PS/2键盘驱动设计指南下载

weixin_39821228 2019-06-14 10:30:14

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单片机接口技术实用子程序电子书及其配套源代码. 本书从工程应用的角度出发，介绍了单片机应用系统中各功能模块的扩展方法，包括存储器模块、键盘输入模块、显示和打印机输出模块、数据采集模块和单片机后向通道。对每一功能模块给出了典型的设计方案，并提供了原理图和完整的程序代码。本书所涉及到的数据接口包括RS-232、RS-422、RS-485、I2C、SPI、MICROWIRE、1-WIRE以及CAN总线接口。本书实例丰富、层次清晰、语言通俗，有较强的实用性，既可作为广大单片机开发人员和系统设计人员的查询手册，也可作为大中专院校工业自动化、电气技术专业及其他相关专业的参考资料。目录第1章单片机I/O接口的扩展 111 1.1 单片机应用系统 2 1.1.1 单片机系统概述 2 1.1.2 单片机系统中的功能模块 3 1.2 单片机I/O接口 4 1.2.1 I/O接口功能 5 1.2.2 接口的控制方式 5 1.2.3 I/O接口芯片 6 1.3 用单片机串口扩展I/O接口 6 1.3.1 子程序1——用串口扩展并行输入口 6 1.3.2 子程序2——用串口扩展并行输出口 11 1.4 用并行数据端口扩展I/O接口 14 1.4.1 子程序3——用8243扩展I/O接口 14 1.4.2 子程序4——用8255A扩展I/O接口 18 1.4.3 子程序5——用8155扩展I/O接口 27 第2章总线接口的扩展 41 2.1 子程序6——异步通信的软件模拟 42 2.1.1 异步通信简要介绍 42 2.1.2 软件模拟异步通信 43 2.2 子程序7——基于RS-232-C的串口通信 51 2.2.1 RS-232-C接口标准 52 2.2.2 RS-232-C传输接口电路的设计 53 2.2.3 单片机与PC机通信程序设计 55 2.2.4 PC机通信软件的开发 58 2.3 子程序8——基于RS-485的多机通信 65 2.3.1 RS-485接口标准 66 2.3.2 通信系统及接口电路设计 67 2.3.3 多机通信程序设计 68 2.4 子程序9——I2C总线协议的软件实现 75 2.4.1 I2C总线简要介绍 76 2.4.2 I/O端口模拟I2C总线接口的软件设计 78 2.5 子程序10——SPI总线在单片机系统中的实现 83 2.5.1 SPI总线简要介绍 83 2.5.2 SPI总线时序的软件实现 85 2.6 子程序11——1-Wire总线协议的软件实现 88 2.6.1 1-Wire总线简要介绍 88 2.6.2 1-Wire总线时序的软件实现 91 第3章 CAN总线接口 95 3.1 CAN总线接口简要介绍 96 3.3.1 CAN总线的特征 96 3.1.2 CAN总线接口的结构 97 3.1.3 CAN总线的设计方案选择 97 3.2 SJA1000总线控制器简要介绍 97 3.2.1 SJAl000结构和主要特点 98 3.2.2 SJA1000的内部结构 98 3.2.3 SJA1000的引脚说明 100 3.3 接口电路设计 100 3.3.1 SJA1000与单片机接口电路设计 100 3.3.2 前端物理接口电路的设计 101 3.3.3 设计电路需要注意的问题 102 3.4 控制程序总体设计 103 3.4.1 BasicCAN方式下的寄存器 103 3.4.2 设计流程 104 3.5 子程序12——硬件驱动程序的设计 105 3.6 子程序13——基本操作程序设计 106 3.7 子程序14——初始化操作 118 3.8 子程序15——通信程序设计 120 3.8.1 写发送缓冲器 120 3.8.2 读接收缓冲区 121 3.9 CAN总线的数据格式 122 3.9.1 数据帧 122 3.9.2 远程帧 125 3.9.3 出错帧 125 3.9.4 过载帧 126 第4章存储器的扩展 127 4.1 存储器综述 128 4.1.1 半导体存储器 128 4.1.2 半导体存储器的应用 130 4.1.3 各种存储器性能比较 132 4.1.4 智能卡 133 4.2 子程序16——典型外部程序存储器的使用 134 4.2.1 器件选择和接口电路的设计 135 4.2.2 外部存储器的访问 136 4.3 子程序17——典型外部数据存储器的使用 136 4.3.1 器件选择和接口电路的设计 137 4.3.2 外部数据存储器的读写 138 4.4 子程序18——用铁电存储器扩展外部数据存储器 140 4.4.1 铁电存储器FM1808接口电路的设计 140 4.4.2 FM1808读写程序设计 141 4.5 子程序19——I2C接口EEPROM的控制 142 4.5

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第1 章单片机 I/O 接口的扩展 ................................................................. 1 1.1 单片机应用系统 ........................................................................... 2 1.1.1 单片机系统概述 ................................................................ 2 1.1.2 单片机系统中的功能模块 ................................................ 3 1.2 单片机I/O 接口 ............................................................................ 4 1.2.1 I/O 接口功能 ...................................................................... 5 1.2.2 接口的控制方式 ................................................................ 5 1.2.3 I/O 接口芯片 ...................................................................... 6 1.3 用单片机串口扩展I/O 接口 ........................................................ 6 1.3.1 子程序1——用串口扩展并行输入口 ............................. 6 1.3.2 子程序2——用串口扩展并行输出口 ........................... 11 1.4 用并行数据端口扩展I/O 接口 .................................................. 14 1.4.1 子程序3——用8243 扩展I/O 接口 .............................. 14 1.4.2 子程序4——用8255A 扩展I/O 接口 ........................... 18 1.4.3 子程序5——用8155 扩展I/O 接口 .............................. 27 第2 章总线接口的扩展 .......................................................................... 41 2.1 子程序6——异步通信的软件模拟 .......................................... 42 2.1.1 异步通信简要介绍 .......................................................... 42 2.1.2 软件模拟异步通信 .......................................................... 43 2.2 子程序7——基于RS-232-C的串口通信 ................................ 51 2.2.1 RS-232-C接口标准 ......................................................... 52 2.2.2 RS-232-C传输接口电路的设计 ..................................... 53 2.2.3 单片机与PC机通信程序设计 ....................................... 55 2.2.4 PC机通信软件的开发 .................................................... 58 2.3 子程序8——基于RS-485的多机通信 .................................... 65 2 单片机接口技术实用子程序 2.3.1 RS-485接口标准 .................................................................................................. 66 2.3.2 通信系统及接口电路设计 ................................................................................... 67 2.3.3 多机通信程序设计 ............................................................................................... 68 2.4 子程序9——I 2 C 总线协议的软件实现 ......................................................................... 75 2.4.1 I 2 C 总线简要介绍 ................................................................................................. 76 2.4.2 I/O 端口模拟I 2 C 总线接口的软件设计 .............................................................. 78 2.5 子程序10——SPI 总线在单片机系统中的实现 ........................................................... 83 2.5.1 SPI 总线简要介绍 ................................................................................................ 83 2.5.2 SPI 总线时序的软件实现 .................................................................................... 85 2.6 子程序11——1-Wire 总线协议的软件实现 ................................................................. 88 2.6.1 1-Wire 总线简要介绍 ........................................................................................... 88 2.6.2 1-Wire 总线时序的软件实现 ............................................................................... 91 第3 章 CAN总线接口 .................................................................................................................. 95 3.1 CAN 总线接口简要介绍 ................................................................................................. 