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# 第9章 人机交互接口（期末复习总结）
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本章内容主要来源于课程 PPT（第 337 页起，共 29 页），PPT 重点讲述了**键盘接口**与**发光二极管（LED）七段显示器接口**两部分。本总结在此基础上补充 LCD、打印机、鼠标、触摸屏等常见人机交互设备的知识，以便期末复习。
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## 一、详细内容分析
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### 9.1 键盘接口
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#### 9.1.0 键盘基本分类
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**1. 按编码提供方式分（编码键盘 vs 非编码键盘）**
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- **编码键盘**：能够由硬件逻辑自动提供与被按键对应的 ASCII 码或其它编码。某一键按下后，能够直接提供与该键相对应的编码信息。硬件复杂，但使用简单、响应快。
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- **非编码键盘**：仅仅提供被按键行和列的矩阵，其它工作都靠程序实现，为系统软件在定义键盘的某些操作上提供了更大的灵活性。本章 PPT 重点讲解非编码键盘。
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**2. 按按键连接方式分（线性键盘 vs 矩阵键盘）**
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- **线性键盘**：采用独立式按键，直接用 I/O 线构成单个按键电路。适用于按键数量少的场合。
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- **矩阵键盘**：行列式键盘，用 I/O 口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上，可有效减少 I/O 口占用（如 4×4 矩阵只需 8 根线）。
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#### 9.1.1 消除抖动及重键处理
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**1. 抖动（Key Bounce）**
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- 当机械开关的触点闭合时，达到稳定之前需要短暂抖动或弹跳几下，反复闭合、断开几次之后才能可靠地闭合。开关断开时也有同样现象。
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- **抖动时间：约 10～20ms**。
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- 抖动会引起一次按键被读入多次（误识别）。
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**2. 消抖方法**
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- **硬件消抖**：
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- 对每一个键加上 **R-C 滤波电路**；
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- 或加上 **RS 触发器（双稳态触发器）去抖电路**。
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- **软件消抖**：
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- 采用 **20ms 左右延迟子程序**，等待键的输出达到完全稳定后才去读取代码；
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- 两次读键比较（前沿消抖：第一次检测到按下 → 延时 20ms → 再读一次确认） 。
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**3. 重键处理（多键同时按下）**
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- 定义：两个或两个以上的键同时按下，或者一个键按下后还未弹开，另一个键又按下的情况。
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- 三种解决方法：
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1. 不理会所有被按下的键，直至只剩下一个键按下时为止（最简单）；
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2. 将所有按键的信息存入内部键盘输入缓冲器，逐个处理（成本高）；
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3. **n 键连锁技术**：当一键被按下时，在此键未完全释放之前，其它的键虽然可被按下或松开，但并不产生任何代码（最常用）。
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#### 9.1.2 线性键盘
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- 采用独立式按键，每个按键接到独立的 I/O 口线。
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- PPT 例题：8255A 的 A 口、B 口、C 口、控制口地址为 60H/61H/62H/63H，4 个按键 K3～K0 接 PA3～PA0，按下时为 "0"，未按为 "1"。
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- 控制字归纳为 10010000B（90H）：A 口方式 0 输入，B/C 口方式 0 输出。
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- 编程步骤：
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1. 检测是否有键按下（全 1 无键按下，有 0 表示有键按下）；
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2. 软件消抖（调用 20ms 延时）；
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3. 再读一次确认；
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4. 逐位比较确定是哪个键（K3～K0 对应编码 3～0）；
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5. 若有多个键按下，则设 AH = 0FFH 作为标识。
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#### 9.1.3 矩阵键盘
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**1. 行扫描法**
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- 步骤：
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1. **行全输出 0，读列值**：若列值全 1，无键按下；否则有键按下；
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2. 依次只让一行输出 0，其他行输出 1，读列值；
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3. 若列值全 1，则按键不在此行（转扫描下一行）；
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4. 否则按键在此行，并由此时的行、列构建**位置码**（高 4 位行号 + 低 4 位列号）；
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5. 通过位置码查表确定按键。
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- PPT 例题（4×4 键盘，0～F 共 16 个键）：行输出端口 200H，列输入端口 201H。
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- B 键位于第 2 行第 3 列：行号 = 1011B，列号 = 0111B，位置码 = 1011 0111B。
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- 查表法：将每个键的位置码按顺序存入 TABLE 表，下标即为键号。
