廉价实用的8×8键盘

（黄迎胜）键盘是单片机最简单且最常用的输入设备，操作员通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通信。

键盘的组成方法很多，对于键较多的键盘通常都是利用8031的P1口或P3口组成矩阵方式。P1口和P3口被其它用途占用后，就得采用扩展芯片。这里介绍的是只利用8031的P0口和一片三态门电路（373或244），用指令MOVX A，＠R0实现的8×8键盘。它妙在只用一条指令（MOVX A，＠R0），前半周期用P0口输出存放在工作寄存器R0中的扫描信号，后半周期又用P0口读入键盘状态（存入累加器A中）。其特点是：键数多（加上P2口，可扩展成16×8键盘），占用CPU的接口少，电路、程序简单有实用价值。

硬件逻辑图如图1所示，让我们对照8031读外部RAM单元的波形图（图2），分析一下它的工作原理。

P2口输出外部RAM单元的高8位地址（DPH或P2口锁存器内容送到P2口驱动器输出），当地址锁存允许信号ALE为高电平时，P0口输出的地址信息（来自R0或R1或DPL）有效，此地址信息其实是键盘的列扫描信息（如：扫描第一列时，地址信息为00000010B），ALE的下降沿将此信息打入外部地址锁存器IC3。接着，P0口变为输入方式，读信号RD—有效（负脉冲），若此时的P2.7为低电平，则IC2被选通，三态门处于导通状态，其输入口与输出口的内容相同。若此时键盘被扫描的列（如：列1）上无键闭合，则P0口全为低电平，若此列有键闭合（如键11），则P0上的内容为非全零（如 00001000B），被CPU读入累加器A。如果读信号RD—有效时，P2.7为高电平，则IC2没有被选通，其三态门处于浮空状态，不影响P0口与外部RAM间的数据传输。

图1中，电阻R1～R8的阻值选取要考虑到IC3的驱动能力，二极管VD1～VD8是当键盘同一行中，有二个或二个以上的键（如键0和键8）同时闭合时，防止低8位地址（如A0和A1）相互干扰而设置的。

8031对键盘采用扫描方式，程序的设计要具有以下3个功能：

1．判别键盘上有无键闭合

参照图1，设扫描口A0～A7输出全为“1”，读键盘状态，若无键闭合，则P0口全为低电平；若有键闭合，则P0口就不全为零。

2．去除键的机械抖动

键每闭合一次，IC2相应的三态门输入口的电压都要经过图3所示的过程。其中t1和t3分别为键闭合和断开过程中的抖动期，抖动时间长短和开关的机械特性有关，一般为5～10ms之间；t2为稳定的闭合期；t0和t4为断开期。为了保证CPU对键的每一次闭合只作一次处理，必须去除抖动，在键的稳定闭合期读键的状态，并判别到键释放后再作下一个键输入处理。

方法为判别到键盘上有键闭合后，延迟一段时间再判别键盘的状态，若仍有键闭合，则认为键盘上有一个键处于稳定的闭合期，否则认为是键的抖动。

3．判别闭合键的键号

对键盘的列线进行扫描，扫描口A0～A7依次输出：

相应地读P0口的状态，若P0口全为“0”，则列线为1的这一列上没有键闭合，否则这一列上有键闭合，闭合键的键号等于为高电平的行的行号乘以8加上为高电平的列的列号。例如：A0～A7为00000010时，读出P0口为00001000，则1列和3行相交的键处于闭合状态，闭合键的键号为：

N=列数×8+行数=1×8＋3=11

8031对键盘采用定时扫描方式，利用定时器方式0，产生10ms的定时中断，CPU响应中断时对键盘进行扫描，以响应键输入请求，定时中断服务程序的设计方法是在内部RAM的位寻址区，设立去抖动标志KM和处理标志KP两个标志位，流程图如图4。

程序清单如下列，位地址0FH位为去抖动标志，0EH位为处理标志，处理后的键号存入21H单元。
9

JNZ FINDL ；若此列有闭合键，跳FINDL