第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口第第5 5章章键盘与鼠与鼠标接口接口5.1 键盘概述概述5.2 键盘的任的任务原理原理5.3 PC扩展展键盘接口接口5.4 键盘中断与中断与键盘I/O5.5 鼠鼠标接口接口第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口本章学习目的本章学习目的l l 键盘的类型及其任务原理键盘的类型及其任务原理l l 键盘控制电路的组成及任务原理键盘控制电路的组成及任务原理l l 键盘接口电路的组成及任务原理键盘接口电路的组成及任务原理l l 键键盘盘的的中中断断与与I/OI/O接接口口及及中中断断效效力力l l 鼠标的类型和任务原理鼠标的类型和任务原理l l 鼠标接口电路鼠标接口电路前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.1 键盘概述概述5.1.1 键盘的规划键盘的规划5.1.2 键盘的分类键盘的分类前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.1.1 键盘的的规划划图图5.1 键盘的键区组成键盘的键区组成前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.1.2 键盘的分类键盘的分类1按键的方式分类按键的方式分类 键键盘盘按按其其按按键键的的构构造造方方式式来来分分普普通通有有机机械械式式、电电容容式式、电电感感式式、磁磁感感式式、薄薄膜膜式式和和橡橡胶胶垫垫式式等等。其其中中最最常常用用的的是是机机械械式式和和电电容容式式键键盘盘。其其按按键键构构造造原原理理如如图图5.2所所示。示。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.2 键盘按键构造表示图键盘按键构造表示图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口2按插口方式分类按插口方式分类 按按照照键键盘盘插插口口方方式式，键键盘盘可可分分为为串串口口AT键键盘盘大大口口、并并口口即即PS/2键键盘盘小小口口两两类类。其其接接口口引引脚脚及及功功能阐明如图能阐明如图5.3所示。所示。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.3 键盘插座表示图及各引脚功能键盘插座表示图及各引脚功能第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口3按键盘编码方式分类按键盘编码方式分类 l分为编码键盘和非编码键盘。分为编码键盘和非编码键盘。l编编码码键键盘盘是是键键盘盘电电路路在在某某个个键键被被按按下下后后，能能提提供供该该键键所所代代表表的的信信息息代代码码，并并以以并并行行或串行信号输给或串行信号输给CPU。l非非编编码码键键盘盘是是一一种种廉廉价价而而广广泛泛用用于于微微机机系系统统的的输输入入设设备备。这这种种键键盘盘内内部部有有一一个个扫扫描描电电路路，不不断断地地扫扫描描键键盘盘能能否否有有键键被被按按下下。此此键键所所代代表表的的键键盘盘信信息息代代码码，那那么么由由键键盘盘接接口口及及键键盘盘处处置置软软件件根根据据键键盘盘送送来来的的位位置置信息产生，然后再送给信息产生，然后再送给CPU。前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.2 键盘的任的任务原理原理5.2.1 键盘电路的组成键盘电路的组成5.2.2 键盘的支持逻辑键盘的支持逻辑5.2.3 扫描码扫描码5.2.4 键盘任务原理键盘任务原理前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图5.4 键盘矩阵构造表示图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.2.1 键盘电路的路的组成成1微处置器微处置器2译码器译码器3键盘矩阵键盘矩阵图图5.5为为AT键盘控制器电路框图，其控键盘控制器电路框图，其控制电路如图制电路如图5.6所示。所示。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.5 键盘电路组成表示图键盘电路组成表示图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.6 键盘控制电路键盘控制电路前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.2.2 键盘的支持逻辑键盘的支持逻辑键盘的扫描主要包含四项义务：键盘的扫描主要包含四项义务： 1扫描键盘扫描键盘 2读取键盘读取键盘 3去除抖动去除抖动 4组成串行扫描码组成串行扫描码 如图如图5.7所示所示第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图5.7 “h键的的键码23的串行数据的串行数据前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.2.3 扫描码扫描码扫描码的构造普通分成四类：扫描码的构造普通分成四类：1ASCII字符的扫描码即字符的扫描码即ASCII码码+键码。键码。2扩扩展展的的ASCII字字符符的的扫扫描描码码即即00+扩扩展展ASCII码。码。3袖袖珍珍键键盘盘即即ASCII码码+键键码码或或ASCII码码+E0。4添添加加键键即即E0+键键码码，假假设设与与袖袖珍珍键键反反复复的键那么为的键那么为00+键码。键码。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口键的动作扫描码信息也分为键的动作扫描码信息也分为4种情况：种情况：1接通接通码：0+扫描描码。