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- 编程要点：
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- 初始化 → 行输出 00H 检查有无键按下 → 软件消抖 → 再次确认 → 循环扫描行（用 `ROL AH, 1` 移位产生扫描码）→ 列值与全 1 比较 → 形成位置码（用 `SHL AH, 4` + `OR AL, AH`）→ 查表得键号 → 存 AH。
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- 4 行全扫完却未发现键按下（可能是干扰）时，以 **80H 作为标志**。
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- 重键时以 0FFH 作为标志。
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**2. 线反转法**
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- 步骤：
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1. **第一步：行输出，列输入**。行设为输出（D7～D4），列设为输入（D3～D0）。输出行号 0000B，读列数据；若列数据为 1111B，无键按下，否则有键按下。
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2. **第二步：线反转**。有键按下时，把列转为输出（D7～D4），行为输入（D3～D0），并从列输出第一步读回的数据，然后读回行数据。
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3. 由这两次读回的数据拼接成位置码（高 4 位 + 低 4 位）。
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- 优点：只需两步即可得到位置码，比行扫描法更快。
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#### 9.1.4 键盘工作方式
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1. **程序控制扫描方式**：利用 CPU 工作的空闲时间，调用键盘扫描子程序，响应键盘的输入请求。
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2. **定时扫描方式**：利用定时器产生定时中断，CPU 响应中断后对键盘进行扫描。属于中断方式，但不是实时响应，而是定时响应。
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3. **中断扫描方式**：当键盘上有键闭合时便产生中断请求，CPU 响应中断后执行中断服务程序，对闭合键进行识别。CPU 效率最高（无须空扫描）。
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#### 9.1.5 PC 键盘接口（补充）
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- PC 标准键盘采用 **Intel 8042（或者兼容芯片 8742）作为键盘控制器**，通过 5 芯 DIN 插座与主机相连。
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- 信号线：KBDDATA（双向数据线）、KBDCLK（时钟线）、GND、+5V、KBDRESET（复位）。
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- 键盘内部的单片机扫描键盘，得到**扫描码**（接通码/断开码），通过串行方式发送给键盘控制器。
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- 键盘控制器接收扫描码后产生**中断请求 IRQ1**，进入 INT 09H 中断处理。
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#### 9.1.6 BIOS 键盘中断及 DOS 键盘功能调用
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**1. 中断 09H 的处理过程**
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- 从键盘接口的输出缓冲寄存器（60H）读取**系统扫描码**；
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- 判断该键的分类：
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1. ASCII 码 0～127 → 缓冲区写入 `（系统扫描码，ASCII 码）`；
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2. ASCII 码 128～255 → 缓冲区写入 `（0，ASCII 码）`；
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3. 组合键和功能键 → 缓冲区写入 `（扩展码，0）`，如 SHIFT+a；
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4. 特殊命令组合键（如 Ctrl+Alt+Del）→ 不形成代码，直接完成相应操作；
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5. 特殊键 → 设置"键盘状态字节"的状态（对应 D0～D7 位：R-Shift、L-Shift、Ctrl、Alt、Scroll Lock、Num Lock、Caps Lock、Insert）。
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**2. 键盘缓冲区**
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- 建立在系统主存的 BIOS 数据区中；
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- 占用 **32 个字节**，可存放 16 次击键产生的 ASCII 码和扫描码（每次击键占 2 字节）；
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- 以**先进先出（FIFO）**的方式工作，形成循环队列；
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- 地址范围：40:1EH ～ 40:3DH；
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- 队首指针在 40:1AH，队尾指针在 40:1CH；
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- **INT 09H 写入时指针总指向队尾**，INT 16H 读取时总指向队首。
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**3. INT 16H 的功能（读取键盘缓冲区）**
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- 以 FIFO 工作，输出指针总指向队首；
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- 3 种子功能，由 AH 区分：
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- **AH = 0**：从键盘读入字符送 AL 寄存器，无键按下时处于等待状态；出口：AL = 字符的 ASCII 码，AH = 扫描码；
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- **AH = 1**：从键盘缓冲器中读入字符送 AL，并设置 ZF 标志；ZF = 0（有键）→ AL 中为字符 ASCII 码；ZF = 1（无键）；**不等**，常用来轮询；
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- **AH = 2**：读取特殊功能键的状态；出口：AL 为各特殊功能键的状态（对应键盘状态字节）。
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**4. INT 21H 的功能（DOS 键盘功能调用）**
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| 子功能 | 功能描述 | 入口参数 | 出口参数 |
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|---|---|---|---|
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| AH=01H | 从键盘输入一个字符并回显 | AH=1 | AL=字符 |
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| AH=06H | 读键盘字符（直接控制台 I/O） | AH=6, DL=0FFH | 有字符 AL=字符, ZF=0；无 AL=0, ZF=1 |
