嵌入式系统外围设备：矩阵扫描式键盘与I/O接口解析

本文主要介绍了矩阵扫描式键盘的构成及其工作原理，并涉及嵌入式系统中的外围设备和I/O接口的相关知识。其中，矩阵扫描式键盘是通过行驱动电路进行扫描，判断各键的通断状态，实现多键同时识别。此外，文中还概述了嵌入式系统中常见的输入输出设备类型，包括输入设备如键盘、触摸屏，输出设备如LED、LCD，以及I/O接口的工作原理和数据交换方式，如DMA、查询、中断。同时提到了不同类型的接口，如总线接口、并行接口、串行接口和无线接口，并讨论了嵌入式处理器与接口的集成方式。 矩阵扫描式键盘构成是通过行线L0~Ln依次置0，读取列线C0~Cm的状态，以此识别键的按下情况。当某行线为0且对应列线也为0时，表明第i行、第j列的键被按下。这种键盘设计适用于多键同时按下的场景，能够有效地识别键位。行驱动和列输入缓冲是实现这一功能的关键部分，它们确保了键盘信号的有效传输和处理。 在嵌入式系统中，输入设备如键盘、触摸屏负责将用户操作转化为计算机可识别的二进制代码，而输出设备如LED、LCD则用于呈现信息。I/O接口作为连接设备和处理器的桥梁，采用不同的数据交换方式，如DMA（直接存储器访问）能提高数据传输效率，查询方式适合低速设备，而中断方式则能实时响应设备事件。 接口类型多样，包括总线接口（如I2C、I2S、CAN、以太网）以及并行、串行和无线接口。这些接口不仅用于外设通信，还能实现嵌入式处理器与外部设备的连接，如通过PCMCIA、CF、SD、MS等扩展设备。 此外，嵌入式系统的电源管理也是重要一环，包括智能型电源管理和电池管理，确保设备在各种条件下稳定运行。输入设备如键盘有机械式和触摸式之分，其中非接触式键利用物理量变化间接转换电信号，解决了接触式键的可靠性问题。 这个资源深入探讨了嵌入式系统中矩阵扫描键盘的工作机制，以及外围设备和I/O接口的广泛应用，为理解和设计嵌入式系统提供了重要的理论基础。