Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
13. Организация взаимодействия человека-оператора с вычислительной системой Информационно-управляющие системы делятся на 2 класса:
При создании интерактивных систем возникает задача ручного ввода и отображения информации. Устройства, реализующие эти функции, называются пультами управления. В состав пульта управления включают: клавиатуру и устройство отображения информации. Клавиатура представляет собой набор механических переключателей.
По функциональному назначению клавиатуры делят на:
Каждому типу клавиатуры соответствует некоторое устройство отображения. Для простейших клавиатур таким устройством может быть лампочка; для цифровых клавиатур таким устройством служат индикаторы. Для алфавитно-цифровых клавиатур существуют алфавитно-цифровые или графические экраны.
По способу аппаратной реализации клавиатуры делят на:
в кодирующих клавиатурах код нажатой клавиши кодируется схемным путём (устройства с жесткой логикой). В настоящее время широко используются дешёвые некодирующие клавиатуры. Они представляют собой набор требуемого числа клавиш, организованных в идее матрицы (таблицы). Кодирование клавиш выполняется схемным путём.
Работа с клавиатурой включает в себя 2 этапа: сканирование клавиатуры и опрос. Сканирование – это последовательная подача сигнала активного уровня
(уровня логического нуля) на линии сканирования С3…С0 (SL3...SL0). Опрос выполняется в каждом такте сканирования и заключается в чтении кода опроса на линиях сканирования O3...O0 (RL3...RL0).
{За полный цикл сканирования формируется блок данных содержащий сведения обо всех нажатых (отпущенных) клавишах. Рассмотрим клавиатуру 3×3 клавиши:
Резисторы в схеме служат для того, чтобы при разомкнутых ключах, т.е. при ненажатых клавишах, на входы опроса поступало бы вполне определенное напряжение, а именно – напряжение, соответствующее уровню логической единицы.
Диоды в схеме служат для того, чтобы можно было нажимать клавиши одного столбца и это бы не приводило к нарушению работы МК. Прерывание целесообразно использовать для того, чтобы оперативно обнаружить нажатие хотя бы одной клавиши.
Наиболее очевидный способ кодирования нажатой клавиши – это кодировать её кодом, состоящим из 2-х частей: из номера строки и номера столбца. Например
[R2R1R0] [C2C1C0]
S22 – код: [101] [101]
Можно перейти от позиционного кода к двоичному:[R1R0] [C1C0]
S22 – код [01] [01]
Временные диаграммы
t1 – нажата клавиша S13
t2 – нажата клавиша S22
t3 – нажата клавиша S31
Продолжительность сигналов IRQ составляет порядка нескольких миллисекунд, поэтому пренебрегают формой переднего и заднего фронтов, следовательно, сигналы IRQ имеют прямоугольную форму.
При программировании клавиатуры необходимо реализовать две процедуры:
- обнаружение нажатия на клавишу
- ввод кода нажатой клавиши
Часто ввод кода нажатой клавиши происходит после её отпускания («освобождения»). Обнаружение может выполняться в программном режиме или в режиме прерывания. В программном режиме для обнаружения факта нажатия на клавишу можно одновременно активизировать все линии сканирования, при этом наличие «0» в коде опроса говорит о том, что нажата хотя бы одна клавиша. Ввод кода осуществляется в процедуре сканирования. Если клавиатура имеет небольшое количество клавиш, и ресурсы МК используются не полностью, возможно непосредственное подключение клавиатуры к МК; но наиболее часто на практике используют дешёвые МК, так называемые PIC-микроконтроллеры (характеризуются маленьким количеством выводов (24) и ограниченным набором команд (до 60)). Обмен МК с ЦП осуществляется, как правило, по последовательному интерфейсу (т.к. расстояния довольно велики, а требования к скорости обмена отсутствуют, потому что процессы довольно длительные). Существуют специализированные МК для построения пультов управления. Такие МК совмещают функции управления клавиатурой и индикации (на дисплеи).
Микросхема КР580ВД79 имеет параллельный интерфейс и может быть подключена к системной шине МК.
Процедура ввода кода нажатой клавиши состоит из следующих процедур:
Процедура 2) для некоторых типов клавиатур отсутствует. Такими клавиатурами являются сенсорные клавиатуры, в которых носителями информации являются емкости. Скан-код может быть сформирован в процедуре сканирования, в этом случае 4) процедура совмещается с 1)
Сч.С – счетчик строк
Nск – кол-во линий сканирования
Сч.О – счетчик опроса
В блок- схеме реализована защита от одновременного нажатия нескольких клавишах – ищется первая нажатая клавиша с меньшим кодом опроса, все другие клавиши с большим кодом опроса игнорируются.
Устранение дребезга контактов осуществляется путём введения задержки порядка 5…20 мс. Чтобы при повторном обращении к клавиатуре не был бы введён код той же самой клавиши, после антидребезговой задержки вводится процедура ожидания освобождения нажатой клавиши. При этом возможна ситуация «залипания» клавиши. Чтобы избежать этого, вводят предельное количество циклов ожидания освобождения; если это число превышается, следовательно, клавиши «залипла», что в свою очередь должно вызывать сообщение об ошибке. Это свойство зависит и от самой клавиатуры.
Процедура идентификации клавиши может быть оформлена отдельно от процедуры сканирования.
Для сложных клавиатур осуществляется перекодировка скан-кодов в коды символов с помощью таблиц трансляции.
Временные задержки можно формировать программно, с помощью таймера или с помощью процессора событий }
Мониторы делятся на:
-плазменные
-растровые
-электроллюминисцентные
-жк
Плазм, эллюм и жк имеют плоский экран, небольшой вес, малое энергопотребление, отсутств вредное Эл-магн излучение, большая механич прочность, длит срок службы.