基于I2C总线的单片机键盘控制电路设计与实现

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* {; \/ n& u8 N/ R# l* u$ M! a摘要:为减少单片机键盘控制占用口线过多的问题,本文介绍了基于I2C总线结构的键盘控制方法,给出了硬件电路和软件代码。该
方法只要占用单片机的三个口线即可实现对多达64个按键的控制，不但解决了当前单片机开发中遇到的口线不够用的问题,而且电路.
( y8 k+ ], b" d实现简单,同时采用中断的方式实现按键扫描码的读入，能直接读出按键扫描码,程序简单、易行。
: ?+ J7 M0 x; t& c7 d关键词:单片机;I2C总线;键盘控制;电路设计
1引言
8 Z  Z  x5 W( H单片机已广泛应用于工业控制、智能仪表等领域,随着应用
2 X5 t0 j& b7 Q4 \) J( J和技术的发展、系统的集成度、复杂性的提高,CPU对口线的数量
% Y, y  a# {) d$ N4 Q要求也越来越多，因此需通过适当的手段来对单片机进行扩展,
或通过其它方法减少口线的占用来达到用户不同的需求。然而,
) j8 `, _% h# I. C1 _/ j传统的单片机对键盘的控制,很多还是直接采用CPU口线,或者
/ ]$ {: E- r& I1 M: ^# s通过扩展外围I/0口如采用LS373、573等实行控制。常见的按键
2 {5 v+ G% C) E9 y4 Q. m结构电路分为独立式按键和行列式按键，独立式按键即每个按键
2 E1 U4 e$ |; M$ i3 ~7 z占用一根IO线,直接用I0口线构成单个按键电路,但占用口线
# L0 J7 [+ j1 v5 @. L2 \- g7 X较多,只适合数目不多的应用。行列式键盘I0是采用口线构成行
# ^) {/ N" _% \1 B+ s6 @. l列结构，按键设置在行列的交点上。在按键较多时可节省IO口
线。但当键盘数目较多时,也需占用较多的单片机口线。而且这两
“种方式都不能直接得出扫描码,必须通过计算才行。为解决这些
问题,本文提出了采用I2C结构实现键盘控制,并以SD7218A芯
片为例,给出了硬件电路与程序代码。
0 v' `5 k8 Q$ T( g) }- m4 l: f$ _$ e2I2C总线介绍
I2C是一种新的芯片间的通讯方式,由PHILIPS开发和推广,
0 F3 h" E! j/ B/ L. L7 DI2C通讯采用两条线进行通讯,一条数据线(SDA),-条时钟线
(SCL),可进行多器件通讯。其最大特点是通过“地址”来确定传输
3 x3 R1 v2 u& t: W3 T* ^信息的目标器件，其好处就是两条线上可以接挂相当多的器件,
所挂接的器件必须兼容I2C协议,数据传送是双向的,总线支持
8 U, s* B/ C$ A+ h- ~+ k. D多主机。其I2C器件地址结构如下:
高四位是器件地址，用来确定器件类型，出厂时就已经规定,
$ x$ [0 D) Y, k0 H* ?7 z是不可更改的。A2、A1、A0为引脚地址,由开发人员根据需要由所
设计的硬件电路决定。用来确定同种器件类型的不同单元(实际
就是相同器件的片选。最后一位为读写控制,即主器件发信息，从
"器件回应。主机总是负责启动数据的传送,并为发送和接收操作
; i  k$ M, B, ?7 c) P提供时钟。它的最高传输速度可达为100kbit/s,新版规范中最高
2 Q9 m1 B; A7 D' v8 ^6 l可达400 kbit/s。
3利用I2C总线设计和实现键盘控制
1 |3 T$ r0 Y" ^* a0 z- G, q本文以SD7218A为例，运用I2C总线控制方式实现键盘控
制，只要占用单片机的三个口线即可实现对多达64个按键的控
制


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