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| AH=07H | 从键盘输入一个字符，不回显 | AH=7 | AL=字符 |
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| AH=08H | 从键盘输入一个字符，不回显，检测 Ctrl_Break | AH=8 | AL=字符 |
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| AH=0AH | 输入字符到缓冲区 | AH=0AH, DS:DX=缓冲区首址 | 无 |
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| AH=0BH | 读键盘状态 | AH=0BH | AL=0FFH 有键；AL=0 无键 |
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| AH=0CH | 清除键盘缓冲区，并调用一种键盘功能 | AH=0CH, AL=功能号 | 与调用功能有关 |
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### 9.2 发光二极管（LED）显示器接口
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#### 9.2.1 发光二极管七段显示器结构
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**1. 结构**
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- 由 7 段发光二极管（a、b、c、d、e、f、g）和小数点（h 或 dp）组成"8"字形；
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- 每段是一个发光二极管，通过点亮不同段显示 0～9、A～F 等字符。
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**2. 共阴极 vs 共阳极（高频考点）**
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| 类型 | 共阴极 | 共阳极 |
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|---|---|---|
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| 公共端 | 接地（GND） | 接高电平（+5V） |
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| 段点亮条件 | 段输入"1"（高电平） | 段输入"0"（低电平） |
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| 段码特征 | 0 = 3FH、1 = 06H …… | 0 = C0H、1 = F9H …… |
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| 段码关系 | 共阴极段码 = **共阳极段码取反**（按位） |
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**3. 共阴极 LED 七段显示器段码表**
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| 字形 | h | g | f | e | d | c | b | a | 段码（H） |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 3FH |
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| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 06H |
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| 2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5BH |
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| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4FH |
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| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 66H |
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| 5 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6DH |
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| 6 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 7DH |
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| 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 07H |
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| 8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7FH |
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| 9 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6FH |
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| A | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 77H |
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| B | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 7CH |
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| C | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 39H |
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| D | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 5EH |
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| E | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 79H |
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| F | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 71H |
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| 不显示 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 00H |
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> 例：共阴极 LED 显示"2"的七段码为 0101 1011B = **5BH**（a、b、d、e、g 段亮 → b111 1011，注意 D7 不接，置 0）。
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#### 9.2.2 显示方式：静态显示 vs 动态显示（高频考点）
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**1. 静态显示**
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- 当显示器显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定地导通或截止；
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- 每一显示位可独立显示，在同一时刻不同的显示位可以显示不同的字符；
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- **优点**：显示稳定，无闪烁；CPU 负担轻；编程简单；
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- **缺点**：占用 I/O 口线多（每位需 8 根段码线 + 公共端），成本高，不适合多位显示；
