第 8章 MCS-51单片机的人机界面接口技术
8.1 键盘及其接口
8.2 显示器接口
8.3 打印机接口
8.4 拨码盘及语音接口
8.1 键盘及其接口
8.1.1 独立式键盘接口
8.1.2 行列式键盘
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在设计键盘接口时, 解决以下几个问题：
开关状态的可靠输入 —— 可设计硬件去抖动电
路或设计去抖动软件 。
键盘状态的监测方法 —— 中断方式还是查询方
式 。
键盘编码方法 。
键盘控制程序的编制 。
8.1.1 独立式键盘接口
1,独立式按键结构
独立式按键是指直接用 I/O口线构成的单个按键
电路。每根 I/O口线上按键的工作状态不会影响
其他 I/O口线的工作状态。独立式按键电路如图
8-1所示。
2．独立式按键的软件结构
包括按键查询、键功能程序转移。 FP0～ FP7
为功能程序入口地址标号,PROM0～ PROM7分
别为每个按键的功能程序。
图 8-2为使用扩展 I/O的独立式按键电路，按键
数量可多可少。
8031
INT0
＋５Ｖ
I/O 8031
图 8 -1-1 独 立式按键电路
（ａ） （ｂ）查询方式
I/O
中断方式
+5V
INT1
图 8-1 独立式按键电路
8031
P 2.7
ALE
P0
WR
RD
74LS
373
0A
A 1
D
~ 7
D0
CS
PA
PA
5
6
8255
RESET
GND
PA 0
PA 1
PA 2
PA
3
PA 4
PA 7WR
RD
+5V
+5V
1K
10μ F
7
1
2
3
4
5
6
0
8
8
图 8-2 使用 8255扩展 I/O的独立式键盘
返回本节
8.1.2 行列式键盘
1,键盘工作原理
行列式键盘电路原理如图 8-3所示 。 按键设置在
行列式交点上, 行列线分别连接到按键开关的两
端 。 当行线通过上拉电阻接 +5伏时, 被钳位在高
电平状态 。
键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字,
行线读入行线状态来判断的 。 键盘中哪一个键按
下可由列线逐列置低电平后, 检查行输入状态来
判断 。
图 8-3 行列式键盘原理电路
2,键盘工作方式 （ 如图 8-4~8-7所示 ）
键盘的工作方式：
编程扫描方式, 定时扫描方式, 中断扫描方式
三种 。
在键盘扫描子程序中完成下述几个功能 。
（ 1） 判断键盘上有无键按下
（ 2） 去键的机械抖动影响 。
（ 3） 求按下键的键号 。
（ 4） 键闭合一次仅进行一次键功能操作 。
图 8-4 8155扩展 I/O口组成的行列式键盘
图
8-
5
键
扫
描
子
程
序
框
图
调用子程序延时6 m s
调用子程序延时1 2m s
开始
有键闭合否？
有键闭合否？
判断闭合键键号 栈
闭合键释放否？
输入键号 A
返回
Y
N
N
Y
N
Y
图
8-
6
定
时
扫
描
方
式
程
序
框
图
图
8-
7
中
断
方
式
键
盘
接
口
3,键盘扫描方式
扫描法：在判定有键按下后逐列 （ 或逐行 ） 置
低电平, 同时读入行 （ 或列 ） 的状态, 如果行
（ 或列 ） 的状态出现非全 1状态, 这时 0状态的行,
列交点的键就是所按下的键 。 特点是逐列 （ 或逐
行 ） 扫描查询 。 这时相应行 （ 或列 ） 应有上拉电
阻接高电平 。
反转法：只要经过两个步骤就可获得键值 。 反
转法原理如图 8-8所示 。
（ a） 线反转法第一步 （ b） 线反转法第二步
图 8-8 线反转法原理
4,行列式键盘接口 （ 如图 8-9所示 ）
通用并行扩展 I/O口键盘接口
8031串行 I/O口扩展的键盘接口
图 8-9 8031串行 I/O口扩展的行列式键盘接口
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8.2 显示器接口
8.2.1 LED显示器接口
8.2.2 LCD显示器接口
8.2.3 典型键盘 /显示器接口实例
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8.2.1 LED显示器接口
1,LED显示器结构与原理
LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器
件。
在微机应用系统中通常使用的是七段 LED。这
种显示块有共阴极与共阳极两种，如图 8-10所示。
七段显示块与微机接口非常容易。如表 8-1所示。
（ a） 共阴极 （ b） 共阳极 （ c） 管脚配置
图 8-10 七段 LED显示块
?
表 8-1 七段 LED的段选码
2,LED显示器与显示方式
在微机应用系统中使用 LED显示块构成 N位
LED显示器 。 图 8-11是 N位显示器的构成原理 。
LED显示器有两种方式：
（ 1） LED静态显示方式（如图 8-12所示）
（ 2） LED动态显示方式（如图 8-13所示）
a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp
3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
I/O 口位选控制
?
