8279可编程键盘显示控制器

8279可编程键盘/显示控制器-工作原理和应用概述Intel8279是通用的可编程键盘和显示接口设备，单个设备可以完成键盘输入和显示控制的两项功能. 键盘部分提供扫描模式，可以连接到64键矩阵键盘，该键盘可以自动消除键抖动，识别键代码并同时保护双键或n键. 显示部分以扫描模式工作，为LED数字管提供多路复用信号，最多可显示16个字符或数字. 内部结构8279内部结构8279内部功能模块: 共享模块数据缓冲区和输入/输出控制器控制和定时寄存器扫描计数器键盘功能模块FIFO /传感器RAMFIFO状态寄存器反馈缓冲区，键盘解压抖动和编码控制显示功能模块显示RAM显示地址寄存器8279内部结构共享模块数据缓冲区和输入/输出控制器数据缓冲区是双向缓冲区，用于在CPU和8279之间传输命令或数据. 输入/输出控制器根据CS（片选），WR（写），RD（读）和A0的信号状态控制数据缓冲区的输出或输入数据. 控制线A0用于区分信息状态. 当A0 = 1时，如果CPU写操作: 输入指令；如果CPU读取操作: 输出FIFO状态字.

当A0 = 0时，如果CPU写操作: 输入显示数据；如果CPU读操作，它可以输出键值或在显示RAM中显示数据； 8279内部结构共享模块控制和定时寄存器控制和定时寄存器用于注册键盘和显示工作模式以及其他由CPU编程的操作模式. 定时控制包含分频功能. 可以通过软件在2到31之间对分频值进行编程，以对外部时钟CLK进行分频以获得内部所需的100KHZ时钟信号. 提供键盘逐行扫描频率并显示位扫描时间. 扫描计数器扫描仪有两种工作模式: 编码和解码. 当扫描计数器工作时，从扫描线SL0-SL3输出计数值，以提供用于键盘和显示器的扫描信号. 常用的是代码扫描方法. 8279内部结构键盘功能模块FIFO /传感器RAMFIFO /传感器RAM是双功能8字节RAM，用于存储密钥数据. 每当按键被按下时，所收集的按键值就被顺序地写入FIFO /传感器RAM单元，并且每次读取时，总是以输入顺序读取第一输入数据. FIFO状态寄存器FIFO状态寄存器用于记录FIFO /传感器RAM的工作状态. 它代表的状态信息包括: RAM已满或为空；其中存储了多少个字符；是否存在操作错误等，并根据检测情况输出中断请求信号.

8279内部结构-键盘功能模块反馈缓冲器，键盘去抖动和编码控制来自8条反馈线RL0-RL7的反馈信号由反馈缓冲器缓冲并存储在FIFO RAM中. 在键盘矩阵工作模式下，反馈线连续搜索闭合键. 当按键闭合时，将设置防抖电路，并在延迟100ms之后检查按键是否连续闭合. 如果关闭，则键的地址以及SHIFT和CTRL状态形成键值，并将其发送到FIFO RAM. 8279内部结构— FIFO存储器中键盘功能模块的键盘数据格式如下: D7D6D5 D4 D3D2 D1 D0CTRL / STBSHIFT扫描反馈CTRL和SHIFT的状态（D7和D6）由两个独立的附加开关输入到信号线CTRL / STB和SHIFT状态，D5，D4，D3来自扫描计数器，它是按钮的行代码； D2，D1，D0来自列计数器，它们是根据反馈信号编码确定的按钮的列. 8279键盘功能模块反馈信号（RL7-RL0）的内部结构以及反馈信号代码（D2-D0）的对应关系如下: RL7-RL0D2-D18279内部结构-显示功能模块显示RAM显示RAM用于存储显示数据.