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- 典型电路：通过 8255A 控制 3 位静态 LED（PA、PB、PC 各驱动一位）。
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**2. 动态显示（扫描显示）**
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- 一位一位地轮流点亮各位显示器（扫描）。对于某一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。
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- 工作过程：
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1. 把在第 N 位要显示的字符七段码输出；
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2. 把这一位的选通信号置为有效（其他位选通信号都无效）；
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3. 这一位显示相应字符，延时一定时间；
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4. 依同样方式显示下一位，依次轮询所有位；
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5. 利用**视觉暂留**，人眼看上去所有位同时点亮。
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- **段选信号**：控制每位的段码（决定显示什么字符）；
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- **位选信号**：控制哪一位有效（每次只有 1 位有效，由译码器或 I/O 线实现）；
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- **优点**：占用 I/O 口线少（多位共享段码线），硬件成本低；
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- **缺点**：CPU 需不断扫描；显示亮度受扫描频率影响；编程较复杂。
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#### 9.2.3 接口及应用举例
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- **段码转换方法**：硬件译码（专用译码器如 7447/7448）、软件译码（建表 XLAT 查表）；
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- **例 9.2.1**（软件译码静态显示）：通过 8255A 控制共阳极 LED 显示 4 位开关对应的 1 位十六进制数（0～F）；
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- 8255A 端口地址：A 口 C4H，B 口 C5H，C 口 C6H，控制口 C7H；
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- 控制字 90H：方式 0，A 口输入，B 口输出；
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- 软件流程：输入 A 口 → 与 0FH 屏蔽高 4 位 → `XLAT` 查段码表 → 输出段码到 B 口 → 延时 → 循环；
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- 段码表（LEDTAB）存放 0～F 的共阳极段码：3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H。
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### 9.3 LCD 液晶显示器接口（补充）
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#### 9.3.1 LCD 简介
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- LCD（Liquid Crystal Display）利用液晶的电光效应显示字符或图形；
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- 优点：功耗低、体积小、显示信息丰富（可显示任意图形）；
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- 缺点：响应速度慢、对比度受视角影响、需背光。
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#### 9.3.2 字符型 LCD（如 1602，即 16×2）
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**1. 1602 主要引脚（16 脚）**
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| 引脚 | 符号 | 功能 |
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|---|---|---|
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| 1 | VSS | 电源地 |
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| 2 | VDD | +5V 电源 |
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| 3 | VO | 液晶对比度调整（接电位器） |
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| 4 | RS | 寄存器选择：0=命令寄存器，1=数据寄存器 |
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| 5 | R/W | 读写选择：0=写，1=读 |
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| 6 | E | 使能信号（下降沿触发写，高电平读） |
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| 7～14 | D0～D7 | 8 位双向数据线 |
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| 15 | A（BL+） | 背光正极 |
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| 16 | K（BL-） | 背光负极 |
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**2. 常用控制指令（高频考点）**
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| 指令 | RS | R/W | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 功能 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| 清屏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 清 DDRAM，光标归位，AC=0 |
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| 光标归位 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | x | AC=0，光标回到原点 |
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| 输入模式设置 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | I/D | S | I/D=1 增量/0 减量；S=1 整屏移动 |
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| 显示开关控制 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | D | C | B | D=显示，0=关/1=开；C=光标；B=闪烁 |
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| 光标/显示移位 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | S/C | R/L | x | x | S/C=1 整屏/0 光标；R/L=1 右移/0 左移 |
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| 功能设置 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | DL | N | F | x | x | DL=8 位/4 位；N=2 行/1 行；F=5×10/5×7 |
