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編解碼電路滑鼠

發布時間: 2022-10-25 02:08:28

⑴ 此圖是無線滑鼠的接收解碼電路 圖片右邊的P1 8Pin是什麼介面啊電腦上有這個介面嗎

應該有

⑵ 滑鼠的工作原理是什麼

工作原理如下:

1、光電滑鼠內部有一個發光二極體,通過它發出的光線,可以照亮光電滑鼠底部表面(這是滑鼠底部總會發光的原因)。

⑶ 自製無線滑鼠

這個是不可能的,原因有以下幾點
1:usb匯流排是一條半雙工匯流排(雙向),而編譯碼電路MC145026/MC145027是一種單向的晶元。射頻發射/接收模塊TDA1808rtfDA188沒聽說過,估計也是單向的。
2:作為一個usb driver,必須提供自己是什麼設備(由上拉電阻決定),電路中連這個都沒有。
3:晶元的解碼速度絕對跟不上。
4:usb匯流排使用的是3.0-3.6V變化的差分信號。晶元使用的是0-5V的TTL電平信號,電氣標准不同。
還有你給的分數太少了。
最後我想說的是51電子所給的電路很多都是錯的。

⑷ pcm 編解碼晶元中的用到哪些濾波器這些濾波器的帶寬設置是如何考慮 的

1. 點到點PCM多路電話通信原理
脈沖編碼調制(PCM)技術與增量調制(ΔM)技術已經在數字通信系統中得到廣泛應用。當信道雜訊比較小時一般用PCM,否則一般用ΔM。目前速率在155MB以下的准同步數字系列(PDH)中,國際上存在A解和μ律兩種PCM編解碼標准系列,在155MB以上的同步數字系列(SDH)中,將這兩個系列統一起來,在同一個等級上兩個系列的碼速率相同。而ΔM在國際上無統一標准,但它在通信環境比較惡劣時顯示了巨大的優越性。
點到點PCM多路電話通信原理可用圖9-1表示。對於基帶通信系統,廣義信道包括傳輸媒質、收濾波器、發濾波器等。對於頻帶系統,廣義信道包括傳輸媒質、調制器、解調器、發濾波器、收濾波器等。
本實驗模塊可以傳輸兩路話音信號。採用TP3057編譯器,它包括了圖9-1中的收、發低通濾波器及PCM編解碼器。編碼器輸入信號可以是本實驗模塊內部產生的正弦信號,也可以是外部信號源的正弦信號或電話信號。本實驗模塊中不含電話機和混合電路,廣義信道是理想的,即將復接器輸出的PCM信號直接送給分接器。
2. PCM編解碼模塊原理
本模塊的原理方框圖圖9-2所示,電原理圖如圖9-3所示(見附錄),模塊內部使用+5V和-5V電壓,其中-5V電壓由-12V電源經7905變換得到。
圖9-2 PCM編解碼原理方框圖
該模塊上有以下測試點和輸入點:
• BS PCM基群時鍾信號(位同步信號)測試點
• SL0 PCM基群第0個時隙同步信號
• SLA 信號A的抽樣信號及時隙同步信號測試點
• SLB 信號B的抽樣信號及時隙同步信號測試點
• SRB 信號B解碼輸出信號測試點
• STA 輸入到編碼器A的信號測試點
• SRA 信號A解碼輸出信號測試點
• STB 輸入到編碼器B的信號測試點
• PCM PCM基群信號測試點
• PCM-A 信號A編碼結果測試點
• PCM-B 信號B編碼結果測試點
• STA-IN 外部音頻信號A輸入點
• STB-IN 外部音頻信號B輸入點
本模塊上有三個開關K5、K6和K8,K5、K6用來選擇兩個編碼器的輸入信號,開關手柄處於左邊(STA-IN、STB-IN)時選擇外部信號、處於右邊(STA-S、STB-S)時選擇模塊內部音頻正弦信號。K8用來選擇SLB信號為時隙同步信號SL1、SL2、SL5、SL7中的某一個。
圖9-2各單元與電路板上元器件之間的對應關系如下:
•晶振 U75:非門74LS04;CRY1:4096KHz晶體
•分頻器1 U78:A:U78:D:觸發器74LS74;U79:計數器74LS193
•分頻器2 U80:計數器74LS193;U78:B:U78:D:觸發器74LS74
•抽樣信號產生器 U81:單穩74LS123;U76:移位寄存器74LS164
•PCM編解碼器A U82:PCM編解碼集成電路TP3057(CD22357)
•PCM編解碼器B U83:PCM編解碼集成電路TP3057(CD22357)
•幀同步信號產生器 U77:8位數據產生器74HC151;U86:A:與門7408
•正弦信號源A U87:運放UA741
•正弦信號源B U88:運放UA741