此区域有16个字节，并存储与16个数字显像管相对应的显示信息. 显示地址寄存器显示地址寄存器用于注册要由CPU读取/写入的显示RAM的地址. 它可以通过命令设置，也可以设置为在每次读取或写入后自动增加地址. 8279的引脚定义8279 8279的引脚定义采用40引脚封装，每个引脚定义可分为4组: CPU连接线，数字管连接线，键盘连接线和公共扫描信号线. 1. CPU连接线: ➢DB7-DB0（数据总线）: 两路，三态总线. CS（片选）: 输入，低电平有效. A0（缓冲区地址）: 输入. RD（读信号）和WR（写信号）: 输入，低电平有效. IRQ（中断请求）: 输出，高效. CLK（系统时钟）: 输入RESET（复位）: 输入，高电平有效. 8279的引脚定义2.键盘连接线: RL0-RL7（反馈线）: 输入. 它们是键盘矩阵的列信号输入线. SHIFT（移位信号）: 输入，高有效. 可以用作键盘的向上和向下功能键. CTRL / STB（控制/闪光灯）: 输入. 可以用作控制功能键； 8279引脚定义3.数字管连接线: OUTA0—OUTA3（A组4位显示代码信号）: 输出.

➢OUTB0—OUTB3（B组4位显示代码信号）: 输出. BD（空白显示）: 输出，低有效. 当使用数字开关显示器或显示器消隐命令时，将显示显示器消隐. 消隐信号的功能是当显示数据改变时暂时关闭显示器，然后在数据改变时开启显示器，以消除显示数据改变时的乱码显示. 4.公共扫描信号线: SL0—SL3（扫描线）: 输出. 提供用于键盘和显示器的扫描信号. 键盘显示电路设计示例键盘显示电路设计示例SL3 – SL0输出0000-1 1 1 1循环渐变编码信号，此信号由4--16生成，以生成16个数字电子管位置选择信号，对应于某些数字电子管位选择信号代码，OUT A3-A0和OUT B3-B0输出显示管显示段代码，而循环操作又可以显示16位数字或字符. 2 SL2 – LS0信号通过3-8产生键盘行扫描信号，8279通过RL0 – RL7线连续收集键盘矩阵列信号，当按键时，8279将扫描SL2 – SL0和RL0 – RL7的代码值反馈代码值组合为键值并存储在FIFO RAM中，然后将中断请求信号发送到CPU. CPU对中断作出响应后，将进入中断服务处理程序并读取存储在8279 FIFO RAM中的键值.

命令功能位: D7D6D5 = 000命令格式: 000DDKKKDD两位数字用于设置显示模式: 008个字符显示----左输入011 6个字符显示----左输入1 08个字符显示-- -右输入1 11 6字符显示－右输入所谓的左输入表示在显示时，显示的字符从左到右一一排列. 右输入表示显示的字符从右向左移动. 相应的SL3-SL0代码的最小位是显示屏的最高位. 命令和状态字-键盘/显示模式设置命令命令和状态字-键盘/显示模式设置命令使用三位数字KKK设置键盘工作模式: 00000101 001 11 001 011 1 01 1 1代码扫描键盘- --双键锁定解码扫描键盘----双键锁定密码扫描键盘---- N键循环解码扫描键盘---- N键循环编码扫描传感器矩阵解码扫描传感器矩阵选通输入，编码显示扫描选通输入，解码显示扫描命令和状态字键盘/显示模式设置命令双键锁定和N键循环是同时两种不同的多键按下保护模式. 两键锁定提供了同时按下两个键的保护. 在反跳期间，如果同时按下两个键，则只有一个键会弹起，而另一个键在被识别之前处于按下位置. ➢N键循环可保护同时按下N键. 同时按下多个键时，键盘扫描可以根据找到它们的顺序将它们的状态发送到FIFO RAM.

命令和状态字时钟编程命令命令功能位: D7D6D5 = 001命令格式: 001 PPPPP将外部时钟从CLK分频为PPPPP频率（2-31）. 8279内部时钟频率等于外部时钟频率除以分频数. 命令和状态字-读取FI FO /传感器RAM命令命令功能位: D7D6D5 = 010命令格式: 01 0 AI X AAA该命令字仅在传感器矩阵模式下使用. 设置要在读取传感器数据RAM地址之前读取的传感器，AI是自动递增功能位. 如果AI = 1，则每次读取传感器RAM时，地址将自动加1，以便地址指针指向序列中的下一个存储单元. 这样，将从指针指向的地址中读取下一个读数，而不必复位读取的FIFO /传感器RAM命令. 在键盘矩阵工作模式下，由于键值的读取操作严格遵循先进先出的顺序，因此不需要此命令. 命令和状态字读取显示RAM命令功能特征位: D7D6D5 = 011命令格式: 01 1 AI AAAA在CPU读取显示RAM之前，设置要读取的显示RAM的地址. AAAA是显示地址的二进制代码. 如果自动递增功能位AI = 1，则每次读取后地址都会自动递增1，以便地址指针指向下一个地址单元.