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| 设置 CGRAM 地址 | 0 | 0 | 0 | 1 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 | A0 | 设置自定义字符 RAM 地址 |
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| 设置 DDRAM 地址 | 0 | 0 | 1 | A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | A1 | A0 | 设置显示数据 RAM 地址 |
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| 读忙标志 BF 和地址 | 0 | 1 | BF | AC6 | AC5 | AC4 | AC3 | AC2 | AC1 | AC0 | BF=1 忙，BF=0 空闲 |
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| 写数据 | 1 | 0 | 写入数据到 DDRAM 或 CGRAM |
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| 读数据 | 1 | 1 | 从 DDRAM 或 CGRAM 读出数据 |
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**3. 初始化流程（高频考点）**
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- 上电后等待 15ms 以上（电源稳定）；
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- 写功能设置指令 38H（8 位数据接口，2 行显示，5×7 点阵）；
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- 写显示开关控制 0CH（开显示，关光标，关闪烁）；
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- 写清屏指令 01H；
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- 写输入模式设置 06H（地址自动 +1，光标右移）；
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||
- 之后即可向 DDRAM 写入要显示的字符 ASCII 码。
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**4. 编程示例（伪代码）**
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```
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写命令子程序：RS=0, R/W=0, E=下降沿, 数据→D0~D7
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写数据子程序：RS=1, R/W=0, E=下降沿, 数据→D0~D7
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||
初始化：38H → 0CH → 01H → 06H
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显示字符：写 DDRAM 地址（如 80H 表示第一行首字符）→ 连续写数据（ASCII 码）
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读忙标志：RS=0, R/W=1, 读 BF 位（每次写操作前最好先读 BF 判忙）
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```
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#### 9.3.3 图形点阵 LCD
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- 常见型号：12864（128×64 点阵）、19264 等；
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- 内部结构：显示控制器（如 KS0108、HD61202）+ 显示屏；
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- 显示原理：每个点对应显存中的一位（1=亮，0=灭）；
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- 显示步骤：
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1. 设置显示起始行；
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2. 设置页地址（Y 地址，每 8 行为一页）；
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3. 设置列地址（X 地址）；
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4. 连续写入一字节（8 个点）的显示数据；
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5. 列地址自动 +1，直到写完一行。
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### 9.4 打印机接口（Centronics 标准）（补充）
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#### 9.4.1 概述
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- 打印机是常用的输出设备；
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- 接口标准：**Centronics 并行接口标准**（早期 36 脚 Amphenol 连接器，现多用 USB，但 Centronics 信号线仍是基础）；
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- 数据传输方式：**8 位并行数据**，单向传输（主机→打印机），采用**应答式**（握手）通信。
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#### 9.4.2 Centronics 接口主要信号线（高频考点）
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| 信号线 | 方向 | 功能 |
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|---|---|---|
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| DATA1～DATA8 | 主机 → 打印机 | 8 位并行数据 |
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| **STROBE**（选通） | 主机 → 打印机 | 低电平有效，数据选通信号，下降沿时打印机读取数据 |
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| **BUSY**（忙） | 主机 ← 打印机 | 高电平表示打印机忙，不能接收数据 |
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| **ACK**（应答） | 主机 ← 打印机 | 低电平脉冲，表示打印机已接收数据，可以接收下一个数据 |
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| PE（缺纸） | 主机 ← 打印机 | 高电平表示缺纸 |
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| SLCT（选择） | 主机 ← 打印机 | 高电平表示打印机处于联机状态 |
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| **INIT**（初始化） | 主机 → 打印机 | 低电平使打印机复位 |
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| AUTO FEED XT | 主机 → 打印机 | 低电平使打印机自动换行 |
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| SELECT IN | 主机 → 打印机 | 低电平使打印机处于被选中状态 |
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| ERROR（出错） | 主机 ← 打印机 | 低电平表示打印机处于错误、脱机或缺纸状态 |
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| GND | — | 地线 |
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#### 9.4.3 打印机接口编程
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**1. 查询方式**