I/O 口段选控制
图 8-11 N位 LED显示器
GND/+5V GND/+5V GND/+5V GND/+5V
GND/+5V
I/O （1 ） I/O （2 ） I/O （3 ） I/O （4 ）
图 8-12 四位静态 LED显示器电路
图 8-13 八位 LED动态显示器电路
I/O（1）
D D D D D D D D
I/O（2）
7 56 4 3 2 1 0
3,LED显示器接口实例
从 LED显示器的原理可知, 为了显示字母与数
字, 必须最终转换成相应的段选码 。 这种转换可
以通过硬件译码器或软件进行译码 。
l 硬件译码器 LED显示器接口 （ 如图 8-14所示 ）
l 软件译码 LED显示器接口 （ 如 图 8-15 ~8-16所
示 ）
图 8-14 利用硬件译码器的七段 LED接口电路
图 8-15 通过 8155扩展 I/O口控制的
8位 LED动态显示接口
图
8-
16
动
态
显
示
子
程
序
流
程
图
返回本节
8.2.2 LCD显示器接口
1,LCD的基本结构及工作原理
图 8-17 液晶显示器基本结构
2,LCD的驱动方式
静态驱动方式：静态驱动回路及波形如图 8-18
所示, 图中 LCD表示某个液晶显示段 。
时分割驱动电压平均化,当显示字段增多时,
为减少引出线和驱动回路数, 需要采用时分割驱
动法 。 时分割驱动方式通常采用电压平均化法,
其占空比有 1/2,1/8,1/11,1/16,1/32,1/64等,
偏比有 1/2,1/3,1/4,1/5,1/7,1/9等 。
（ a）驱动回路；（ b）真值表；（ c）驱动波形
图 8-18 静态驱动回路及波形
3,LCD接口实例
硬件接口电路,图 8-19为六位液晶静态显示电
路 。
典型显示子程序,设显示缓冲区为 8031片内
RAM的 22H～ 27H六个单元依次放置六位分离的
BCD码 。
图 8-19 六位 LED静态显示电路
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8.2.3 典型键盘 /显示器接口实例
1,8155扩展 I/O口的键盘 /显示器接口
接口电路,LED显示器采用共阴极如图 8-20所
示 ； LED采用动态显示软件译码, 键盘采用逐
行扫描查询方式； LED的驱动采用北京集成电路
设计中心生产的集电极开路输出八位驱动器 8718。
软件设计,由于键盘与显示做成一个接口电路,
因此在软件设计中合并考虑键盘查询与动态显示,
键盘消颤的延时子程序用显示程序代替 。
图 8-20 8155扩展 I/O口的键盘 /显示器接口电路
PB
PB
PB
PB
PB
PB
PB
PB
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
PA
PA
PA
PA
PA
PA
PA
0
1
2
3
4
5
6
7
abcdefdp
1
A
A
A
A
A
A
A
A
2
6
3
4
5
7
8
1
A
A
A
A
A
A
A
A
2
6
3
4
5
7
8
6
1
3
4
5
7
8
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
2
6
1
3
4
5
7
8
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
2
g
+5V
+5V
RESET
CE
IO/M
WR
RD
ALE
P
ALE
RD
WR
P
P
BIC
8718
5.1K 4
+5V
+5V
100 8
+5V
V
CC
V CC
G
GND
G
8155
0
2.7
2.0
0
~
20 μ F
1K
8031
1
BIC
8718
8
0
2
3
PC
PC
PC
PC
D
D 7
Ω
×
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30 31
Ω
×
2,串行口扩展的键盘 /显示器接口
接口电路,图中使用一片 74LS164和 2根行线扩
展 16键键盘 。 电路原理如图 8-21所示 。
软件设计,在图 8-21中, 设显示器位数存于 R7，
显示缓冲区首址存于 R0,显示字符以 BCD码形
式存放, 8031 RAM中 20H为键码缓冲区, 无键
输入时, 20H中为 80H。
P
P
INT
RXD
TXD
P
5.1K
5.1K
+5V
+5VQ Q
A
B8031
+5V
A
B
Q QQ Q
CP
A
B
+5
V
2.7k × 8
+5V
74LS164 74LS164
a
b
c
e
3.4
3.5
0
3.3
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
CP
74LS164
7
0
~
V CC
V CC
V CC
C r
C r
+5V
C r
CP
7 0 7 0
?
d
f
g
dp
2.7k × 8
&
&
图 8-21 串行口扩展的键盘 /显示器接口
3,8279键盘 /显示器接口
8279是专用键盘 /显示器控制芯片，能对显示器
自动扫描，能识别键盘上按下键的键号；可充分
提高 CPU的工作效率。
8279与 MCS-51接口方便，由它构成的标准键盘
/显示器接口在微机应用系统中使用越来越广泛。
4,8279接口和编程的一般方法
接口电路的一般连接方法
8279的键盘 /显示器电路与 8031接口的一般连
接方法如图 8-22所示 。
ALE可直接与 8279CLK相连, 由 8279设置适当
的分频数, 分频至 100KHz。
INT1
P0
WR
RD
P
P
ALE
8031
+5V
IRQ
D
0-7
WR
RD
CS
A 0
CLK
RESET
SHIFT
CNTL
B 0-3 A 0-3
RL 0-7
V CC
V SS
SL
0-3
BD
SL 0-3
2.4K
8
8 8
16
16
43
8
8279
SL 0-2
8
2.6
2.7
20 μ F
+5V
驱
动
器
行
线
列线
8×8
键盘
16位显示器
驱动器
3-8译码器 4-16译码器
图 8-22 8279的键盘 /显示器电路及与 8031接口
8279键盘, 显示接口应用特性：
（ 1） 8279操作命令 （ 表 8-2所示 ）
（ 2） 8279的 FIFO状态查询
（ 3） 8279的数据输入 /输出
（ 4） 显示器的填入 /移位方式
（ 5） 8279的内部译码与外部译码
（ 6） 键盘键值的给定
表 8-2 8279命令功能键一览表
（续表）
8031和 8279键盘 /显示器接口的编程方法
对于图 8-22所示的一般接口电路, 键盘的读出
既可用中断方式, 也可用查询方式 。
设若 16位 LED显示,16个按键，键盘采用查询
方式读出。 16位显示数据的段选码存放在 8031片
内 RAM的 30H～ 3FH单元； 16个键的键值读出后
存放在 40H～ 4FH中。 8031晶振为 8MHz。
RL
RL
RL
RL
RL
RL
RL
RL
111
110
101
100
011
010
001
000
000 001 010 011 100 101 110 111
07H 0FH 17H
06H
1FH
27H 2FH
37H 3FH
3EH
3DH
3CH
3BH
39H
38H30H28H00H
01H 09H 11H 19H 21H
0EH 16H 1EH 26H 2EH 36H
05H
04H
03H
02H
08H
0AH
0BH
0CH
0DH
10H 18H
1AH
1BH
