AT91微控制器与4x4键盘接口教程

"这篇应用笔记主要介绍了如何将4x4键盘连接到AT91微控制器上，这是一种常见的在消费和工业应用中用于数字数据输入的矩阵键盘。AT91微控制器采用ARM架构，通过配置其Peripheral Input/Output (PIO)引脚来实现键盘扫描，并在按键按下时触发中断。" 在4x4键盘与AT91微控制器的接口设计中，4行被连接到配置为输出的PIO引脚，而4列则连接到配置为输入并带有中断功能的PIO引脚。为了确保未被按下的键位能呈现高电平，每列都需要添加一个100K欧姆的上拉电阻。如图1所示，这种配置允许微控制器通过扫描行和列来识别哪个按键被按下，并将对应的十六进制按键值发送给四个LED显示。 在实际操作中，AT91微控制器的键盘接口工作原理如下： 1. **行线输出**：微控制器通过PIO口逐个将行线置低，当某一行被置低时，如果对应的列上有按键按下，那么该列的输入引脚由于按键接触而接地，形成低电平。 2. **列线检测**：同时，列线配置为输入并带有中断，当行线被置低时，微控制器会监测列线状态。如果有按键按下，对应的列线将变为低电平，触发中断。 3. **中断处理**：一旦检测到列线的低电平变化，微控制器中断服务程序会被调用，通过分析哪一行和哪一列的电平状态，确定按下的是哪个按键。 4. **按键值的编码和传输**：识别出的按键位置可以转换成一个十六进制值，并通过微控制器的GPIO或串行接口传送给系统中的其他组件，例如LED显示器。 这个过程通常会涉及一些关键的编程技术，包括中断服务例程的编写、GPIO端口的配置以及矩阵键盘的扫描算法实现。开发者需要熟悉AT91微控制器的硬件接口和中断系统，以便有效地实现键盘接口功能。 AT91系列微控制器是基于ARM的Thumb®指令集，这意味着它们能够运行高效、低功耗的代码，非常适合于嵌入式应用。通过正确地配置和编程，AT91微控制器能够轻松地与各种外部设备交互，如4x4键盘，提供灵活且可靠的系统解决方案。 总结来说，这篇应用笔记详细阐述了如何利用AT91微控制器的PIO功能和中断机制，实现4x4键盘的扫描和识别，这对于理解和开发基于AT91的键盘输入系统非常有帮助。通过理解这一接口设计，开发者可以扩展到其他类型的键盘或其他输入设备，并且能够在更广泛的嵌入式项目中应用这些知识。