•復接器 U85:或門74LS32
晶振、分頻器1、分頻器2及抽樣信號(時隙同步信號)產生器構成一個定時器,為兩個PCM編解碼器提供2.048MHz的時鍾信號和8KHz的時隙同步信號。在實際通信系統中,解碼器的時鍾信號(即位同步信號)及時隙同步信號(即幀同步信號)應從接收到的數據流中提取,方法如實驗五及實驗六所述。此處將同步器產生的時鍾信號及時隙同步信號直接送給解碼器。
由於時鍾頻率為2.048MHz,抽樣信號頻率為8KHz,故PCM-A及PCM-B的碼速率都是2.048MB,一幀中有32個時隙,其中1個時隙為PCM編碼數據,另外31個時隙都是空時隙。
PCM信號碼速率也是2.048MB,一幀中的32個時隙中有29個是空時隙,第0時隙為幀同步碼(×1110010)時隙,第2時隙為信號A的時隙,第1(或第5、或第7 —由開關K8控制)時隙為信號B的時隙。
本實驗產生的PCM信號類似於PCM基群信號,但第16個時隙沒有信令信號,第0時隙中的信號與PCM基群的第0時隙的信號也不完全相同。
由於兩個PCM編解碼器用同一個時鍾信號,因而可以對它們進行同步復接(即不需要進行碼速調整)。又由於兩個編碼器輸出數據處於不同時隙,故可對PCM-A和PCM-B進行線或。本模塊中用或門74LS32對PCM-A、PCM-B及幀同步信號進行復接。在解碼之前,不需要對PCM進行分接處理,解碼器的時隙同步信號實際上起到了對信號分路的作用。
3. TP3057簡介
本模塊的核心器件是A律PCM編解碼集成電路TP3057,它是CMOS工藝製造的專用大規模集成電路,片內帶有輸出輸入話路濾波器,其引腳及內部框圖如圖9-4、圖9-5所示。引腳功能如下:
圖9-4 TP3057引腳圖
(1) V一 接-5V電源。
(2) GND 接地。
(3) VFRO 接收部分濾波器模擬信號輸出端。
(4) V+ 接+5V電源。
(5) FSR 接收部分幀同信號輸入端,此信號為8KHz脈沖序列。
(6) DR 接收部分PCM碼流輸入端。
(7) BCLKR/CLKSEL 接收部分位時鍾(同步)信號輸入端,此信號將PCM碼流在FSR上升沿後逐位移入DR端。位時鍾可以為64KHz到2.048MHz的任意頻率,或者輸入邏輯「1」或「0」電平器以選擇1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz用作同步模式的主時鍾,此時發時鍾信號BCLKX同時作為發時鍾和收時鍾。
(8) MCLKR/PDN 接收部分主時鍾信號輸入端,此信號頻率必須為1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。可以和MCLKX非同步,但是同步工作時可達到最佳狀態。當此端接低電平時,所有的內部定時信號都選擇MCLKX信號,當此端接高電平時,器件處於省電狀態。
(9) MCLKX 發送部分主時鍾信號輸入端,此信號頻率必須為1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。可以和MCLKR非同步,但是同步工作時可達到最佳狀態。
(10) BCLKX 發送部分位時鍾輸入端,此信號將PCM碼流在FSX信號上升沿後逐位移出DX端,頻率可以為64KHz到2.04MHz的任意頻率,但必須與MCLKX同步。
圖9-5 TP3057內部方框圖
(11) DX 發送部分PCM碼流三態門輸出端。
(12) FSX 發送部分幀同步信號輸入端,此信號為8KHz脈沖序列。
(13) TSX 漏極開路輸出端,在編碼時隙輸出低電平。
(14) GSX 發送部分增益調整信號輸入端。
(15) VFXi- 發送部分放大器反向輸入端。
(16) VFXi+ 發送部分放大器正向輸入端。
TP3057由發送和接收兩部分組成,其功能簡述如下。
發送部分:
包括可調增益放大器、抗混淆濾波器、低通濾波器、高通濾波器、壓縮A/D轉換器。抗混淆濾波器對采樣頻率提供30dB以上的衰減從而避免了任何片外濾波器的加入。低通濾波器是5階的、時鍾頻率為128MHz。高通濾波器是3階的、時鍾頻率為32KHz。高通濾波器的輸出信號送給階梯波產生器(采樣頻率為8KHz)。階梯波產生器、逐次逼近寄存器(S•A•R)、比較器以及符號比特提取單元等4個部分共同組成一個壓縮式A/D轉換器。S•A•R輸出的並行碼經並/串轉換後成PCM信號。參考信號源提供各種精確的基準電壓,允許編碼輸入電壓最大幅度為5VP-P。
