51单片机系统与标准PC键盘的接口模块设计
加入技术交流群
FIFO栈是程序中设置的发送缓冲区，它是按“先进先出”原则建立的32字节循环队列，有一个队列头指针和一个队列尾指针。进队列时，编码数据进入由队列尾指针所指单元，同时队列尾指针增量，指向下一个单元，当数据不断进入队列，使尾指针指向队列末端时，尾指针循环重新绕回队列始端；出队列时，编码数据从队列头指针所指的单元取出，同时队列头指针增量，指向下一个单元，在头指针指向队列末端时，也要重新绕回队列始端，但头指针始终不能“超过”尾指针。如果按键速度快于上位单片机接收码值的速度，有可能尾指针绕回后与头指针再次相等，这时表明队列已满，不能再存入数据，如果此时再有键按下，那么栈溢出指示灯将点亮。
在系统中设立了三个标志分别对应于CAPS LOCK键、NUM LOCK键及SCROLL LOCK键的状态，每次有这三个键按下时，程序都要翻转相应标志，然后向键盘发送EDH命令，命令键盘对其上的三个LED指示灯做相应激励。
在向上位单片机发送FIFO栈首的码值之前要先检测ACK信号状态以确定上位单片机是否已取走上次码值。若ACK信号有效，则将码值锁存在P1口上，然后由P3.7产生模拟的时钟脉冲信号，一方面将8位并行码值置入串-并转换芯片(74LS165)中，另一方面将触发器(74LS74)置为1，使端变为0，为上位单片机提供码值准备好(PS_READY#)的状态信号，并点亮指示灯。在上位单片机中，可查询此状态信号也可利用此状态信号申请中断。上位单片机若采用并行接口方法，则发出读缓冲器信号(P_RD#)和片选信号(P_CS#)，便可通过三态缓冲器(74LS244)取得键值；若采用串行接口方法，则需发出串行时钟(S_CLK)，从74LS165的串行数据端(S_DAT)读回8位码值。在上位单片机读取完当前的键值后，ACK信号将由握手逻辑自动置为有效，系统可通过检测ACK信号的状态以发送下一个码值。
图4 主程序流程图
结语
实践证明应用该模块不但可大大地简化键盘输入电路及程序设计，而且在使用高级语言书写程序时更加方便。该模块可识别标准PC键盘上的所有按键，并能自动考虑SHIFT、NUMLOCK及CAPLOCK键对编码的影响。对于DOS系统中CRTL+按键、ALT+按键等组合键，该模块并未考虑，但相对上位的单片机系统而言，目前所提供的按键数量已足够用了。
评论