通过这种方式，将从指针指向的地址中读取下一个读数，而无需重置读取显示RAM命令. 命令和状态字写显示RAM命令功能位: D7D6D5 = 100. 命令格式: 1 00 AI AAAA在CPU写入显示RAM之前，设置要写入的显示RAM的地址. 四位二进制代码AAAA用于寻址显示RAM中的存储单元. 如果自动递增功能位AI = 1，则在每次写入后，地址将自动递增1，以使地址指针指向下一个地址单元. 这样，下一个写数据将从指针指向的地址写入，而无需复位写显示RAM命令. 命令和状态字显示RAM禁止写/空白命令功能位: D7D6D5 = 101. 命令格式: 1 0 1 X IWa IWb BLa BLbIWa，IWb用于屏蔽A组和A组显示RAM的写入B.BLa和BLb位是消隐特性位，消隐A（B）组显示输出. 如果BLa（b）= 1，则组A（B）的显示输出将为空白. 如果BLa（b）= 0，则相应的组将恢复显示. 命令和状态字-清除命令功能位: D7D6D5 = 1 10.命令格式: 1 1 0 CD2 CD1 CD0 CF CAD4D3D2清除模式10X将显示所有RAM清除为“ 0” 110将显示RAM设置为20H（即A组= 0010 B group = 0000）111将不清除就显示所有RAM集合10XX（如果CA = 1，则D3和D2仍然有效）该命令字用于清除FIFO RAM和显示RAM.

？D4D3D2三个位（CD2-CD0）用于设置清除显示RAM的方式. 其含义如下: 命令和状态字-清除命令D1（CF）位用于清除FIFO存储器. 当D1 = 1时，执​​行清除命令后，FIFO RAM被清除，中断IRQ被复位. 同时，传感器RAM的读取地址也被清除. D0（CA）位是始终清零的功能位. 它具有CD和CF的组合效果. 当CA = 1时，清除显示RAM的方式由D3D2（CD1 CD0）的代码确定. 清除显示RAM大约需要100uS. 在此期间，FIFO状态字Du = 1的最高位，表示显示无效. CPU无法将数据写入显示RAM. 命令和状态字-结束中断/错误模式设置命令命令功能位: D7D6D5 = 111. 命令格式: 1 1 1 E X X X X X该命令有两个不同的应用程序: ①作为结束中断命令. 在传感器工作模式下，将E = 1设置为结束传感器RAM的中断请求. ②作为特定错误模式的设置命令. 在键盘扫描N键循环模式下，如果设置E = 1，如果同时按下多个键，将设置FIFO状态字中的错误功能位S / E，并产生中断请求信号，并禁止写FIFO RAM.

只有在执行CF = 1的清除命令后，才能复位错误标志S / E. 8279状态寄存器（FI FO状态字）8279状态寄存器（也称为FIFO状态字）具有与控制命令（A0 = 1）相同的端口地址. 它主要用于键盘和选通模式，以指示FIFO RAM中的字符数，以及是否发生错误，字位置的含义如下: Du S / EOUF NNN Du: Du = 1显示无效的S / E : 传感器信号结束/错误功能代码O: O = 1发生溢出错误U: U = 1发生错误不足F: F = 1表示FIFO RAM已满. NNN: FIFO RAM 8279状态寄存器中的字符数（FI FO状态字）FIFO RAM操作中可能存在两种错误: 溢出和不足. 当FIFO RAM已满时，如果尝试写入键盘数据，则会发生溢出错误，并且状态字位“ O”将置位. 清空FIFO RAM后，如果CPU仍尝试读取，则会出现“不足”错误，并且状态字位“ U”将置位. 对于状态字的S / E位，在传感器工作模式下，如果S / E = 1，则表示传感器的最后一个信号进入传感器RAM；当8279在特定错误模式下工作时，如果S / E = 1，则表示同时按下多个键时出错. 当显示RAM清除命令尚未完成时，将设置状态字的最高位Du. 在8279工作之前，需要使用键盘/显示模式设置命令，时钟编程命令和清除命令对其进行初始化.

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