2断开断开码：XT键盘的情况的情况为1+扫描描码。 AT键盘的情况的情况为：F0+扫描描码。3组合合键扫描描码：F0+键Ctrl/Alt/Shift的的扫描描码+正常正常键的接通的接通码。 4反复反复动作作码：F0+接通接通码+接通接通码+除了除了Pause键。前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口键键盘盘扫扫描描码码的的发发送送完完全全按按串串行行异异步步通讯格式进展，其格式如下：通讯格式进展，其格式如下：5.2.4 键盘任务原理键盘任务原理第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口键键盘盘扫扫描描码码的的发发送送完完全全按按串串行行异异步步通通讯格式进展，其格式如下：讯格式进展，其格式如下：第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.8 8048和键盘接口的衔接图和键盘接口的衔接图前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.3 PC扩展展键盘接口接口5.3.1 扩展键盘接口的功能扩展键盘接口的功能5.3.2 键盘接口任务原理及其编程控制键盘接口任务原理及其编程控制前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.3.1 扩展键盘接口的功能18042芯片的引脚定义芯片的引脚定义如图如图5.9、表、表5.1所示所示2键键盘盘接接口口电电路路衔衔接接及及接接口口信信号号如图如图5.10所示所示1主机系统的接口信号主机系统的接口信号2键盘的接口信号键盘的接口信号第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.9 Intel 8042外形构造图外形构造图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表5.1 Intel 8042各引脚功能表第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表5.1 Intel 8042各引脚功能表续表第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.10 键盘控制器接口逻辑电路键盘控制器接口逻辑电路第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口3键盘接口的功能键盘接口的功能1接纳键盘输出的键盘扫描码接纳键盘输出的键盘扫描码2缓冲器满产生键盘中断缓冲器满产生键盘中断3提供键盘中断程序读取系统扫描码提供键盘中断程序读取系统扫描码4对键盘数据进展正确性检查对键盘数据进展正确性检查5向键盘传送命令并等待接纳键盘呼应向键盘传送命令并等待接纳键盘呼应6经过键盘锁定开关封锁按键的扫描码经过键盘锁定开关封锁按键的扫描码7接受一些硬件配置开关形状接受一些硬件配置开关形状8控制系统复位动作控制系统复位动作9选通地址线选通地址线A20前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.3.2 键盘接口任务原理及其键盘接口任务原理及其编程控制编程控制8042作作为为键键盘盘接接口口控控制制器器，其其内内部部功功能能如如图图5.11所示。所示。 1端口存放器及其作用端口存放器及其作用各个端口存放器的作用如下：各个端口存放器的作用如下：形形状状存存放放器器：是是一一个个8位位存存放放器器，它它包包含含有有键键盘盘控控制制器器和和接接口口方方面面的的信信息息，它它在在任任何何时时候均可被候均可被CPU读取。读取。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口输输出出缓缓冲冲器器：其其I/O端端口口地地址址为为060H，是是一一个个8位位的的只只读读存存放放器器。键键盘盘控控制制器器经经过过输输出出缓缓冲冲器器向向系系统统传传送送由由键键盘盘送送来来的的扫扫描描码码和和命命令令呼呼应应。输输入入缓缓冲冲器器：其其I/O端端口口地地址址为为060H或或064H，输输入入缓缓冲冲器器也也是是一一个个8位位的的只只读读存存放放器器，当当CPU对对地地址址060H进进展展写写入入时时设设置置一一个个标标志志，表表示示写写入入一一个个数数据据；对对地地址址064H写写入入时时设设置置一一个标志，表示写入一个命令。个标志，表示写入一个命令。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.11 键盘接口功能框图键盘接口功能框图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表表5.2 8042存放器端口分配及读写控制表存放器端口分配及读写控制表第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表表5.3 键盘控制器命令键盘控制器命令2键盘控制命令键盘控制命令第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表表5.4 键盘命令列表键盘命令列表前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.4 键盘中断与中断与键盘I/O5.4.1 BIOS键盘缓冲区键盘缓冲区5.4.2 键盘的接口功能键盘的接口功能5.4.3 INT 09H键盘中断键盘中断5.4.4 INT 16H键盘效力功能键盘效力功能前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.4.1 BIOS键盘缓冲区1键盘缓冲区的作用键盘缓冲区的作用BIOS在在内内存存低低端端的的BIOS数数据据存存储储区区开开设设一一个个键键盘盘缓冲区，其作用如下：缓冲区，其作用如下： 1可以满足键盘实时输入要求。