1CH
1DH
20H
22H
23H
24H
25H
29H
2AH
2BH
2CH
2DH
12H
13H
14H
15H
31H
32H
33H
34H
35H
YY Y Y Y Y Y Y
SL SL SL
0 1 2 3 4 5 6 7
3-8译码器
0
1
2
3
4
5
6
7
0
12
3AH
图
8-
23
8×
8
键
盘
的
键
值
与
键
号
返回本节
8.3 打印机接口
8.3.1 TPμP-40A主要性能、接口要求及时序
8.3.2 字符代码及打印命令
8.3.3 TPμP-40A/16A与 MCS-51单片机接口
8.3.4 打印程序实例
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8.3.1 TPμP-40A主要性能、接口要求及时序
1,TPμP-40A的主要技术性能
（ 1） 采用单片机控制, 具有 2KB监控程序及标
准的 Centronic 并行接口 。
（ 2） 具有较丰富的打印命令, 命令代码均为单
字节, 格式简单 。
（ 3） 可产生全部标准的 ASCII代码字符, 以及
128个非标准字符和图符 。
（ 4） 可打印出 8× 240点阵的图样 。
（ 5） 字符, 图符和点阵图可以在高和宽的方向
放大为 × 2,× 3,× 4倍 。
（ 6） 每行字符的点行数可用命令更换, 即字符
行间距空点行在 0～ 256间任选 。
（ 7） 带有水平和垂直制表命令, 便于打印表格 。
（ 8） 具有重复打印同一字符命令, 以减少输送
代码的数量 。
（ 9）带有命令格式的检错功能。
2,接口要求
TPμP-40A微型打印机与计算机应用系统通过机
箱后部的 20芯扁平电缆及插件相连 。 打印机箱后
部接插件引脚信号如图 8-24所示 。
DB0～ DB7：数据线, 单向由计算机输入打印机 。
（ STROBE）：数据选通信号。
BUSY：打印机“忙”状态信号。
（ ACKNOWLEGE）：打印机的应答信号。
（ ERROR）：出错信号。
B U S YDB
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
2
1 19
20
2 0 n s
5 0 n s
>6
2
20
1
0
~
5 0 n s
> 0, 5
~
N O C A R E
时间不定
（不同命令，数据而异）
输入
插头
扁平电缆
从打印机背面视图
··········
··········
G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D A C K
A C K
E R R
DB DB DB DB DB DB DBS T B
B U S Y
DB DB
S T B
0 1 2 3 4 7
70
N E X T
5 6 ~
D A T A
μ s
μ s
3020 μ s~
图
8-
24T
Pμ
P-
40A/
16A
插
脚
安
排
（
从
打
印
机
背
视
）
3,接口信号时序
B U S YDB
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
2
1 19
20
2 0 n s
5 0 n s
>6
2
20
1
0
~
5 0 n s
> 0, 5
~
N O C A R E
时间不定
（不同命令，数据而异）
输入
插头
扁平电缆
从打印机背面视图
··········
··········
G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D A C K
A C K
E R R
DB DB DB DB DB DB DBS T B
B U S Y
DB DB
S T B
0 1 2 3 4 7
70
N E X T
5 6 ~
D A T A
μ s
μ s
3020 μ s~
图
8-
25T
Pμ
P-
40A/
16A
接
口
信
号
时
序
4．主计算机端推荐接口电路
D
D
D
D
D
D
D
D
C LK
D C LR
7 4L S
2 73
7
4L
S2
44
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
2
23
28
S TB
DB
P AP ER O UT /G ND
A CK
E RR
+ 5V
1 00 0 μ F 2K
WR
A DD
RD
C
A
B
RC
C LR
计算机
D
AT
AB
US
DB
DB
DB
DB
DB
DB
DB
G ND
B US Y
+ 5 V
7 4 L S 1 2 3
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
7 4 L S 3 2
图
8-
26T
Pμ
P-
40A/
16A
推
荐
接
口
电
路
图
返回本节
8.3.2 字符代码及打印命令
1,字符代码
字符代码串实例如下：
l打印字符串, ＄ 3265.37”
输送代码串为,24,33,32,36,35,2E,33,37,0D。
l打印, This is Micro-Printer”
输送代码串为,54,68,69,73,20,69,73,20,4D，
69,63,72,6F,2D,70,72,69,6E,74,65,72，
2E,0D。
l打印, 32.8cm2”
输送代码为,33,32,2E,38,63,6D,9D,0D
2,打印命令
命令代码 命令功能
01H 打印字符, 图等, 增宽 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
02H 打印字符, 图等, 增高 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
03H 打印字符, 图等, 宽和高同时增加 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
04H 字符行间距更换 /定义
05H 用户自定义字符点阵
06H 驻留代码字符点阵式样更换
07H 水平 （ 制表 ） 跳区
08H 垂直 （ 制表 ） 跳区
09H 恢复 ASCII代码和清输入缓冲区命令
0AH 一个空位后回车换行
0BH～ 0CH 无效
0DH 回车换行
0EH 重复打印同一字符命令
0FH 打印位点阵图命令
表 8-3 TPμP-40A打印命令代码及功能
3,命令非法时的出错提示
E RR OR, 0
E RR OR, 1
E RR OR, 2
E RR OR, 3
E RR OR, 4
图8-
27
出
错
代
码
信
息
打
印
格
式
返回本节
8.3.3 TPμP-40A/16A与 MCS-51单片机接口
TPμP-40A/16A没有读写信号线, 只有一对握手
线, BUSY,接口如图 8-28所示 。
图 8-29是通过单片机应用系统中的扩展 I/O口连
接的打印机接口电路 。
图 8-28,图 8-29中打印机的口地址由地址线 P2
口线决定, 使用时, 口地址设为 7FFFH。
WR
P 2, 7
RD
P 0, 7
P 0, 0
G ND
S TB
B US Y
DB 7
DB 0
G ND
TP μ P-
4 0A /1 6A
16
28
17
32
33
34
35
36
37
38
39
1
19
17
15
13
11
9
7
5
3
~ ~
8 03 1
图 8-28 TPμP-40A/16A与 8031数
据总线接口电路图
图 8-29 TPμP-40A/16A与 8031扩展 I/O口
连接的接口电路图
返回本节
8.3.4 打印程序实例
下面以图 8-29作为打印机接口, 介绍一种使用 TPμP-
16A打印机打印 16× 16点阵汉字, 作业, 的程序 。 程序清
单如下：
HZDY,MOV DPTR,#TAB2 ；置字型表首址
MOV R6,#02H
DY1,MOV B,#20H
LCALLSUB2 ；调用打印机控制子程序
DJNZ R6,DY1
RET
SUB1,PUSH DPH ； DPTR入栈
MOV DPTR,#TAB1 ；置打印机控制字表首址
MOV R5,#05H ；送打印控制字串到打印机
SB11,LCALL DAY2
LCALL DAY1
DJNZ R5,SB11
MOV A,B
LCALL DAY1
MOV A,#00H
LCALL DAY1
POP DPL ； DPTR出栈
POP DPH
RET
SUB2,MOV R5,B ；送由 B设置个数的汉字字型码到打印机
SB21,LCALL DAY2
LCALL DAY1
DJNZ R5,SB21
MOV A,#0DH ；回车换行
LCALL DAY1
RET
DAY1,PUSH DPH
PUSH DPL
MOV DPTR,#7F01H ；将字型码送 8155 PA口
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#7F03H ；用 8155 PC口模拟打印机信号
MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A
MOV A,#01H
MOVX @DPTR,A
JB P3.3,$ ；打印机忙等待
POP DPL
POP DPH
RET
DAY2,CLR A ；取字型码子程序
MOVX A,@A+DPTR
INC DPTR
RET
TAB1,DB 1BH,31H,00H,1BH,4BH ；打印机控制字符串
TAB2,DB 00H,00H,00H,0FFH,0FEH,00H,00H ；汉字
,作, 的下半部字形码
DB 00H,0FFH,0FFH,20H,20H,20H,60H,20H
DB 00H,02H,02H,0E2H,0C2H,0FEH,0FEH,02H；
汉字, 业, 下半部字形码
DB 02H,0FEH,0FEH,62H,0C2H,02H,06H,02H
DB 00H,01H,06H,1FH,0F7H,60H,02H,0CH ；
汉字, 作, 的上半部字形码
DB 38H,0FFH,5FH,12H,12H,16H,32H,10H
DB 00H,08H,07H,03H,00H,0FFH,7FH,00H ；
汉字, 业, 的上半部字形码
DB 00H,0FFH,7FH,00H,03H,1FH,0CH,00H
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8.4 拨码盘及语音接口
8.4.1 拨码盘接口及应用实例
8.4.2 ISD1420语音接口芯片及其应用
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8.4.1 拨码盘接口及应用实
1,十线拨盘 （ 如图 8-30所示 ）
l 十线拨盘接口,多个拨盘输入时, 接口如图 8-
31所示 。 为节约 I/O口, 采用并联连接, 分时
选通输入的办法 。
l 读数及自检软件 十线拨码盘便于实现自检。在
正常情况下，十线中只能有一个为低电平,0”。
如果有一个以上的低电平,0”，则为短路故障；
如全为高电平,1”，则为开路或接触不良故障。
图 8-32是读数自检子程序流程图。
A
0 9
0 9
+ 5 V
图 8-30 十线拨盘
拨盘选择信号开集输出器
A1 An
+ 5V
0 9 0 9
输
入
口
P1
输入
口P 3
···
···
图 8-31 十线拨盘组接口
开始
从P1口输入低8位
Y N
P1为全1？
从P3口输入高2位 从P3口输入高2位
P1全为1？
Y N
N
Y Y
N
搜索查表
查到？
A 拨码值
开路
A 0E
返回
P1全为1？
搜索查表
查到？
A 拨码值
短路
A 0F
短路
A 0F
短路
A 0F
图
8-
32
十
线
拨
盘
读
数
自
检
程
序
流
程
图
2,BCD拨码盘 （ 如图 8-33~8-34所示 ）
l 硬件接口,只用两个 BCD拨码盘输入时, 可把
A端接 +5V,8个输出脚接 8个并行输出口, 并
通过 10KΩ电阻接地, 从 8位并行口输入的数据
即是两个拨盘的 BCD码 。 多个拨盘输入时, 同
样要接成并联分时选通形式
l读数及检测软件,BCD拨码盘不易实现故障自
检。
输
入
口
A1 A2 A n- 1 An
+ 5 V
8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1
拨盘选择信号输出器
···
图 8-33 BCD码拨盘组接口
初始化
设定某组拨盘的循环显示次数
（即显示时间）
拨盘组编号寄存器 +1
最高位显示拨盘组编号
拨盘组选通码左移一位
使该组拨盘码选通线为低
读入选中拨盘码数码
最低位显示缓冲区 低 4 位码
上一位显示缓冲区 高 4 位码
调显示程序扫描显示器
设定显示
次数到否？
全部拨盘组
已显示完否？
至其他检测程序段
Y
Y
N
N
图
8-
34BCD
码
拨
盘
检
测
程
序
流
程
图
返回本节
8.4.2 ISD1420语音接口芯片及其应用
1,ISD1420芯片的特点
（ 1） 外围元件简单, 仅需少量阻容元件, 麦克
风即可组成一完整录放系统 。
（ 2） 模拟信息存储重放音质极好, 并有一定混
响效果 。
（ 3） 待机时低功耗 （ 仅 0.5μA）, 典型放音电流
15mA。
（ 4） 放音时间 20s,可扩充级联 。
（ 5） 可持续放音, 也可分段放音, 最小分段
20s/160段 =0.125s/段, 可分段数 160段 。
（ 6） 录放次数达 10万次 。
（ 7） 断电信息存储, 无需备用电池, 信息可保
100年 。
（ 8） 操作简单, 无需专用编程器及语音开发器 。
（ 9） 高优先级录音, 低电平或负边沿触发放音 。
（ 10） 单电源供电, 典型电压 +5V。
图 8-35 ISD1420语音芯片内部结构框图
放大
放大
自动增益控制
控制信号 地址缓冲器 电源
放大
平滑滤波
分频内部时钟
五阶滤波
X CL K
A NA I N
A NA O UT
M IC
M IC R ef
A GC
P LA YL P LA YE R EC R EC LE D A V CC A V SS A V CC D V SS A
S P+
S P-
0 1 2 3 4 5 6 7A A A A A A A
模拟接收器
模拟存储器
译码
2．内部接口介绍
3,ISD1420封装及引脚介绍
图 8-36 ISD1420引脚图
4,ISD1420基本技术指标 （ 均为典型值 ）
（ 1） 工作电源 +5V。
（ 2） 静态电流 <10μA。
（ 3） 工作电流 15mA。
（ 4） 信噪比 S/N=43dB。
（ 5） 录音时间长度,20s
（ 6） 每基本段时间长度,20s。
5,ISD1420与单片机接口举例
l 硬件连接 （ 如图 8-37所示 ）
l 录入语音信息
l 放音程序 （ 由表 8-4~8-5所示 ）
D
P
8 0 3 1
EN
Q
Q
Q
Q
I S D 1 4 2 0 + 5 V
+ 5 V
1 0 K
+
22
0, 1
0, 1
0, 1
1 0 0 K
0, 1
L E D
+ 5 V
0, 1
1 0 0 K
A
A
A
A
A N A
O U T
A N A
IN
A G C
M I C R e f
S P -
S P +
V C C A
V C C D7 4 L S 3 7 7
1K
0
2, 7
0
5
6
7
0
1
2
7
M I C
2K
D 0
D 7 D 7
μ F
μ F
μ F
μ F
μ F
······
Ω
Ω
× 3
Ω
μ F
Ω
Ω
M I C
P L A Y L
P L A Y E
R E C
图 8-37 ISD1420与单片机 8031的接口
表 8-4 ISN1420语音分段及段控制码
语音信息 0 1 … 8 9 千 百 十 帕 当前
水压
当前
时间
录音段控
制码 （ H）
4
0
4
1
… 4
8
4
9
4
A
4
B
4
C
4
D
4E 51
放音段控
制码 （ H）
8
0
8
1
… 8
8
8
9
8
A
8
B
8
C
8
D
8E 91
表 8-5 语音信息录放段控制码
6,ISD系列语音芯片应用中应注意的问题
（ 1 ） ISD 系 列器件 所有地 址端, 控制端 和
TEST/CLD端必须可靠接高电平或低电平, 而
不能悬空, 否则可能出现停止播放的情况 。
（ 2） 为了充分发挥其优质高保真特点, 应注意
以下几点：
1） AGC阻容, 尽量靠近 ISD,且连线尽量短 。
2） 电源线和地线宽度应在 0.8mm以上 。
3） 选用优质话筒 。
4） 话筒信号耦合电容与连接 MICREF端到模拟
地的电容要相同 。
5） 电源内阻低且无噪音 。
（ 3） ISD的 SP+,SP-端一定不要接地，只能接
喇叭或悬空。
（ 4） 国内部分厂家语言芯片与 ISD芯片标准信号
对应如下：
? SR9F26—— ISD1020A（ 硬封装 ）
? SR9G16/SR9G26—— ISD1416/ISD1420（ 硬封
装 ）
? HY420/SRG26R—— ISD1420（ 软封装 ）
? HY410—— ISD1110（ 软封装 ）
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8.1 键盘及其接口
8.2 显示器接口
8.3 打印机接口
8.4 拨码盘及语音接口
8.1 键盘及其接口
8.1.1 独立式键盘接口
8.1.2 行列式键盘
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在设计键盘接口时, 解决以下几个问题：
开关状态的可靠输入 —— 可设计硬件去抖动电
路或设计去抖动软件 。
键盘状态的监测方法 —— 中断方式还是查询方
式 。
键盘编码方法 。
键盘控制程序的编制 。
8.1.1 独立式键盘接口
1,独立式按键结构
独立式按键是指直接用 I/O口线构成的单个按键
电路。每根 I/O口线上按键的工作状态不会影响
其他 I/O口线的工作状态。独立式按键电路如图
8-1所示。
2．独立式按键的软件结构
包括按键查询、键功能程序转移。 FP0～ FP7
为功能程序入口地址标号,PROM0～ PROM7分
别为每个按键的功能程序。
图 8-2为使用扩展 I/O的独立式按键电路，按键
数量可多可少。
8031
INT0
＋５Ｖ
I/O 8031
图 8 -1-1 独 立式按键电路
（ａ） （ｂ）查询方式
I/O
中断方式
+5V
INT1
图 8-1 独立式按键电路
8031
P 2.7
ALE
P0
WR
RD
74LS
373
0A
A 1
D
~ 7
D0
CS
PA
PA
5
6
8255
RESET
GND
PA 0
PA 1
PA 2
PA
3
PA 4
PA 7WR
RD
+5V
+5V
1K
10μ F
7
1
2
3
4
5
6
0
8
8
图 8-2 使用 8255扩展 I/O的独立式键盘
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8.1.2 行列式键盘
1,键盘工作原理
行列式键盘电路原理如图 8-3所示 。 按键设置在
行列式交点上, 行列线分别连接到按键开关的两
端 。 当行线通过上拉电阻接 +5伏时, 被钳位在高
电平状态 。
键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字,
行线读入行线状态来判断的 。 键盘中哪一个键按
下可由列线逐列置低电平后, 检查行输入状态来
判断 。
图 8-3 行列式键盘原理电路
2,键盘工作方式 （ 如图 8-4~8-7所示 ）
键盘的工作方式：
编程扫描方式, 定时扫描方式, 中断扫描方式
三种 。
在键盘扫描子程序中完成下述几个功能 。
（ 1） 判断键盘上有无键按下
（ 2） 去键的机械抖动影响 。
（ 3） 求按下键的键号 。
（ 4） 键闭合一次仅进行一次键功能操作 。
图 8-4 8155扩展 I/O口组成的行列式键盘
图
8-
5
键
扫
描
子
程
序
框
图
调用子程序延时6 m s
调用子程序延时1 2m s
开始
有键闭合否？
有键闭合否？
判断闭合键键号 栈
闭合键释放否？
输入键号 A
返回
Y
N
N
Y
N
Y
图
8-
6
定
时
扫
描
方
式
程
序
框
图
图
8-
7
中
断
方
式
键
盘
接
口
3,键盘扫描方式
扫描法：在判定有键按下后逐列 （ 或逐行 ） 置
低电平, 同时读入行 （ 或列 ） 的状态, 如果行
（ 或列 ） 的状态出现非全 1状态, 这时 0状态的行,
列交点的键就是所按下的键 。 特点是逐列 （ 或逐
行 ） 扫描查询 。 这时相应行 （ 或列 ） 应有上拉电
阻接高电平 。
反转法：只要经过两个步骤就可获得键值 。 反
转法原理如图 8-8所示 。
（ a） 线反转法第一步 （ b） 线反转法第二步
图 8-8 线反转法原理
4,行列式键盘接口 （ 如图 8-9所示 ）
通用并行扩展 I/O口键盘接口
8031串行 I/O口扩展的键盘接口
图 8-9 8031串行 I/O口扩展的行列式键盘接口
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8.2 显示器接口
8.2.1 LED显示器接口
8.2.2 LCD显示器接口
8.2.3 典型键盘 /显示器接口实例
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8.2.1 LED显示器接口
1,LED显示器结构与原理
LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器
件。
在微机应用系统中通常使用的是七段 LED。这
种显示块有共阴极与共阳极两种，如图 8-10所示。
七段显示块与微机接口非常容易。如表 8-1所示。
（ a） 共阴极 （ b） 共阳极 （ c） 管脚配置
图 8-10 七段 LED显示块
?
表 8-1 七段 LED的段选码
2,LED显示器与显示方式
在微机应用系统中使用 LED显示块构成 N位
LED显示器 。 图 8-11是 N位显示器的构成原理 。
LED显示器有两种方式：
（ 1） LED静态显示方式（如图 8-12所示）
（ 2） LED动态显示方式（如图 8-13所示）
a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp
3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
I/O 口位选控制
?
I/O 口段选控制
图 8-11 N位 LED显示器
GND/+5V GND/+5V GND/+5V GND/+5V
GND/+5V
I/O （1 ） I/O （2 ） I/O （3 ） I/O （4 ）
图 8-12 四位静态 LED显示器电路
图 8-13 八位 LED动态显示器电路
I/O（1）
D D D D D D D D
I/O（2）
7 56 4 3 2 1 0
3,LED显示器接口实例
从 LED显示器的原理可知, 为了显示字母与数
字, 必须最终转换成相应的段选码 。 这种转换可
以通过硬件译码器或软件进行译码 。
l 硬件译码器 LED显示器接口 （ 如图 8-14所示 ）
l 软件译码 LED显示器接口 （ 如 图 8-15 ~8-16所
示 ）
图 8-14 利用硬件译码器的七段 LED接口电路
图 8-15 通过 8155扩展 I/O口控制的
8位 LED动态显示接口
图
8-
16
动
态
显
示
子
程
序
流
程
图
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8.2.2 LCD显示器接口
1,LCD的基本结构及工作原理
图 8-17 液晶显示器基本结构
2,LCD的驱动方式
静态驱动方式：静态驱动回路及波形如图 8-18
所示, 图中 LCD表示某个液晶显示段 。
时分割驱动电压平均化,当显示字段增多时,
为减少引出线和驱动回路数, 需要采用时分割驱
动法 。 时分割驱动方式通常采用电压平均化法,
其占空比有 1/2,1/8,1/11,1/16,1/32,1/64等,
偏比有 1/2,1/3,1/4,1/5,1/7,1/9等 。
（ a）驱动回路；（ b）真值表；（ c）驱动波形
图 8-18 静态驱动回路及波形
3,LCD接口实例
硬件接口电路,图 8-19为六位液晶静态显示电
路 。
典型显示子程序,设显示缓冲区为 8031片内
RAM的 22H～ 27H六个单元依次放置六位分离的
BCD码 。
图 8-19 六位 LED静态显示电路
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8.2.3 典型键盘 /显示器接口实例
1,8155扩展 I/O口的键盘 /显示器接口
接口电路,LED显示器采用共阴极如图 8-20所
示 ； LED采用动态显示软件译码, 键盘采用逐
行扫描查询方式； LED的驱动采用北京集成电路
设计中心生产的集电极开路输出八位驱动器 8718。
软件设计,由于键盘与显示做成一个接口电路,
因此在软件设计中合并考虑键盘查询与动态显示,
键盘消颤的延时子程序用显示程序代替 。
图 8-20 8155扩展 I/O口的键盘 /显示器接口电路
PB
PB
PB
PB
PB
PB
PB
PB
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
PA
PA
PA
PA
PA
PA
PA
0
1
2
3
4
5
6
7
abcdefdp
1
A
A
A
A
A
A
A
A
2
6
3
4
5
7
8
1
A
A
A
A
A
A
A
A
2
6
3
4
5
7
8
6
1
3
4
5
7
8
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
2
6
1
3
4
5
7
8
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
2
g
+5V
+5V
RESET
CE
IO/M
WR
RD
ALE
P
ALE
RD
WR
P
P
BIC
8718
5.1K 4
+5V
+5V
100 8
+5V
V
CC
V CC
G
GND
G
8155
0
2.7
2.0
0
~
20 μ F
1K
8031
1
BIC
8718
8
0
2
3
PC
PC
PC
PC
D
D 7
Ω
×
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30 31
Ω
×
2,串行口扩展的键盘 /显示器接口
接口电路,图中使用一片 74LS164和 2根行线扩
展 16键键盘 。 电路原理如图 8-21所示 。
软件设计,在图 8-21中, 设显示器位数存于 R7，
显示缓冲区首址存于 R0,显示字符以 BCD码形
式存放, 8031 RAM中 20H为键码缓冲区, 无键
输入时, 20H中为 80H。
P
P
INT
RXD
TXD
P
5.1K
5.1K
+5V
+5VQ Q
A
B8031
+5V
A
B
Q QQ Q
CP
A
B
+5
V
2.7k × 8
+5V
74LS164 74LS164
a
b
c
e
3.4
3.5
0
3.3
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
CP
74LS164
7
0
~
V CC
V CC
V CC
C r
C r
+5V
C r
CP
7 0 7 0
?
d
f
g
dp
2.7k × 8
&
&
图 8-21 串行口扩展的键盘 /显示器接口
3,8279键盘 /显示器接口
8279是专用键盘 /显示器控制芯片，能对显示器
自动扫描，能识别键盘上按下键的键号；可充分
提高 CPU的工作效率。
8279与 MCS-51接口方便，由它构成的标准键盘
/显示器接口在微机应用系统中使用越来越广泛。
4,8279接口和编程的一般方法
接口电路的一般连接方法
8279的键盘 /显示器电路与 8031接口的一般连
接方法如图 8-22所示 。
ALE可直接与 8279CLK相连, 由 8279设置适当
的分频数, 分频至 100KHz。
INT1
P0
WR
RD
P
P
ALE
8031
+5V
IRQ
D
0-7
WR
RD
CS
A 0
CLK
RESET
SHIFT
CNTL
B 0-3 A 0-3
RL 0-7
V CC
V SS
SL
0-3
BD
SL 0-3
2.4K
8
8 8
16
16
43
8
8279
SL 0-2
8
2.6
2.7
20 μ F
+5V
驱
动
器
行
线
列线
8×8
键盘
16位显示器
驱动器
3-8译码器 4-16译码器
图 8-22 8279的键盘 /显示器电路及与 8031接口
8279键盘, 显示接口应用特性：
（ 1） 8279操作命令 （ 表 8-2所示 ）
（ 2） 8279的 FIFO状态查询
（ 3） 8279的数据输入 /输出
（ 4） 显示器的填入 /移位方式
（ 5） 8279的内部译码与外部译码
（ 6） 键盘键值的给定
表 8-2 8279命令功能键一览表
（续表）
8031和 8279键盘 /显示器接口的编程方法
对于图 8-22所示的一般接口电路, 键盘的读出
既可用中断方式, 也可用查询方式 。
设若 16位 LED显示,16个按键，键盘采用查询
方式读出。 16位显示数据的段选码存放在 8031片
内 RAM的 30H～ 3FH单元； 16个键的键值读出后
存放在 40H～ 4FH中。 8031晶振为 8MHz。
RL
RL
RL
RL
RL
RL
RL
RL
111
110
101
100
011
010
001
000
000 001 010 011 100 101 110 111
07H 0FH 17H
06H
1FH
27H 2FH
37H 3FH
3EH
3DH
3CH
3BH
39H
38H30H28H00H
01H 09H 11H 19H 21H
0EH 16H 1EH 26H 2EH 36H
05H
04H
03H
02H
08H
0AH
0BH
0CH
0DH
10H 18H
1AH
1BH
1CH
1DH
20H
22H
23H
24H
25H
29H
2AH
2BH
2CH
2DH
12H
13H
14H
15H
31H
32H
33H
34H
35H
YY Y Y Y Y Y Y
SL SL SL
0 1 2 3 4 5 6 7
3-8译码器
0
1
2
3
4
5
6
7
0
12
3AH
图
8-
23
8×
8
键
盘
的
键
值
与
键
号
返回本节
8.3 打印机接口
8.3.1 TPμP-40A主要性能、接口要求及时序
8.3.2 字符代码及打印命令
8.3.3 TPμP-40A/16A与 MCS-51单片机接口
8.3.4 打印程序实例
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8.3.1 TPμP-40A主要性能、接口要求及时序
1,TPμP-40A的主要技术性能
（ 1） 采用单片机控制, 具有 2KB监控程序及标
准的 Centronic 并行接口 。
（ 2） 具有较丰富的打印命令, 命令代码均为单
字节, 格式简单 。
（ 3） 可产生全部标准的 ASCII代码字符, 以及
128个非标准字符和图符 。
（ 4） 可打印出 8× 240点阵的图样 。
（ 5） 字符, 图符和点阵图可以在高和宽的方向
放大为 × 2,× 3,× 4倍 。
（ 6） 每行字符的点行数可用命令更换, 即字符
行间距空点行在 0～ 256间任选 。
（ 7） 带有水平和垂直制表命令, 便于打印表格 。
（ 8） 具有重复打印同一字符命令, 以减少输送
代码的数量 。
（ 9）带有命令格式的检错功能。
2,接口要求
TPμP-40A微型打印机与计算机应用系统通过机
箱后部的 20芯扁平电缆及插件相连 。 打印机箱后
部接插件引脚信号如图 8-24所示 。
DB0～ DB7：数据线, 单向由计算机输入打印机 。
（ STROBE）：数据选通信号。
BUSY：打印机“忙”状态信号。
（ ACKNOWLEGE）：打印机的应答信号。
（ ERROR）：出错信号。
B U S YDB
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
2
1 19
20
2 0 n s
5 0 n s
>6
2
20
1
0
~
5 0 n s
> 0, 5
~
N O C A R E
时间不定
（不同命令，数据而异）
输入
插头
扁平电缆
从打印机背面视图
··········
··········
G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D A C K
A C K
E R R
DB DB DB DB DB DB DBS T B
B U S Y
DB DB
S T B
0 1 2 3 4 7
70
N E X T
5 6 ~
D A T A
μ s
μ s
3020 μ s~
图
8-
24T
Pμ
P-
40A/
16A
插
脚
安
排
（
从
打
印
机
背
视
）
3,接口信号时序
B U S YDB
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
2
1 19
20
2 0 n s
5 0 n s
>6
2
20
1
0
~
5 0 n s
> 0, 5
~
N O C A R E
时间不定
（不同命令，数据而异）
输入
插头
扁平电缆
从打印机背面视图
··········
··········
G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D G N D A C K
A C K
E R R
DB DB DB DB DB DB DBS T B
B U S Y
DB DB
S T B
0 1 2 3 4 7
70
N E X T
5 6 ~
D A T A
μ s
μ s
3020 μ s~
图
8-
25T
Pμ
P-
40A/
16A
接
口
信
号
时
序
4．主计算机端推荐接口电路
D
D
D
D
D
D
D
D
C LK
D C LR
7 4L S
2 73
7
4L
S2
44
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
2
23
28
S TB
DB
P AP ER O UT /G ND
A CK
E RR
+ 5V
1 00 0 μ F 2K
WR
A DD
RD
C
A
B
RC
C LR
计算机
D
AT
AB
US
DB
DB
DB
DB
DB
DB
DB
G ND
B US Y
+ 5 V
7 4 L S 1 2 3
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
7 4 L S 3 2
图
8-
26T
Pμ
P-
40A/
16A
推
荐
接
口
电
路
图
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8.3.2 字符代码及打印命令
1,字符代码
字符代码串实例如下：
l打印字符串, ＄ 3265.37”
输送代码串为,24,33,32,36,35,2E,33,37,0D。
l打印, This is Micro-Printer”
输送代码串为,54,68,69,73,20,69,73,20,4D，
69,63,72,6F,2D,70,72,69,6E,74,65,72，
2E,0D。
l打印, 32.8cm2”
输送代码为,33,32,2E,38,63,6D,9D,0D
2,打印命令
命令代码 命令功能
01H 打印字符, 图等, 增宽 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
02H 打印字符, 图等, 增高 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
03H 打印字符, 图等, 宽和高同时增加 （ × 1,× 2,× 3,× 4）
04H 字符行间距更换 /定义
05H 用户自定义字符点阵
06H 驻留代码字符点阵式样更换
07H 水平 （ 制表 ） 跳区
08H 垂直 （ 制表 ） 跳区
09H 恢复 ASCII代码和清输入缓冲区命令
0AH 一个空位后回车换行
0BH～ 0CH 无效
0DH 回车换行
0EH 重复打印同一字符命令
0FH 打印位点阵图命令
表 8-3 TPμP-40A打印命令代码及功能
3,命令非法时的出错提示
E RR OR, 0
E RR OR, 1
E RR OR, 2
E RR OR, 3
E RR OR, 4
图8-
27
出
错
代
码
信
息
打
印
格
式
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8.3.3 TPμP-40A/16A与 MCS-51单片机接口
TPμP-40A/16A没有读写信号线, 只有一对握手
线, BUSY,接口如图 8-28所示 。
图 8-29是通过单片机应用系统中的扩展 I/O口连
接的打印机接口电路 。
图 8-28,图 8-29中打印机的口地址由地址线 P2
口线决定, 使用时, 口地址设为 7FFFH。
WR
P 2, 7
RD
P 0, 7
P 0, 0
G ND
S TB
B US Y
DB 7
DB 0
G ND
TP μ P-
4 0A /1 6A
16
28
17
32
33
34
35
36
37
38
39
1
19
17
15
13
11
9
7
5
3
~ ~
8 03 1
图 8-28 TPμP-40A/16A与 8031数
据总线接口电路图
图 8-29 TPμP-40A/16A与 8031扩展 I/O口
连接的接口电路图
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8.3.4 打印程序实例
下面以图 8-29作为打印机接口, 介绍一种使用 TPμP-
16A打印机打印 16× 16点阵汉字, 作业, 的程序 。 程序清
单如下：
HZDY,MOV DPTR,#TAB2 ；置字型表首址
MOV R6,#02H
DY1,MOV B,#20H
LCALLSUB2 ；调用打印机控制子程序
DJNZ R6,DY1
RET
SUB1,PUSH DPH ； DPTR入栈
MOV DPTR,#TAB1 ；置打印机控制字表首址
MOV R5,#05H ；送打印控制字串到打印机
SB11,LCALL DAY2
LCALL DAY1
DJNZ R5,SB11
MOV A,B
LCALL DAY1
MOV A,#00H
LCALL DAY1
POP DPL ； DPTR出栈
POP DPH
RET
SUB2,MOV R5,B ；送由 B设置个数的汉字字型码到打印机
SB21,LCALL DAY2
LCALL DAY1
DJNZ R5,SB21
MOV A,#0DH ；回车换行
LCALL DAY1
RET
DAY1,PUSH DPH
PUSH DPL
MOV DPTR,#7F01H ；将字型码送 8155 PA口
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#7F03H ；用 8155 PC口模拟打印机信号
MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A
MOV A,#01H
MOVX @DPTR,A
JB P3.3,$ ；打印机忙等待
POP DPL
POP DPH
RET
DAY2,CLR A ；取字型码子程序
MOVX A,@A+DPTR
INC DPTR
RET
TAB1,DB 1BH,31H,00H,1BH,4BH ；打印机控制字符串
TAB2,DB 00H,00H,00H,0FFH,0FEH,00H,00H ；汉字
,作, 的下半部字形码
DB 00H,0FFH,0FFH,20H,20H,20H,60H,20H
DB 00H,02H,02H,0E2H,0C2H,0FEH,0FEH,02H；
汉字, 业, 下半部字形码
DB 02H,0FEH,0FEH,62H,0C2H,02H,06H,02H
DB 00H,01H,06H,1FH,0F7H,60H,02H,0CH ；
汉字, 作, 的上半部字形码
DB 38H,0FFH,5FH,12H,12H,16H,32H,10H
DB 00H,08H,07H,03H,00H,0FFH,7FH,00H ；
汉字, 业, 的上半部字形码
DB 00H,0FFH,7FH,00H,03H,1FH,0CH,00H
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8.4 拨码盘及语音接口
8.4.1 拨码盘接口及应用实例
8.4.2 ISD1420语音接口芯片及其应用
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8.4.1 拨码盘接口及应用实
1,十线拨盘 （ 如图 8-30所示 ）
l 十线拨盘接口,多个拨盘输入时, 接口如图 8-
31所示 。 为节约 I/O口, 采用并联连接, 分时
选通输入的办法 。
l 读数及自检软件 十线拨码盘便于实现自检。在
正常情况下，十线中只能有一个为低电平,0”。
如果有一个以上的低电平,0”，则为短路故障；
如全为高电平,1”，则为开路或接触不良故障。
图 8-32是读数自检子程序流程图。
A
0 9
0 9
+ 5 V
图 8-30 十线拨盘
拨盘选择信号开集输出器
A1 An
+ 5V
0 9 0 9
输
入
口
P1
输入
口P 3
···
···
图 8-31 十线拨盘组接口
开始
从P1口输入低8位
Y N
P1为全1？
从P3口输入高2位 从P3口输入高2位
P1全为1？
Y N
N
Y Y
N
搜索查表
查到？
A 拨码值
开路
A 0E
返回
P1全为1？
搜索查表
查到？
A 拨码值
短路
A 0F
短路
A 0F
短路
A 0F
图
8-
32
十
线
拨
盘
读
数
自
检
程
序
流
程
图
2,BCD拨码盘 （ 如图 8-33~8-34所示 ）
l 硬件接口,只用两个 BCD拨码盘输入时, 可把
A端接 +5V,8个输出脚接 8个并行输出口, 并
通过 10KΩ电阻接地, 从 8位并行口输入的数据
即是两个拨盘的 BCD码 。 多个拨盘输入时, 同
样要接成并联分时选通形式
l读数及检测软件,BCD拨码盘不易实现故障自
检。
输
入
口
A1 A2 A n- 1 An
+ 5 V
8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1 8 4 2 1
拨盘选择信号输出器
···
图 8-33 BCD码拨盘组接口
初始化
设定某组拨盘的循环显示次数
（即显示时间）
拨盘组编号寄存器 +1
最高位显示拨盘组编号
拨盘组选通码左移一位
使该组拨盘码选通线为低
读入选中拨盘码数码
最低位显示缓冲区 低 4 位码
上一位显示缓冲区 高 4 位码
调显示程序扫描显示器
设定显示
次数到否？
全部拨盘组
已显示完否？
至其他检测程序段
Y
Y
N
N
图
8-
34BCD
码
拨
盘
检
测
程
序
流
程
图
返回本节
8.4.2 ISD1420语音接口芯片及其应用
1,ISD1420芯片的特点
（ 1） 外围元件简单, 仅需少量阻容元件, 麦克
风即可组成一完整录放系统 。
（ 2） 模拟信息存储重放音质极好, 并有一定混
响效果 。
（ 3） 待机时低功耗 （ 仅 0.5μA）, 典型放音电流
15mA。
（ 4） 放音时间 20s,可扩充级联 。
（ 5） 可持续放音, 也可分段放音, 最小分段
20s/160段 =0.125s/段, 可分段数 160段 。
（ 6） 录放次数达 10万次 。
（ 7） 断电信息存储, 无需备用电池, 信息可保
100年 。
（ 8） 操作简单, 无需专用编程器及语音开发器 。
（ 9） 高优先级录音, 低电平或负边沿触发放音 。
（ 10） 单电源供电, 典型电压 +5V。
图 8-35 ISD1420语音芯片内部结构框图
放大
放大
自动增益控制
控制信号 地址缓冲器 电源
放大
平滑滤波
分频内部时钟
五阶滤波
X CL K
A NA I N
A NA O UT
M IC
M IC R ef
A GC
P LA YL P LA YE R EC R EC LE D A V CC A V SS A V CC D V SS A
S P+
S P-
0 1 2 3 4 5 6 7A A A A A A A
模拟接收器
模拟存储器
译码
2．内部接口介绍
3,ISD1420封装及引脚介绍
图 8-36 ISD1420引脚图
4,ISD1420基本技术指标 （ 均为典型值 ）
（ 1） 工作电源 +5V。
（ 2） 静态电流 <10μA。
（ 3） 工作电流 15mA。
（ 4） 信噪比 S/N=43dB。
（ 5） 录音时间长度,20s
（ 6） 每基本段时间长度,20s。
5,ISD1420与单片机接口举例
l 硬件连接 （ 如图 8-37所示 ）
l 录入语音信息
l 放音程序 （ 由表 8-4~8-5所示 ）
D
P
8 0 3 1
EN
Q
Q
Q
Q
I S D 1 4 2 0 + 5 V
+ 5 V
1 0 K
+
22
0, 1
0, 1
0, 1
1 0 0 K
0, 1
L E D
+ 5 V
0, 1
1 0 0 K
A
A
A
A
A N A
O U T
A N A
IN
A G C
M I C R e f
S P -
S P +
V C C A
V C C D7 4 L S 3 7 7
1K
0
2, 7
0
5
6
7
0
1
2
7
M I C
2K
D 0
D 7 D 7
μ F
μ F
μ F
μ F
μ F
······
Ω
Ω
× 3
Ω
μ F
Ω
Ω
M I C
P L A Y L
P L A Y E
R E C
图 8-37 ISD1420与单片机 8031的接口
表 8-4 ISN1420语音分段及段控制码
语音信息 0 1 … 8 9 千 百 十 帕 当前
水压
当前
时间
录音段控
制码 （ H）
4
0
4
1
… 4
8
4
9
4
A
4
B
4
C
4
D
4E 51
放音段控
制码 （ H）
8
0
8
1
… 8
8
8
9
8
A
8
B
8
C
8
D
8E 91
表 8-5 语音信息录放段控制码
6,ISD系列语音芯片应用中应注意的问题
（ 1 ） ISD 系 列器件 所有地 址端, 控制端 和
TEST/CLD端必须可靠接高电平或低电平, 而
不能悬空, 否则可能出现停止播放的情况 。
（ 2） 为了充分发挥其优质高保真特点, 应注意
以下几点：
1） AGC阻容, 尽量靠近 ISD,且连线尽量短 。
2） 电源线和地线宽度应在 0.8mm以上 。
3） 选用优质话筒 。
4） 话筒信号耦合电容与连接 MICREF端到模拟
地的电容要相同 。
5） 电源内阻低且无噪音 。
（ 3） ISD的 SP+,SP-端一定不要接地，只能接
喇叭或悬空。
（ 4） 国内部分厂家语言芯片与 ISD芯片标准信号
对应如下：
? SR9F26—— ISD1020A（ 硬封装 ）
? SR9G16/SR9G26—— ISD1416/ISD1420（ 硬封
装 ）
? HY420/SRG26R—— ISD1420（ 软封装 ）
? HY410—— ISD1110（ 软封装 ）
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