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发送数据流程：
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1. 读 BUSY 信号：若 BUSY=1，则等待；若 BUSY=0，则可发数据；
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2. 将数据送到数据线 DATA1～DATA8；
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3. 产生 STROBE 选通信号（低电平脉冲），打印机读数据；
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4. 等待 ACK 应答信号（下降沿表示接收完毕）；
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5. 准备发送下一字节。
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**2. 中断方式**
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- 利用 ACK 信号（或 BUSY 下降沿）触发中断，在中断服务程序中发送下一字节，CPU 效率高。
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### 9.5 其他输入设备（补充）
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#### 9.5.1 鼠标
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- **机械式鼠标**：通过底部滚球的转动带动光栅盘转动，光电传感器检测移动方向和距离；
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- **光电式鼠标**：通过底部 LED 照射表面，光学传感器拍照比对，识别移动（精度高、不需滚球）；
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- **接口**：PS/2、USB、蓝牙、无线（2.4G）；
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- **数据格式**（以 PS/2 鼠标为例）：
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- 3 字节包：第 1 字节 = 按键状态 + 方向溢出；第 2、3 字节 = X、Y 方向位移量（带符号整数）；
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- 通过 INT 33H（DOS）或 Windows 驱动访问。
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#### 9.5.2 触摸屏
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- **电阻式触摸屏**：
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- 由两层透明电阻薄膜组成，中间用绝缘点隔开；
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- 按压时两层导电接触，分时给 X、Y 方向加电压，测量接触点电压 → 计算坐标；
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- 优点：精度高、价格低、可戴手套触摸；缺点：透光率较低、多点触摸实现难。
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- **电容式触摸屏**：
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- 利用人体电流感应；
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- 分**表面电容式**和**投射电容式**（支持多点触摸，现代手机、平板多用）；
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- 优点：透光率高、支持多点触摸；缺点：不能戴手套（表面电容）、需人体接触。
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- **红外/声表面波触摸屏**：屏幕四周装红外发射/接收对管或声波传感器，触摸时遮挡或衰减，定位触摸点。
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#### 9.5.3 扫描仪
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- 通过光电耦合器件（CCD/CMOS）将图像转换为数字信号；
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- 关键参数：分辨率（DPI）、色彩深度、扫描幅面；
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- 接口：USB、SCSI（早期）。
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#### 9.5.4 音频接口（补充）
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- 声卡通过 **DAC**（数模转换）输出模拟音频信号；
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- **AC'97 / HD Audio 标准**：定义音频控制器与编解码器之间的接口；
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- 输入设备：麦克风（MIC）、线路输入（Line In）；
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- 输出设备：扬声器（Speaker）、耳机、线路输出（Line Out）。
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## 二、考点总结
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### 高频考点
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- **【高频】共阴极 vs 共阳极数码管段码差异**：共阴极点亮段=1，公共端接地；共阳极点亮段=0，公共端接+5V；**共阴极段码按位取反=共阳极段码**。必须牢记 0～F 的段码表（最常考的是 0=3FH、1=06H、2=5BH、3=4FH、4=66H、5=6DH、6=7DH、7=07H、8=7FH、9=6FH）。
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- **【高频】动态扫描显示原理**：段选信号（送段码）+ 位选信号（每次只有 1 位有效）；利用视觉暂留，依次轮流点亮各位，CPU 需周期性扫描。
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- **【高频】矩阵键盘扫描法**：
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- **行扫描法**：行全 0 检测有无按键 → 延时消抖 → 逐行扫描（ROL AH, 1） → 读列值 → 拼接位置码（高 4 位行号 + 低 4 位列号）→ 查表得键号；
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- **线反转法**：行输出/列输入 → 读列值 → 反转为列输出/行输入 → 读行值 → 拼接位置码（只需两步）。
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- **【高频】按键消抖方法**：
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- **硬件**：R-C 滤波电路、RS 触发器；
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- **软件**：检测到按下后延时 20ms，再读一次确认。
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- **【高频】LCD 1602 常用控制指令**：清屏 01H、光标归位 02H、显示开关 0CH、功能设置 38H（8 位/2 行/5×7）、输入模式 06H、读 BF 地址、写数据等。
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- **【高频】Centronics 接口关键信号**：STROBE（选通，主机→打印机）、BUSY（忙，打印机→主机）、ACK（应答，打印机→主机）、DATA1～8（8 位数据）、INIT（初始化）、ERROR（出错）。
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### 其他常考要点
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- 编码键盘 vs 非编码键盘的区别（硬件 vs 软件实现编码）。