可以满足键盘实时输入要求。 2顺应随机访问的运用要求。顺应随机访问的运用要求。 3能包容快速键盘输入要求。能包容快速键盘输入要求。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口2键盘缓冲区的构造及操作键盘缓冲区的构造及操作 1队列初始化队列初始化2元素进队列元素进队列3元元素素出出队队列列如如图图5.12所所示示第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.12 键盘缓冲区的媒介作用表示图键盘缓冲区的媒介作用表示图前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.4.2 键盘的接口功能键盘的接口功能l1对对某某些些键键或或键键的的组组合合定定义义为为单单字字节的节的ASCII码。码。l2对对某某些些键键或或键键的的组组合合定定义义为为双双字字节的扩展码。节的扩展码。l3对对某某些些键键仅仅设设置置变变量量，反反映映其其被被按下或释放的形状。按下或释放的形状。l4对对某某些些键键或或键键的的组组合合产产生生特特殊殊操操作。作。前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.4.3 INT 09H键盘中断键盘中断l表表5.5列出了缓冲区的键盘形状单元内容。列出了缓冲区的键盘形状单元内容。lINT 09H的的中中断断效效力力功功能能：当当扫扫描描码码进进入入INT 09H，中中断断效效力力程程序序首首先先对对其其进进展展识识别别分分类类。分分别别为为中中断断动动作作、形形状状标标志志及及数数据据信信息息三三类类。如如图图5.13所所示示。INT 09H的的入入口口是是硬件信号硬件信号IRQ1和和DB0DB7。 第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图5.13 键盘信号的传送转换表示图第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表表5.5 键盘形状单元键盘形状单元前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表表5.6 键盘的根本和扩展效力功能键盘的根本和扩展效力功能5.4.4 INT 16H键盘效力功能键盘效力功能第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.5 鼠鼠标接口接口5.5.1 鼠标器任务原理及分类鼠标器任务原理及分类5.5.2 鼠标的构造原理鼠标的构造原理5.5.3 鼠标与计算机的接口鼠标与计算机的接口前往本章首页前往本章首页第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.5.1 鼠标器任务原理及分类鼠标器任务原理及分类鼠鼠标标器器是是由由位位置置传传感感器器、公公用用途途置置芯芯片片和和采采样样机机构构组成如图组成如图5.14、5.15所示。所示。鼠鼠标标器器的的任任务务原原理理：当当鼠鼠标标器器相相对对桌桌面面挪挪动动时时，采采样样机机构构按按X，Y相相垂垂直直的的方方向向把把位位置置和和间间隔隔信信息息送送往往传传感感器器，由由传传感感器器将将它它们们转转换换成成脉脉冲冲信信号号，输输入入给给公公用用的的微微处处置置器器，然然后后由由微微处处置置器器按按照照异异步步串串行行口口或或并并行行口口通通讯讯协协议议，将将动动作作位位移移以以相相应应的的数数据格式传送到计算机主机。据格式传送到计算机主机。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口鼠鼠标器的分器的分类：按采按采样机构：分光机式、光机构：分光机式、光电式、机械式式、机械式按其用途：分按其用途：分为台式和便携式两种。台式和便携式两种。按照按按照按键的数量：二的数量：二键式、三式、三键式和多式和多键式多功能鼠式多功能鼠标器。器。按其运用功能：分按其运用功能：分为2D式和式和3D式两种。式两种。按其接口插按其接口插头的的类型：分型：分为“D型型9针串串口鼠口鼠标及及圆形并口形并口PS/2鼠鼠标。第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.14 鼠标器组成原理鼠标器组成原理第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.15 鼠标外形图鼠标外形图前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口5.5.2 鼠标的构造原理鼠标的构造原理1光机式鼠标器光机式鼠标器 如图如图5.16所示所示 2光电式鼠标光电式鼠标 如图如图5.17所示所示 第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.16 光机鼠标构造筒图光机鼠标构造筒图 第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.17 光电式鼠标构造表示图光电式鼠标构造表示图前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口图图5.18 鼠标接口引脚表示图鼠标接口引脚表示图5.5.3 鼠标与计算机的接口鼠标与计算机的接口1鼠标器接口规范鼠标器接口规范第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口表5.7 两键鼠标三字节的数据传输格式2鼠标数据传输格式鼠标数据传输格式前往本节前往本节第第5 5章章 键盘与与鼠鼠标接接口口THANK YOU VERY MUCH ！本章到此终了，本章到此终了，谢谢您的光临！谢谢您的光临！前往本章首页前往本章首页结结 束放映束放映