摘要：介紹了日本NEC公司8位單片機(jī)產(chǎn)品μPD780208中的FIP顯示控制器及顯示與鍵盤掃描的應(yīng)用方案，給出了該設(shè)計(jì)方案的原理電路和程序流程。解決了顯示和鍵盤輸入獨(dú)立控制時(shí)所造成的CPU資源占用較多的問(wèn)題。

    關(guān)鍵詞：單片機(jī) μPD780208 微控制器 FIP 顯示控制器

1 概述

日本NEC公司生產(chǎn)的μPD780208系列8位單片機(jī)屬于78K/0家庭中功能較強(qiáng)的一種系列。根據(jù)內(nèi)部集成的ROM和RAM容量的不同，μPD780208系列分為5個(gè)型號(hào)，μPD780208芯片是最高型號(hào)。該芯片內(nèi)部集成了8位78K0CPU內(nèi)核、60kB的ROM和2192B的RAM之外，還有1個(gè)FIP顯示驅(qū)動(dòng)/控制器、8位A/D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)串行I/O口、5個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、3個(gè)定時(shí)器輸出、1個(gè)可編程時(shí)鐘輸出、1個(gè)可編程蜂鳴器輸出、4個(gè)外部中斷源、12個(gè)內(nèi)部中斷源和1個(gè)測(cè)試輸入。ΜPD780208支持雙時(shí)鐘，其電源電壓范圍為2.7～5.5V，可設(shè)定2種待機(jī)模式。其中的FIP（Fluorescent Indicator Panel）顯示控制/驅(qū)動(dòng)器是μPD780208系列所特有的，它的主要功能有自動(dòng)讀取顯示數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)硬件自動(dòng)顯示刷新功能；控制顯示9～40段和2～16位FIP；通過(guò)編程自由設(shè)定位信號(hào)輸出時(shí)序；并可編程調(diào)節(jié)8級(jí)顯示亮度。另外，μPD780208的顯示時(shí)序中還包含有鍵盤掃描時(shí)序，可輸出鍵盤掃描信號(hào)；并具有較高的驅(qū)動(dòng)能力，可直接驅(qū)動(dòng)FIP顯示器。

本文主要通過(guò)筆者在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用，給出將μPD780208中的FIP顯示控制/驅(qū)動(dòng)器用于顯示和鍵盤掃描結(jié)合的應(yīng)用方案。

2 設(shè)計(jì)方案

在筆者設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中，要求μPD780208硬件平臺(tái)有12位的9段VFD顯示器和8×4的鍵盤輸入，如果按照常規(guī)設(shè)計(jì)方案，由于顯示控制與鍵盤掃描控制是相互獨(dú)立的，鍵盤掃描需占有一個(gè)定時(shí)器。而本方案則使用顯示控制/驅(qū)動(dòng)器提供的鍵盤掃描時(shí)序來(lái)掃描鍵盤，因而不占用定時(shí)資源。這使是該設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)所在。（系統(tǒng)所用的晶振頻率為4.9152MHz）。

2.1 硬件連接

圖1所示是μPD780208的FIP顯示電路的結(jié)構(gòu)原理圖。應(yīng)用時(shí)將顯示端口FIP0～FIP11接VFD顯示器的位控制器T0～T11，F(xiàn)IP12和P80～P87接VFD顯示器的段控制端S0～S8。μPD780208的顯示驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)，因而可以直接連接VFD而無(wú)需驅(qū)動(dòng)電路。端口P110～P117接鍵盤的8根掃描線，端口P120～P123接鍵盤的4根回讀線。

2.2 初始化設(shè)置與資源分配

合理地設(shè)置顯示模式寄存器DSPM0和DSPM1可將顯示方式設(shè)置為12位9段模式，這時(shí)FIP顯示RAM地址為FA60H～FA6BH和FA70H～FA7BH。FIP控制器的時(shí)序圖如圖2所示。圖中n=11，TDSP為1位顯示周期（2048/4.9152MHz=416.7μs），TKS為鍵盤掃描周期（TKS=TDSP），TCYT為完整顯示周期（TCYT=TDSP×(12+1)）,TDIG為位信號(hào)脈沖寬度（可編程改變）。

在FIP顯示周期中，當(dāng)處在鍵盤時(shí)序時(shí)，鍵盤掃描標(biāo)志KSF被置1，其它時(shí)間被清零。當(dāng)KSF置1時(shí)，將產(chǎn)生鍵盤掃描中斷INTKS。在中斷處理程序中進(jìn)行鍵盤掃描和回讀可用軟件來(lái)設(shè)計(jì)。鍵盤掃描必須在KSF為1時(shí)進(jìn)行，否則會(huì)造成顯示混亂。1次INTKS的時(shí)間是416.7μs，這段時(shí)間可能來(lái)不及掃描完所有鍵。因此，該方案采用1次中斷掃描一半鍵盤，2次中斷完成一遍掃描的方式。

鍵盤的消抖動(dòng)問(wèn)題在掃描中解決，方法是當(dāng)同一位置連續(xù)3次檢測(cè)到信號(hào)，即在4個(gè)TCYT間隔（4×TCYT=21.667ms）中信號(hào)一直有效時(shí)，才判斷該鍵被按下，否則判為抖動(dòng)干擾。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和變量

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