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- 线性键盘 vs 矩阵键盘的适用场景（按键少 vs 按键多）。
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- 重键处理三种方法（不理、缓冲、n 键连锁），**n 键连锁**最常用。
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- 键盘工作方式三种（程序控制、定时扫描、中断扫描），效率递增。
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- INT 09H 处理过程：读扫描码 → 判断分类 → 写入键盘缓冲区。
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- 键盘缓冲区：32 字节，位于 40:1EH～40:3DH，FIFO 循环队列。
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- INT 16H 三个子功能：AH=0（读字符，等待）、AH=1（读字符，检 ZF）、AH=2（读特殊键状态）。
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- INT 21H 键盘调用：AH=1（输入回显）、AH=6（直接控制台）、AH=7（不回显）、AH=0BH（读状态）。
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- 8255A 控制字格式（D7=1 特征位；方式选择；I/O 方向）。
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- 共阳极段码表（共阴极段码按位取反）：0=C0H, 1=F9H, 2=A4H, 3=B0H, 4=99H, 5=92H, 6=82H, 7=F8H, 8=80H, 9=90H, A=88H, B=83H, C=C6H, D=A1H, E=86H, F=8EH。
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- 静态显示 vs 动态显示的优缺点（I/O 口占用、CPU 负担、亮度）。
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- LCD 1602 引脚：RS（0=命令/1=数据）、R/W（0=写/1=读）、E（使能下降沿触发写）。
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- 打印机数据传输：查询方式（读 BUSY）和中断方式（ACK 触发）。
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### 常见题型
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- **计算/设计题：数码管段码表推导**
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- 例：给定字形（共阴极/共阳极），求段码（注意按 a 在 D0、b 在 D1 …… 的位序）；
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- 例：给出共阴极段码表，求共阳极段码（按位取反）；
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- 例：设计用 8255A 控制 LED 显示 0～F 的硬件电路与软件流程。
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- **分析题：给出键盘扫描程序判断按下哪个键**
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- 例：给定行扫描法程序片断，分析某次扫描得到的行号、列号，确定按键位置码和键号；
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- 例：给出 8255A 控制字，判断各端口的 I/O 方向。
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- **简答题：动态扫描 vs 静态显示优缺点**
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- 静态：每位独立显示，稳定无闪烁，占用 I/O 多；
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- 动态：节省 I/O，但需 CPU 持续扫描，可能闪烁。
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- **设计题：LCD 初始化序列与字符显示程序**
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- 例：用 8255A（或 8155）连接 LCD 1602，写出初始化序列（38H → 0CH → 01H → 06H）以及在指定位置显示字符串的子程序。
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- **简答题：键盘消抖方法及优缺点**
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- 硬件：电路复杂但实时性好；
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- 软件：简单灵活但占用 CPU 时间（20ms）。
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- **简答题：行扫描法与线反转法的比较**
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- 行扫描：循环扫描每行，速度慢但实现简单；
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- 线反转：两步即可，速度快但需双向 I/O 口。
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- **简答题：Centronics 接口的工作流程（STROBE/BUSY/ACK 三线握手）**
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- 1. 主机检查 BUSY；
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- 2. BUSY=0 时，主机送出数据；
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- 3. 主机产生 STROBE 下降沿；
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- 4. 打印机置 BUSY=1，处理数据；
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- 5. 打印机发出 ACK 脉冲，置 BUSY=0；
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- 6. 主机准备发送下一字节。
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- **简答题：键盘缓冲区的作用**
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- 解决 CPU 速度快、键盘输入慢的矛盾；允许按键暂时"堆积"；实现 FIFO 顺序读取。
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## 三、复习提示
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1. PPT 重点在 **9.1 键盘接口** 和 **9.2 LED 七段显示器**，这两部分的例题和程序必须能看懂、能修改、能独立编写。
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2. **段码表**（特别是 0～9）必须能背下来，尤其是共阴极的 3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、6FH。
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3. **键盘扫描程序** 是本章最重要的综合题，要熟练掌握行扫描法（带查表）和线反转法。
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4. **LCD、打印机、鼠标、触摸屏** 部分 PPT 未涉及，需要根据教材补充，主要掌握 **LCD 1602 控制指令** 和 **Centronics 接口信号** 即可应付考试。
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5. 8255A 的控制字、端口地址、工作方式（方式 0/1/2）是贯穿全章的基础，必须熟练。
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6. 复习时建议结合第 7、8 章的 8255A、74LS138、ADC0809 等芯片的应用，形成完整的"接口 + 外设"知识体系。 |