实验九、 键盘扫描及数码管显示实验

1、实验目的

1. 学习了解键盘扫描的基本原理。

2. 掌握通过并行接口芯片对键盘进行扫描并在多位数码管显示数字的方法。

2、实验内容

编写程序，实现如下功能：初始时数码管无显示；第一次按下键盘时，在最右侧数码管显示对应的十六进制数字；以后每次按下键盘，则将当前显示的数字全部向左移动一位（最左侧的数字移出数码管），并将刚刚键入的数字显示在数码管的最右侧。

3、实验原理

键盘与数码管的电路请参考实验八中的图 3-8-1。其中键盘对应的数字按照从左到右、从上到下依次为 0 ~ 9，A ~ F。位码接口（X1 ~ X6）除了可以选择点亮特定的数码管以外，还兼 4x4 键盘的列扫描接口。因此实验中需要使用并行接口芯片 8255 兼顾键盘扫描与数码管显示控制。

4、实验记录

1. 键盘扫描：这里可以通过X口输出信号，Y口输入信号的方法，观测按键按下和不按下时的信号变化，判断并获取16个按键中被按下的按键的信息。需要注意的是，X口仍被作为数码管的位选信号输出端口使用，可能会导致数码管的非正常使用，所以需要同时对数码管输出正确的段选信号，减少不必要的额外现象。
2. 按键互斥：根据实验要求：【事件】按下按键，【动作】数码管所有数字左移，最新的数字显示在最右端。因为按键按下产生的并不是一个瞬时信号，而是一个持续信号，这会循环触发事件并导致“动作”的重复执行，所以需要在按键按下时添加互斥操作，在该按键弹起前，其他按键的按下将暂时失去效果。
3. 地址偏移：Data Segment里的数据在内存空间里是按连续地址存放的，所以可以用一个变量的偏移地址来索引到其他变量。

A8255 EQU 0640H		;8255的IOY接线地址，分别是A,B,C端口和控制端口
B8255 EQU 0642H
C8255 EQU 0644H
M8255 EQU 0646H
DATA SEGMENT
TAB:				;TAB表用于记录0 ~ F的段选码DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH DB 39H,5EH,79H,71H
T1	DB 00H			;Ti表用于记录6个数码管的段选码
T2	DB 00H
T3	DB 00H
T4	DB 00H
T5	DB 00H
T6	DB 00H
FLAG DB 00H			;FLAG变量用于互斥操作
DATA ENDS

CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA
START:MOV AX,DATA		;导入DATAMOV DS,AXMOV AX,00H		;寄存器A清零LEA BX,TAB		;记录TAB表首地址MOV DX,M8255	;设置8255为A,B口输出，C口输入MOV AL,81HOUT DX,ALMAIN:MOV AL,11110111B	;需要扫描的列，输出0MOV CX,04H			;一共需要扫描4列
M1:MOV DX,A8255OUT DX,AL			;从X口输出列选信号SHR AL,1			;右移一位OR AL,11110000BPUSH AX			;保存列选信号PUSH CX			;保存循环计数MOV DX,C8255IN AL,DX			;从Y口输入键盘反馈信号AND AL,0FH			;Y口接8255的C端口低四位，去除多余信息CMP AL,0FH			;如果低四位是1111，表明没有按键按下JE M2CALL SHOW		;没有跳去M2，则表明有按键按下JMP M3		;如果有按键按下，则跳过M2（互斥计数）阶段
M2:CMP FLAG,00H	;维持互斥信号，FLAG=MAX(0,FLAG-1)JE M3			;FLAG=0表示4列都没有按键按下，FLAG初值为4DEC FLAG		;每扫描一列，并且没有按键按下时，FLAG自减1次
M3:CALL CLEAR		;显示数码管的内容POP CX		;先取出循环计数POP AX		;再取出列选信号CALL DELAY	;稍微延迟LOOP M1JMP MAINSHOW:NOT AL			;NOT取反（从这里开始，通过Y口输入信息来判断按下的按键）AND AX,0FH		;AND取低4位（详情见下边第4点“关于按键判断”）CMP AL,01H	;0001JE D1CMP AL,02H	;0010JE D2CMP AL,04H	;0100JE D3CMP AL,08H	;1000JE D4
D1: MOV AL,04HJMP D5
D2: MOV AL,08HJMP D5
D3: MOV AL,0CHJMP D5
D4: MOV AL,10HJMP D5
D5: ADD AL,CLSUB AL,05HMOV SI,AX			;到这里，按下的按键被转化为独一无二的索引值CMP FLAG,00H		;是否存在互斥，非0表示存在互斥JNE DFILEA BX,TAB		;把TAB的首地址放到BXMOV AL,T5		;将T5的值放到T6MOV T6,ALMOV AL,T4		;将T4的值放到T5MOV T5,ALMOV AL,T3		;将T3的值放到T4MOV T4,ALMOV AL,T2		;将T2的值放到T3MOV T3,ALMOV AL,T1		;将T1的值放到T2MOV T2,ALMOV AX,[BX+SI]		;将按键索引值放到T1MOV T1,AL			;T1是最右端的数码管CALL DELAY
DFI:MOV FLAG,04H		;FLAG初值设置RETCLEAR:LEA BX,T1			;以T1为首地址，索引T2~T6MOV AL,11011111BMOV SI,00HMOV CX,06H			;数码管显示，与实验八相同MC2:MOV DX,A8255OUT DX,ALSHR AL,1OR AL,11000000BPUSH AX			;保存AX的值MOV DX,B8255MOV AL,[BX+SI]OUT DX,ALPOP AX			;取出AX的值INC SI			;地址偏移自增CALL DELAYLOOP MC2RETDELAY:PUSH BXMOV BX, 03FFHDEL:DEC BXJNZ DELPOP BXRET
CODE ENDSEND START

4. 关于按键判断：简要说明一下逻辑，AL寄存器中存放Y口输入的信息，低4位是 1111 则表示无按键按下，反之出现0则代表该位置有按键按下；CL寄存器中存放键盘列扫描的循环计数，从 04H 到 01H 一共计数4次。例如，当CL计数到 m ，AL低4位的第 n 位出现0时，判断有按键按下，其位置信息大概是 5-m 列 n 行。然后通过多次实验和逻辑整理，写出能将m和n的相关信息转换成 0 ~ F 的索引值的条件分支语句。（由于接线等操作不同，博主的条件分支语句仅供参考）

5、扩展实验

并没有做，也没有代码