發幀同步信號FSX為采樣信號。每個采樣脈沖都使編碼器進行兩項工作:在8比特位同步信號BCLKX的作用下,將采樣值進行8位編碼並存入逐次逼近寄存器;將前一采樣值的編碼結果通過輸出端DX輸出。在8比特位同步信號以後,DX端處於高阻狀態。
接收部分:
包括擴張D/A轉換器和低通濾波器。低通濾波器符合AT&T D3/D4標准和CCITT建議。D/A轉換器由串/並變換、D/A寄存器組成、D/A階梯波形成等部分構成。在收幀同步脈沖FSR上升沿及其之後的8個位同步脈沖BCLKR作用下,8比特PCM數據進入接收數據寄存器(即D/A寄存器),D/A階梯波單元對8比特PCM數據進行D/A變換並保持變換後的信號形成階梯波信號。此信號被送到時鍾頻率為128KHz的開關電容低通濾波器,此低通濾波器對階梯波進行平滑濾波並對孔徑失真(sinx)/x進行補嘗。
在通信工程中,主要用動態范圍和頻率特性來說明PCM編解碼器的性能。
動態范圍的定義是解碼器輸出信噪比大於25dB時允許編碼器輸入信號幅度的變化范圍。PCM編解碼器的動態范圍應大於圖9-6所示的CCITT建議框架(樣板值)。
當編碼器輸入信號幅度超過其動態范圍時,出現過載雜訊,故編碼輸入信號幅度過大時量化信噪比急劇下降。TP3057編解碼系統不過載輸入信號的最大幅度為5VP-P。
由於採用對數壓擴技術,PCM編解碼系統可以改善小信號的量化信噪比,TP3057採用A律13折線對信號進行壓擴。當信號處於某一段落時,量化雜訊不變(因在此段落內對信號進行均勻量化),因此在同一段落內量化信噪比隨信號幅度減小而下降。13折線壓擴特性曲線將正負信號各分為8段,第1段信號最小,第8段信號最大。當信號處於第一、二段時,量化雜訊不隨信號幅度變化,因此當信號太小時,量化信噪比會小於25dB,這就是動態范圍的下限。TP3057編解碼系統動態范圍內的輸入信號最小幅度約為0.025Vp-p。
常用1KHz的正弦信號作為輸入信號來測量PCM編解碼器的動態范圍。
圖9-6 PCM編解碼系統動態范圍樣板值
語音信號的抽樣信號頻率為8KHz,為了不發生頻譜混疊,常將語音信號經截止頻率為3.4KHz的低通濾波器處理後再進行A/D處理。語音信號的最低頻率一般為300Hz。TP3057編碼器的低通濾波器和高通濾波器決定了編解碼系統的頻率特性,當輸入信號頻率超過這兩個濾波器的頻率范圍時,解碼輸出信號幅度迅速下降。這就是PCM編解碼系統頻率特性的含義。
四、實驗步驟
1. 熟悉PCM編解碼單元工作原理,開關K9接通8KHz(置為1000狀態),開關K8置為SL1(或SL5、SL7),開關K5、K6分別置於STA-S、STB-S端,接通實驗箱電源。
2. 用示波器觀察STA、STB,調節電位器R19(對應STA)、R20(對應STB),使正弦信號STA、STB波形不失真(峰峰值小於5V)。
3. 用示波器觀察PCM編碼輸出信號。
示波器CH1接SL0,(調整示波器掃描周期以顯示至少兩個SL0脈沖,從而可以觀察完整的一幀信號)CH2分別接SLA、PCM-A、SLB、PCM-B以及PCM,觀察編碼後的數據所處時隙位置與時隙同步信號的關系以及PCM信號的幀結構(注意:本實驗的幀結構中有29個時隙是空時隙,SL0、SLA及SLB的脈沖寬度等於一個時隙寬度)。
開關K8分別接通SL1、SL2、SL5、SL7,觀察PCM基群幀結構的變化情況。
4. 用示波器觀察PCM解碼輸出信號
示波器的CH1接STA,CH2接SRA,觀察這兩個信號波形是否相同(有相位差)。
5. 用示波器定性觀察PCM編解碼器的動態范圍。
開關K5置於STA-IN端,將低失真低頻信號發生器輸出的1KHz正弦信號從STA-IN輸入到TP3057(U82)編碼器。示波器的CH1接STA(編碼輸入),CH2接SRA(解碼輸出)。將信號幅度分別調至大於5VP-P、等於5VP-P,觀察過載和滿載時的解碼輸出波形。再將信號幅度分別衰減10dB、20dB、30dB、40dB、45dB、50dB,觀察解碼輸出波形(當衰減45dB以上時,解碼輸出信號波形上疊加有較明顯的雜訊)。
也可以用本模塊上的正弦信號源來觀察PCM編解碼系統的過載雜訊(只要將STA-S或STB-S信號幅度調至5VP-P以上即可),但必須用專門的信號源才能較方便地觀察到動態范圍。

