摘要：阐述了两种不同的101/102键盘信号的主要区别；介绍兼容两类键盘的键盘接口的设计方法和软件设计方法。

    关键字：键盘、键盘接口、扫描码

前言

    目前微机上使用的各种101/102键盘在外特性上是一致的，即不同键盘的相应按键其定义是一样的，但不同的键盘所输出的串行扫描码信号却存在着很大的差别。笔者在某项开发工作中发现了这个问题，通过对多种键盘信号的分析，归纳出101/102键盘主要有两类：典型产品是AST键盘（类型1）和方正键盘（类型2）。

鉴于键盘信号的多样性，在考虑键盘接口时必然要兼顾它的适用性。为扩大键盘接口的应用面，笔者设计了一种兼容以上两类键盘的键盘接口。

一、键盘信号的主要区别

    键盘上的每个按键在敲击后所发出的扫描码实际上含两部分内容，一是按键扫描码，二是放键扫描码。若按住键不放，则不断发出按键扫描码，直到松开键后才发出放键扫描码。

    两类键盘的区别主要体现于扫描码的格式和扫描码的长度两个方面。

    1、扫描码的长度

    类型1键盘扫描码长度是20位，去掉格式位外含2个字节的数据；类型2键盘扫描码长度是33位，去掉格式位外含3个字节的数据。

    表1是两类键盘扫描码长度详细比较情况。

    2、扫描码的格式

    扫描码的格式如表2所示。

    如表1所列，类型1键盘不论是按键扫描码还是放键扫描码都是以“1”作为起始位，并分别以“0”和“1”作为终止位，中间含8位数据位，两者数据值相差80H。无校验位。类型2键盘的扫描码以“0”作为起始位，“1”作为终止位，1位奇校验位，中间含8位数据位，按键扫描码和放键扫描码的数值相差F000H。

    这两类键盘扫描码的起始位不同，通过判别该位的值，就可以准确区分当前所用键盘的类型，这一点是设计完备键盘接口的关键所在。

二、键盘接口硬件电路

    键盘接口采用1片Intel8052单片机，以中断方式接收数据。8052的P1.0接键盘数据线；P3.2(INT0)接键盘时钟线，原理图如图1所示。

    键盘插头有2种：大插头（5芯）和小插头（6芯）。图2是2种键盘插头信号引脚图。

图1

图2

三、键盘接口软件设计

    软件设计要考虑以下3部分内容：键盘缓冲区的设置；初始化程序；中断服务程序。

    1、键盘缓冲区

    键盘缓冲区地址为：30H-4FH，共32个字节。使用R1作为缓冲区放数指针，R7为取数指针。缓冲区为环形。放满后将R1置为30H，再从头放数；当放数指针追上取数指针时，停止放数。当取数指针追上放数指针时，停止取数。

    2、初始化程序

    包括8052的初始化和键盘的初始化。程序清单如下：

        MOV IE,#0H            ；关中断

        CLR F0                ；F0=0为类型1键盘；F0=1为类型2键盘

        MOV R0,#0H

        MOV R1,#30H           ；置缓冲区放数指针起始值

        MOV R2,#0H

        MOV R3,#0H

        MOV R4,#0H

        MOV R5,#0H

        MOV R6,#0H

        MOV R7,#2FH           ；置缓冲区取数指针起始值

        MOV B,#0H

        MOV TCON,#0H          ；置INT0为电平触发方式

KEYINT:                       ；主中断服务程序

        MOV IE,#0H            ；关中断

        MOV A,R7              ；取数指针放到A

        XRL A,R1              ；与放数指针比较

        JZ KL4                ；放数指针=取数指针则退出

        INC R0                ；脉冲计数

KL1:    JNB P3.2,KL1          ；等待时钟脉冲为“1”

        CJNE R0,#01H,K12      ；首次收到脉冲则判断键盘类型

        MOV C,P1.0

        KL2:JB F0,KL3         ；根据F0的值转不同服务程序

        MOV F0,C              ；保存键盘类型

        MOV C,P1.0            ；采用数据

        LCALL INTB            ；类型2键盘中断服务程序

        MOV IE,#81H           ；开中断

        RETI

KL3:    MOV C,P1.0            ；采样数据

        LCALL INTA            ；类型1键盘中断服务程序

KL4:    MOV IE,#81H           ；开中断

        RETI

    限于篇幅，以下公列出类型1键盘中断服务子程序的处理程序，类型2键盘中断服务子程序除需要进行奇校验及计数脉冲个数不同外，流程基本一致。

    类型1键盘中断服务子程序：

INTA:

        MOV A,R2              ；数据位移入R2和R3中

        RRC A

        MOV R2,A

        MOV A,R3

        RRC A

        MOV R3,A

        CJNE R0,#0AH,INTA1    ；计数脉冲不为10退出，否则转换

        CLR C

        MOV A,R3

        RLC A

        MOV A,R2

        RLC A

        MOV R5,A              ；数据存入R5

        ANL A,#80H

        JNZ INTA3             ；是否为放键码，是则退出

        MOV A,R5

        MOV DPTR,#1000H       ；1000H为码表转换区起址

        MOVC A,@A+DPTR        ；扫描码转换为ASCII码

        MOV @R1,A             ；ASCII码存入键盘缓冲区

        INC R1

        CJNE R1,#50H,INTA3

        MOV R1,#30H           ；缓冲区满则R1=30H

INTA3:  CJNE R7,#2FH,INT4

        MOV R7,#30H

INTA4:  MOV R0,#0H            ；脉冲计数清零

        MOV R5,#0H

INTA2:  MOV R2,#0H

        MOV R3,#0H

INTA1:  RET

        ORG 1000H             ；码表转换区

        ORG 1002H             ；这里仅列出0-9的转换表

        DB 31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,30H

结束语

    该键盘接口电路已应用于开发单位的超市用收款机系统中。经过连接多种101/102键盘和近半年多的实际使用，其稳定性和兼容性都是令人满意的。

参考文献

1、张毅刚等.MCS-51 单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社。

2、朱传乃等.80286微型计算机系统原理分析与维修.北京：科学出版社。

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