96 3.1.1 CAN总线的特征 .................................................................................................. 96 3.1.2 CAN总线接口的结构 .......................................................................................... 97 3.1.3 CAN总线的设计方案选择 .................................................................................. 97 3.2 SJA1000 总线控制器简要介绍 ....................................................................................... 97 3.2.1 SJAl000 结构和主要特点 .................................................................................... 98 3.2.2 SJA1000 的内部结构 ............................................................................................ 98 3.2.3 SJA1000 的引脚说明 .......................................................................................... 100 3.3 接口电路设计 ................................................................................................................ 100 3.3.1 SJA1000 与单片机接口电路设计 ...................................................................... 100 3.3.2 前端物理接口电路的设计 ................................................................................. 101 3.3.3 设计电路需要注意的问题 ................................................................................. 102 3.4 控制程序总体设计 ........................................................................................................ 103 3.4.1 BasicCAN 方式下的寄存器 ............................................................................... 103 3.4.2 设计流程 ............................................................................................................. 104 3.5 子程序12——硬件驱动程序的设计 ........................................................................... 105 3.6 子程序13——基本操作程序设计 ............................................................................... 106 3.7 子程序14——初始化操作 ........................................................................................... 118 3.8 子程序15——通信程序设计 ....................................................................................... 120 3.8.1 写发送缓冲器 ..................................................................................................... 120 3.8.2 读接收缓冲区 ..................................................................................................... 121 3.9 CAN 总线的数据格式 ................................................................................................... 122 3.9.1 数据帧 ................................................................................................................. 122 3.9.2 远程帧 ................................................................................................................. 125 3.9.3 出错帧 ................................................................................................................. 125 目录 3 3.9.4 过载帧 ................................................................................................................. 126 第4 章存储器的扩展 ................................................................................................................. 127 4.1 存储器综述 .................................................................................................................... 128 4.1.1 半导体存储器 ..................................................................................................... 128 4.1.2 半导体存储器的应用 ......................................................................................... 130 4.1.3 各种存储器性能比较 ......................................................................................... 132 4.1.4 智能卡 ................................................................................................................. 133 4.2 子程序16——典型外部程序存储器的使用 ............................................................... 134 4.2.1 器件选择和接口电路的设计 ............................................................................. 135 4.2.2 外部存储器的访问 ............................................................................................. 136 4.3 子程序17——典型外部数据存储器的使用 ............................................................... 136 4.3.1 器件选择和接口电路的设计 ............................................................................. 137 4.3.2 外部数据存储器的读写 ..................................................................................... 138 4.4 子程序18——用铁电存储器扩展外部数据存储器 ................................................... 140 4.4.1 铁电存储器FM1808 接口电路的设计 .............................................................. 140 4.4.2 FM1808 读写程序设计 ...................................................................................... 141 4.5 子程序19——I 2 C 接口EEPROM的控制 ................................................................... 142 4.5.1 AT24C512 简要介绍 ........................................................................................... 143 4.5.2 AT24C512 工作时序 ........................................................................................... 144 4.5.3 读写程序 ............................................................................................................. 146 4.6 子程序20——SPI 接口EEPROM的控制 .................................................................. 155 4.6.1 AT93CXX 简要介绍 ........................................................................................... 155 4.6.2 AT93CXX 的控制时序 ....................................................................................... 157 4.6.3 读写程序 ............................................................................................................. 160 4.7 子程序21——FLASH存储器K9F6408U0A 的控制 ................................................. 165 4.7.1 K9F6408U0A 简要介绍 ..................................................................................... 165 4.7.2 专用的命令功能和状态寄存器 ......................................................................... 167 4.7.3 K9F6408U0A 的程序设计 ................................................................................. 168 4.8 子程序22——SLE4442 逻辑加密IC 卡的控制 ......................................................... 174 4.8.1 SLE4442 简要介绍 ............................................................................................. 175 4.8.2 SLE4442 内部结构 ............................................................................................. 176 4.8.3 程序设计 ............................................................................................................. 177 第5 章键盘接口与控制 ............................................................................................................. 185 5.1 键盘设计指南 ................................................................................................................ 186 5.1.1 键盘的物理结构 ................................................................................................. 186 5.1.2 键盘的组成形式 ................................................................................................. 187 5.1.3 单片机输入接口解决方案 ................................................................................. 191 4 单片机接口技术实用子程序 5.2 独立式键盘的控制 ........................................................................................................ 193 5.2.1 子程序23——独立式中断键盘的设计 ............................................................ 193 5.2.2 子程序24——独立式查询键盘的设计 ............................................................ 196 5.2.3 子程序25——独立式中断查询键盘的设计 .................................................... 202 5.3 矩阵式键盘的控制 ........................................................................................................ 206 5.3.1 子程序26——矩阵式扫描按键的设计 ............................................................ 206 5.3.2 子程序27——矩阵式中断扫描键盘的设计 .................................................... 213 5.3.3 子程序28——矩阵式线反转法键盘的设计 .................................................... 215 5.4 子程序29——矩阵式键盘的锁定 ............................................................................... 217 5.4.1 键盘密码原理及单片机密码设置方法 ............................................................. 217 5.4.2 程序设计 ............................................................................................................. 218 5.5 子程序30——改进型I/O 端口复用键盘的控制 ........................................................ 221 5.5.1 I/O 端口复用的原理和接口电路的设计 ........................................................... 221 5.5.2 程序设计 ............................................................................................................. 222 5.6 子程序31——利用ZLG7279A 实现键盘显示 ........................................................... 224 5.6.1 ZLG7289A 简要介绍 .......................................................................................... 225 5.6.2 接口电路设计 ..................................................................................................... 229 5.6.3 程序设计 ............................................................................................................. 230 5.7 子程序32——PS/2 键盘的设计 ................................................................................... 233 5.7.1 PS/2 接口标准 ..................................................................................................... 234 5.7.2 硬件设计 ............................................................................................................. 238 5.7.3 软件设计 ............................................................................................................. 239 第6 章显示和打印机的接口与控制 ......................................................................................... 245 6.1 显示和打印接口设计指南 ............................................................................................ 246 6.1.1 LED 显示接口 .................................................................................................... 246 6.1.2 LCD显示接口 .................................................................................................... 247 6.1.3 CRT 显示器 ......................................................................................................... 253 6.1.4 打印机 ................................................................................................................. 255 6.2 子程序33——LED 显示器在单片机系统中的应用 ................................................... 257 6.2.1 PS7219简要介绍 ................................................................................................ 258 6.2.2 PS7219与单片机接口电路的设计 .................................................................... 260 6.2.3 控制程序设计 ..................................................................................................... 260 6.3 子程序34——利用HT16XX 实现段式液晶显示 ...................................................... 264 6.3.1 HT1621 简要介绍 ............................................................................................... 264 6.3.2 接口电路设计 ..................................................................................................... 267 6.3.3 控制程序设计 ..................................................................................................... 268 6.4 子程序35——利用HD44780 实现字符显示 .............................................................. 271 6.4.1 HD44780 简单介绍 ............................................................................................ 271 目录 5 6.4.2 HD44780 接口电路的设计 ................................................................................ 273 6.4.3 控制程序 ............................................................................................................. 274 6.5 子程序36——利用SED1520 实现点阵显示 .............................................................. 278 6.5.1 SED1520 简要介绍 ............................................................................................. 279 6.5.2 液晶模块的内部结构及其与单片机接口电路 ................................................. 283 6.5.3 控制程序编写 ..................................................................................................... 285 6.6 子程序37——利用HD66421 实现灰度字符显示 ...................................................... 297 6.6.1 HD66421 简要介绍 ............................................................................................ 297 6.6.2 接口电路 ............................................................................................................. 300 6.6.3 控制程序编写 ..................................................................................................... 300 6.7 子程序38——CRT 显示器在单片机系统中的应用 ................................................... 303 6.7.1 OCA-93 显示适配器简要介绍 ........................................................................... 304 6.7.2 适配器的接口设计 ............................................................................................. 306 6.7.3 驱动程序设计 ..................................................................................................... 307 6.8 子程序39——微型打印机在单片机系统中的应用 ................................................... 308 6.8.1 CENTRONICS 标准 ........................................................................................... 308 6.8.2 SP-M 系列微型打印机介绍 ............................................................................... 309 6.8.3 接口电路设计 ..................................................................................................... 311 6.8.4 程序设计 ............................................................................................................. 312 第7 章数据采集与控制 ............................................................................................................. 317 7.1 数据采集技术概述 ........................................................................................................ 318 7.1.1 模拟信号采集技术 ............................................................................................. 318 7.1.2 A/D 转换技术 ..................................................................................................... 321 7.1.3 A/D 转换器件选型指南 ..................................................................................... 323 7.1.4 数字逻辑信号的采集 ......................................................................................... 324 7.2 子程序40——模拟量输入选择接口 ........................................................................... 324 7.2.1 模拟开关的主要技术指标 ................................................................................. 325 7.2.2 模拟开关的选型 ................................................................................................. 326 7.2.3 模拟开关接口电路的设计 ................................................................................. 327 7.2.4 用CD4051实现多路模拟信号的输入 .............................................................. 329 7.3 子程序41——用模拟比较器实现A/D 转换 .............................................................. 332 7.3.1 测量原理 ............................................................................................................. 333 7.3.2 电路设计 ............................................................................................................. 334 7.3.3 测量过程 ............................................................................................................. 334 7.3.4 控制程序设计 ..................................................................................................... 335 7.4 子程序42——8 位并行接口ADC080X的接口与驱动 ............................................. 338 7.4.1 ADC0808/ADC0809 简要介绍 .......................................................................... 339 7.4.2 ADC0808/0809 与单片机的接口设计 .............................................................. 340 6 单片机接口技术实用子程序 7.4.3 编写程序 ............................................................................................................. 342 7.5 子程序43——SPI 接口A/D 转换器TLC2543 的应用 .............................................. 345 7.5.1 TLC2543 简要介绍 ............................................................................................. 346 7.5.2 LC2543 与单片机的接口电路 ........................................................................... 347 7.5.3 控制程序 ............................................................................................................. 347 7.6 子程序44——I 2 C 接口A/D 转换器ADS11XX的应用 ............................................. 350 7.6.1 ADS11XX 简要介绍 ........................................................................................... 351 7.6.2 ADS1100 与单片机的接口电路 ........................................................................ 353 7.6.3 ADS1100 的控制方法 ........................................................................................ 353 7.6.4 ADS1100 控制程序 ............................................................................................ 355 7.7 子程序45——16位A/D 转换器AD7715的应用 ...................................................... 360 7.7.1 AD7715 简要介绍 .............................................................................................. 360 7.7.2 AD7715 与单片机的接口电路 ........................................................................... 