感應式鍵又稱觸模式鍵,利用靜電耦合、光電、壓感、磁電感應等原理產生電信號。
鍵盤上安裝的鍵可分為字符與控製鍵(功能鍵)兩類。字符鍵包括字母鍵、數字鍵和一些特殊符號鍵,按下字符鍵將產生相應的字符代碼,可用它們組成程序、數據或其它約定含義的信息。字符鍵信息通常被保存起來,供判別或執行,在程序運行之前,字符鍵信息常可在CRT顯示屏幕上顯示出來,可以編輯修改。控製鍵則產生某種控製命令,往往立即影響係統的運行,所以在按控製鍵時應特別注意,必須先弄清它的作用,不可盲目操作,否則有可能磕壞係統內的程序或某些重要信息,造成嚴重後果。
怎樣將按鍵信息變成對應的編碼呢?一般有編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤是通過硬件編碼電路產生對應於按鍵的ASCII編碼。非編碼鍵盤是通過掃描方式產生對應於按鍵的位置碼,判明是哪一行哪一列按鍵,將位置碼送給主機,再通過軟件將位置碼轉換為對應的字符編碼,或功能碼。後一種方式所用硬件較少,定義按鍵編碼比較靈活,所以用得真多。本節將介紹三種常用的掃描方式。
1.軟件逐行掃播法
將各鍵連接成矩陣結構,即將鍵的兩端分別接行線與列線。當有一個鍵按下時將產生中斷請求,CPU執行一個鍵盤掃描子程序。CPU的數據總線輸出送入鍵盤矩陣行線,每次使一根行線輸入為0,其它各行為1,即逐行為同時將鍵盤矩陣的列線輸出經由數據總線取回CPU,判明是否有一列為0,假如第一行第2列間的鍵被按下,就會產生這樣的檢測結果:當第0行為0時,由於該行沒有鍵被按下,所以各列輸出均為1;當第1行為0時,由於第1行第2列間的鍵按下,則第2列輸出為0,由此得到按鍵的位置碼,對應於第1行第2列,
2.軟件行列掃描法
在IBM-PC機的鍵盤中,用了一片單片機8048來控製對鍵盤的掃描,形成位置碼。如圖5-23所示,單片機8048的數據線輸出送往行譯碼器與列譯碼器的輸入端。首先進行逐列為1的步進掃描,即通過列譯碼器使鍵盤矩陣的列線逐個地為1,矩陣的輸出送往單片機8048的1\端,可判明是哪一列按了鍵。然後進行逐行為1的步進掃描,即通過行譯碼器使鍵盤矩陣的行線逐個地為1,單片機8048的端判明是哪一行按了鍵,於是8048中形成了相應於按鍵的位」置碼(掃描碼),然後向係統主機提出中斷申請。主機取走位置碼,通過鍵盤中斷子程序進行查表,找到按鍵的ASCII碼,存入鍵盤緩衝器供係統使用。
3.硬件掃描方式
在單板機一類的小係統中廣泛使用一種可編程鍵盤/顯示器接口芯片,它通過硬件掃描邏輯識別按鍵位置。
8279芯片內部有計數器,它的掃描線輸出經過譯碼器令鍵盤矩陣逐行為0,鍵盤矩陣列線輸出回送8279,可判明是哪一個鍵按下。8279獲得位置碼後,向CPU申請中斷,送出按鍵位置碼。
二、打印機
打印機的種類很多,就其打印方式可分為逐字打印方式與逐行打印方式。常用的針式打印機屬於前者,是一個字一個字地打印。在一些計算機係統中使用一種行式打印機,它每次能將一行中的某一相同字符同時打印出來,工作速度較快,稱為逐行打印方式。
從印字方法分類,打印機又可分為擊打式與非擊打式兩類。擊打式打印機靠機械擊打動作,驅使針或字模將色帶與打印紙接觸,在紙上留下印跡。非擊打式打印機則是靠熱敏、噴墨、激光等技術印字。例如熱敏式用於某些微型打印機中,當電流流過針尖時由於發熱而在特殊紙上留下點跡。噴墨式是噴出一束很細的墨汁,用磁場控製墨汁的偏轉,再控製墨汁的噴或不噴。激光打印機是控製激光束印字,速度快,字形美觀清晰,是目前最先進的打印機。
按字符合產生方式,可分為固定字模方式與點陳方式兩種。前一種是事先將全部字模做好,固定成形,打印時每個字符字模作為一個整體壓向色帶,在紙上印出字形。這種方式打印速度可以做得較快,但機械打擊造成的噪聲很大,印字方式不靈活,常用於大型係統中作文本字符打印。點陣方式是靠若幹印點構成字形或圖形,例如針式打印機,熱敏打字機、噴墨打印機、激光打印機等。這種方式很靈活,不僅可以打印文本字符,還可打印圖形,噪聲小或者沒有機械噪聲,是最常用的方式。本節僅對針式打印機作些簡單介紹。
1.針式打印機的兩種打印方式
(1)文本字符方式。打印機從主機獲得字符ASCII碼,從打印機內的字符字形發生器取出相應的字符點陣信息,打印出各種標準字符。用於打印程序、數據、報表、文件等。
(2)點圖形方式。打印機從主機直接獲得點陣信息,驅動打印頭打印出曲線、圖形、用點像構成的粗略圖像、漢字等。通常將漢字打印歸入圖形方式中它有兩種可能的方法:一種是主機直接送來漢字點陣字形信息,直接打印漢字;另一種是主機送來漢字編碼,在打印機內有漢字字庫,將編碼轉換為點陣信息。
2.打印機的基本結構。
(1)打印頭
有兩種常見的規格:9針打印機與24針打印機。9針打印機的打印頭有9根針,由9隻電磁鐵分別驅動,這9根針經過一個機械導向裝置,在打印部位排成縱向的一列。每次打印字符的一列,若幹列均成一個字符字形。
24針打印機的打印頭有24根針,按針的編號將奇數號排成一列,偶數號排成一列。打印時將字形的一列分成兩次打印,先打奇數針,移動一定距離後再打偶數針,二列針重合成字形的一列。
(2)小車橫移機構
打印頭裝在一個祙為“小車”的機構上,由直流電機(或步進電機)驅動橫向往複運動,改變打印位置。如圖5-25所示數據,在每次打完一列奇數點之後,小車沿水平方向栘動6.5點間距,繼續印完同一列的偶數點,然後小車將打印頭移到第2列位置,重複上述打印動作。
(3)編碼器
如果是由直流電機驅動打印小車,就需要設置一種編碼器。它裝在電機上,將小車移動位置轉換為數字編碼,通過控製器控製電機旋轉,實現位置控製。
(4)走紙機構
由步進電機驅動輸紙機構。打印完一行後,控製器向步進電機發出一個脈衝,步進電機轉動一步,使滾筒向前旋轉,同時滾筒上的針牽引器帶動記錄紙向前走一個行距。
(5)色帶
環形色帶裝在一個色帶盒內,當小車橫移時,同時帶動色帶在盒內進行周而複始的循環,使打印位置能夠比較均勻地分布在色帶的各個部分。
3.打印機控製器
以M2024為例,打印係統的粗框圖如圖5-26所示。打印機適配器是一塊插在主機板上的插件,作為打印機與主機之間的接口部件。打印機本身的邏輯部件可分為三大部分:接口控製器、打印機控製器、電機和打印頭驅動器。打印機的機械結構如前所述,包括打印頭、小車橫移機構與電機、走紙機構與電機、編碼器。
下麵我們進一步介紹其中的接口控製器與打印機控製揚兩部分,也可以將這兩部分合稱為打印機控製器。,它包括下述幾部分:輸入端口:主機通過輸入端口,送入打印字符代碼與控製字符代碼,合稱為數據輸入。輸出端口:主機通過輸出端口,取走打印機的有關狀態信息。緩存RAM:每次輸入一行打印信息,經輸入端口存入緩存器RAM之中。主CPU(6803):用一片微處理器管理接口的工作,它是打印機控製器的主處理器,可;對主機送來的字符代碼進行分枒,控製印字方式與字型選擇等工作。
ROM:容量為8KB的隻讀存儲器,其中存、放打印機控製器的程序,以及ASCII字符的字形發生器。
漢字ROM:這是一個可選擇的芯片,內存漢字字庫,也可以不選擇這塊芯片,由軟盤或漢卡提供漢字字庫。
從CPU(6801):這是另一片微處理器.專門負責管理電機運行與打印頭等機械動作。編碼器向它提供小車位置信息。
胃數字鎖存與驅動電路:每次要打印的數據暫存在數字鎖存器中,經驅動電路控製各釺的電磁鐵,決定各針的擊打動作。
開關狀態鎖存器:打印機上有一些開關,可控製打印機的工作狀態,這些開關狀態的設置信息送入開關狀態鎖存器,經控製器內部總線供主CPU讀取,作為控製打印機工作的依據之一。