44. Взаимодействие микроконтроллера с клавиатурой,дисплеем
Взаимодействие с клавиатурной матрицей:
Решение задачи:
- устранение дребезга контактов
- идентификация нажатых клавиш
- обнаружение замыкания клавиш
Схемотехническая реализация:
- в открытых МП-системах в роли регистров ВВ используют порты
- использование ППИ
- использование встроенных средств (в составе МК)
- использование специальных контроллеров управления клавиатурой
Алгоритм взаимодействия с клавиатурой:
м
атрица
6х4,
n_col – текущая колонка,
k_kol=6 – количество колонок
Программа для МК51:
;
Инициализация
SCAN_COD reg R2
n_col reg R3
k_kol reg R4
start: mov P0,#0Fh; РО на ввод
mov P1,#FFh; Р1 неактивен
mov SCAN_COD,#FEh
mov B,#4; множитель
mov n_col,#0
mov k_kol,#6
mov DPTR,#TBL
m1: mov A,SCAN_COD
mov P1,A
RL A
mov SCAN_COD,A
mov A,P0
anl A,#0Fh; выделяем младшую тетраду
mov R5,A; сохранение состояние порта Р0
cjne A,#05h,m3; переход по замыканию
inc n_col
cjne n_col,#6,m1 если <6 возвр. на m1
jmp start
m3: ;задержка и повторный ввод с проверкой задержек
;процедура идентификации
mov A,n_col
mul A,B; 4 x n_col
cjne R5,#0FEh,m2
add A,#0FEh; +m_rot
m2: cjne R5,#0FDh,m4
add A,#1
m4: cjne R5,#0FBh,m5
add A,#2
m5: cjne R5,#0F7h,m6
add A,#3
m6: movc A,@A+DPTR
mov 40h,A; сохранение кода клавиши, взятой из таблицы
; По значению кода выполняем обработку
С дисплеями через ССИ и ЖК.
Принцип действия с ССИ – Подавая уровни напряжений лог. Нуля и лог. Единицы можно высветить нужный цифровой символ. Управляющее слово для включения светодиодов обычно представляет собой один байт, разряды которого закреплены за сегментами индикатора. Если используется один ССИ, его можно подключить напрямую к выходам порта. При этом общий катод подключают к общей шине(GND). Если входной ток линии порта недостаточен, то между выходом портом и входом ССИ включают усилитель, формирователь тока с ограничительным сопротивлением. В случае применения многоразрядных индикаторов схему управления строят применяя принцип динамического управления. При этом через один порт МК поочередно выводятся коды отображаемых цифр, через другой порт – сигналы выборки, определяющие номера разрядов, для которых предназначена выводимая информация.
ЖК дисплеи – Современные ЖК-дисплеи часто имеют встроенные контроллеры для управления дисплеем типа широкого известного HD44780,который имеет собственную систему команд. Команды и данные для дисплея пересылаются по восьми или четырех разрядной шине данных, управляющие сигналы – по отдельным линиям связи
45. Устройства энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом (на примере at25, at45).
Речь идёт о памяти EEPROM.
Цикл обращения к EEPROM при записи данных:
1. Проверка доступности (ожидание обновления флага в регистре управления EEWE)
2. При EEWE = 0 происходит запись адреса (пересылка) в регистр адреса, запись данных в регистр данных, в регистре управления устанавливается регистр разрешения записи EEMWE и через 4 такта EEWE устанавливается в 1.
3. Начинается режим записи, который длится > 2 мс, после чего происходит аппаратный сброс флага и повторение цикла.
Имеются 2 бита защиты, которыми можно запретить доступ к памяти на считывание и запись.
Память последовательного типа EEPROM.
Объём: 128б – 128 Кбайт. Напряжение питания – 1.8 – 5.5 В.
Для записи данных на страницу предварительно заносим данные в буфер и после сигнала STOP на интерфейсе происходит стирание страницы и перенос данных из буфера на страницу. При записи границы между страницами сохраняются, т.е. при достижении границы страницы запись дальше пойдёт с начала страницы. При чтении контроль границ страниц не осуществляется. Возможные размеры страниц: 8, 16, 32, 64, 128, 256 б/Мб.
Некоторые модели внутри разбиваются на банки. Может быть 2,4,8 банков. Это делается для уменьшения количества интерфейсных входов на 1, 2, 3 соответственно (интегрируем 2, 4, 8 схем в одну).
Временные диаграммы работы EEPROM:
1. Запись одиночного бита:
2. Запись страничная (последовательности байт):
3. Чтение по текущему адресу:
4. Чтение по заданному адресу:
Временные диаграммы операций чтения/записи были приведены для единого адресного пространства в схеме. Если же устройство поделено на банки, то в протоколе адрес устройства вида 1010A2A1A0 модифицируется на:
1010А2А1Р0 – для 2х банков (Р0 – номер банка).
1010А2Р1Р0 – для 4х банков.
1010Р2Р1Р0 – для 8ми банков.
В случае расширения имеем: 1А2А1А0Р2Р1Р0 (2К∙8 = 16 Кбайт).
В случае использования протокола I2C (линейка АТ24) временная диаграмма записи одиночного байта выглядит следующим образом:
