8086微机原理下的4x4矩阵键盘设计

资源摘要信息:"基于8086的中断方式4*4矩阵键盘设计" 知识点概述： 本资源涉及的是基于8086微处理器的计算机系统中，如何设计一个4x4矩阵键盘的中断驱动系统。该系统能够将按键的按下转化为16进制的数值并在单个数码管上显示。以下是对涉及各个模块和组件的详细知识点解读。 显示模块： 在该设计中，显示模块使用了Proteus软件提供的共阴极数码管，型号为7SEG-COM-CAT-X。共阴极数码管是一种常用的七段显示设备，用于显示数字和一些字符。每一段对应数码管的一个段位，通过控制这些段位的亮灭，可以显示出不同的字符。 输入模块： 输入模块由一个4x4的矩阵按键组成，并使用了8255A芯片进行扩展。4x4矩阵键盘有16个按键，排列成4行4列。这种布局允许使用较少的I/O端口来检测多个按键的状态。8255A是一款可编程并行接口芯片，用于扩展微处理器的I/O端口，并提供I/O信号的缓冲和控制。 中断控制模块： 中断控制模块使用了8259A可编程中断控制器。8259A是用于管理中断请求的芯片，它可以在多个中断源之间进行优先级排序，并通知CPU处理中断。在这个系统中，每次按键的按下都会通过8259A向CPU发出中断请求，并触发相应的中断服务程序。 锁存模块： 锁存模块涉及到两个芯片：74LS373和74LS244。74LS373是一种八位透明锁存器，能够锁存一个字节的数据并保持其输出直到锁存信号被激活。74LS244是一种八路缓冲/线路驱动器，用于增强信号并提供数据到多个电路或设备的能力。锁存模块的作用是在中断服务程序中稳定地保存按键状态，直到CPU准备好读取数据。 译码模块： 译码模块使用了4-16线译码器74HC154。这个译码器可以将4个输入线译码为16个输出线，通常用于地址解码，也可以用来选择矩阵键盘中被按下的特定按键。 触发中断电路： 触发中断电路使用了“与非门”实现。与非门是一种数字逻辑门电路，输出信号仅在所有输入信号均未激活（即均为低电平）时才为高电平。在设计中断系统时，与非门可以用来生成中断信号，当检测到按键操作时，电路状态改变并触发中断。 知识扩展： 1. Proteus软件是一个电子设计自动化程序，支持电路原理图绘制、电路仿真等功能，广泛应用于电子工程师和教育领域。 2. 8086微处理器是Intel公司推出的16位微处理器，是早期微机系统的核心。 3. 8255A并行接口芯片可提供三组8位并行输入输出端口，常用于控制外设。 4. 8259A中断控制器管理来自不同外设的中断请求，用于减轻CPU处理中断的负担。 5. 74LS373和74LS244锁存/缓冲器芯片是常见的数字逻辑器件，用于各种信号处理和存储。 6. 74HC154是一个常用的CMOS译码/解码器，能够处理和选择多个信号源。 7. 中断系统在计算机硬件中起到了关键作用，它允许处理器在不需要轮询各个设备的情况下，及时响应外部事件。 以上便是基于8086中断方式的4x4矩阵键盘设计的主要知识点，涵盖了硬件组成、功能实现以及相关的电路设计原理。在实际应用中，这样的设计可以用于各种需要按键输入的电子设备中，包括但不限于计算器、键盘接口等。