361 7.7.3 AD7715 的寄存器 .............................................................................................. 362 7.7.4 AD7715 控制程序设计 ...................................................................................... 364 7.8 子程序46——等精度数字频率计的实现 ................................................................... 367 7.8.1 等精度频率测量原理 ......................................................................................... 367 7.8.2 设计CPLD 的逻辑功能 ..................................................................................... 368 7.8.3 频率信号预处理 ................................................................................................. 370 7.8.4 主控制器程序设计 ............................................................................................. 371 7.9 子程序47——1-wire 测温芯片DS18XX 的应用 ....................................................... 375 7.9.1 DS18XX 简要介绍 ............................................................................................. 375 7.9.2 DS18B20 简要介绍 ............................................................................................ 376 7.9.3 DS18B20 的接口电路 ........................................................................................ 378 7.9.4 控制程序的设计 ................................................................................................. 379 7.10 子程序48——时钟日历芯片PCF8563 的应用 ........................................................ 382 7.10.1 PCF8563 简要介绍 ........................................................................................... 383 7.10.2 PCF8563 硬件电路 ........................................................................................... 384 7.10.3 PCF8583 的控制程序设计 ............................................................................... 385 第8 章单片机后向通道接口与控制 ......................................................................................... 393 8.1 单片机后向通道概述 .................................................................................................... 394 8.1.1 模拟量的输出技术概述 ..................................................................................... 394 8.1.2 频率合成技术概述 ............................................................................................. 396 8.1.3 机电控制技术概述 ............................................................................................. 398 8.2 子程序49——并行接口电压输出型D/A 转换器的控制 ........................................... 399 8.2.1 MAX530 简要介绍 ............................................................................................. 399 8.2.2 MAX530 接口电路的设计 ................................................................................. 401 8.2.3 控制程序的设计 ................................................................................................. 403 目录 7 8.3 子程序50——并行接口电流输出型D/A 转换器的控制 ........................................... 405 8.3.1 DAC083X 简要介绍 ........................................................................................... 406 8.3.2 DAC083X 系列D/A 转换器与单片机的接口电路 .......................................... 407 8.3.3 控制程序的设计 ................................................................................................. 409 8.4 子程序51——串行接口电压输出型D/A 转换器的控制 ........................................... 412 8.4.1 MAX532 简要介绍 ............................................................................................. 412 8.4.2 MAX532 与单片机接口电路的设计 ................................................................. 413 8.4.3 控制程序 ............................................................................................................. 414 8.5 子程序52——I 2 C 接口的A/D 及D/A 转换器的应用 ............................................... 417 8.5.1 PCF859l 简要介绍 .............................................................................................. 418 8.5.2 PCF8591 与单片机接口电路的设计 ................................................................. 420 8.5.3 控制程序的设计 ................................................................................................. 420 8.6 子程序53——基于AD9850的数字信号发生器 ........................................................ 426 8.6.1 AD9850 简要介绍 .............................................................................................. 426 8.6.2 AD9850 接口电路的设计 .................................................................................. 430 8.6.3 控制程序设计 ..................................................................................................... 433 8.7 子程序54——直流电机的开环控制 ........................................................................... 437 8.7.1 直流电机驱动电路的基本原理 ......................................................................... 437 8.7.2 直流电动机驱动芯片LMD18200 简要介绍 ..................................................... 438 8.7.3 接口电路的设计 ................................................................................................. 441 8.7.4 直流电机的驱动 ................................................................................................. 442 8.8 子程序55——直流电机的闭环控制 ........................................................................... 444 8.8.1 闭环控制系统工作原理 ..................................................................................... 444 8.8.2 光电编码器简要介绍 ......................................................................................... 445 8.8.3 接口电路的设计 ................................................................................................. 446 8.8.4 控制程序设计 ..................................................................................................... 446

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