержится в БИОС. Если из буфера считывается скан код нажатия, но не считывается скан код “отжатия” то происходит размножение символа.

Физическая среда: 5 жил:

1) питание +5В; 2) земля; 3) сброс; 4) двунаправленная линия данных; 5) тактовая частота.

Исполнение клавиатур может быть различным, бывают клавиатуры на 2, 4, 8 и так далее клавиш.

В зависимости от того, для каких нужд используется клавиатура.

Клавиатура сканирующего типа на 8 клавиш:

В центре программно доступный буфер с 3-мя состояниями.

На базе этой схемы возможно реализовать схему по прерыванию. В этом случае процессор не будет участвовать в обмене.

При использовании клавиатуры часто может возникать эффект дребезга.

Существует несколько способов борьбы с дребезгом, они делятся на программный и аппаратный.

Для аппаратного способа применяется специальная аппаратура, в том числе RC цепочка и триггер Шмитта. Достоинством является то, что здесь не требуется процессорного времени, недостаток – введение дополнительно аппаратуры.

Чаще всего используют программные способы борьбы с дребезгом. Суть: при нажатии клавиши программа выполняет задержку на некоторый интервал времени , по истечении которого проверяет нажатие клавиши и если оно все еще есть, то считаем, что клавиша действительно нажата. Второй способ – постоянно выполняется проверка нажатия, и если, например 3 раза подтвердилось, то считаем, что клавиша была нажата.

Клавиатура сканирующего типа:

Если требуется спроектировать и реализовать клавиатуру, где большое количество клавиш, то реализуется структура в виде матриц. Реализуется постоянное сканирование с помощью декодера и мультиплексора, затем скан код поступает на специальный процессор, и затем скан коды поступают либо в процессор, либо на световые индикаторы.

Канал связи представляет собой последовательный канал, данные передаются с помощью старт стопного способа передачи. В этом последовательном канале присутствует тактовая частота.

Мышь.

Характеристики мышей:

1) количество кнопок: 2, 3 и так далее; 2) разрешение

3) тип интерфейса, по которому они соединяются с компьютером: COM (RS232), PS/2, USB.

4) устройство мыши: механические (шариковые), оптические (светодиодные и лазерные)

Мышь – процессорное устройство, в основе которого лежит процессор i8048.

У стройство мыши:

В основе лежит контроллер, два светодиода, кнопки, некоторая интерфейсная схема и источник питания.

Если для подключения мыши используется интерфейс RS232, то питающие – управляющие сигналы (DTR, RTS)