⑸ 鍵盤和滑鼠的工作原理

太復雜了額~~~~~
原理:滑鼠器按其工作原理可分為機械式和光電式兩種,最常見的是機械式滑鼠器。現在的機械滑鼠器實際上是光機滑鼠器,即將滾輪的機械轉動轉換成光信號,再變為電信號。下面以這種滑鼠器為例說明其工作原理。
在機械式滑鼠器底部有一個露出一部分的塑膠小球,當滑鼠器在操作桌面上移動時,小球隨之轉動,在滑鼠器內部裝有三個滾軸與小球接觸,其中有兩個分別是X軸方向和Y軸方向滾軸,用來分別測量X軸方向和Y軸方向的移動量,另一個是空軸,僅起支撐作用。拖動滑鼠器時,由於小球帶動三個滾軸轉動,X軸方向和Y軸方向滾軸又各帶動一個轉軸(稱為解碼輪)轉動。解碼輪的兩側分別裝有紅外發光二極體和光敏感測器,組成光電耦合器。光敏感測器內部沿垂直方向排列有兩個光敏晶體管A和B。由於解碼輪有間隙,故當解碼輪轉動時,紅外發光二極體發出的紅外線時而照在光敏感測器上,時而被阻斷,從而使光敏感測器輸出脈沖信號。光敏晶體管A和B被安放的位置使得其光照和阻斷的時間有差異,從而產生的脈沖A和脈沖B有一定的相位差,利用這種方法,就能測出滑鼠器的拖動方向。也就是說,脈沖A比脈沖B的相位提前時,表示一個移動方向;反之,脈沖B比脈沖A的相位提前時,表示另一個移動方向。同時,脈沖信號周期也能反映出移動速度。檢測到的X軸方向和Y軸方向移動的合成即代表了滑鼠器的移動方向。將上述電信號重新編碼後形成串列信號,再通過串列口COM1或COM2輸入計算機,計算機即可判斷滑鼠器的移動方向。由以上的敘述可以得出結論:如果給X軸方向和Y軸方向光敏感測器的輸出端送入兩組脈沖信號,控制每一組脈沖的相位差即能達到與拖動滑鼠器相同的作用。
無線滑鼠實現原理

DRF(Digital radio frequency,數字無線電頻率)技術能夠對短距離通訊提供充足的帶寬,非常適合滑鼠和鍵盤這樣的外圍設備使用,其原理非常簡單,滑鼠部分工作與傳統滑鼠相同,再用無線發射器把滑鼠在X或Y軸上的移動,按鍵按下或抬起的信息轉換成無線信號並發送出去,無線接收器收到信號後經過解碼傳遞給主機,驅動程序告訴操作系統滑鼠的動作,該把滑鼠指針移向哪個方向或是執行何種指令。

採用高頻無線電(射頻)技術,只要在限定距離以內,就可以在任何位置使用,幾乎不受障礙物的影響。一般傳輸的距離達10~20米,已經足夠用戶使用。

無線電的最大特點是可以進行360度全方位無線射頻遙控,而且耗電量較低,具有觸發工作待機休眠。無線設備的接受端已經內置接收器,發射器裝在主機的設備口上,均不會影響產品外觀。

無線電接收器本身所具有的介面是USB或PS2的,可以從計算機的PS/2介面取電,不需要另加電池。它具有雙或多波段,如果有多個無線設備,均可以通過這一個接收器進行管理,鍵盤工作頻率一般佔用通道1(如:27.185M和27.035M),滑鼠工作頻率佔用通道2(如:27.085M和27.135M),工作時滑鼠和鍵盤或多個滑鼠之間干擾性較低,而且不會影響無線電話等數字無線設備。

無線滑鼠具有節能模式,採用低功耗晶元之餘,還有多重省電措施,在運行模式下LED閃爍速度是1500次/s,而在最省電的模式下閃爍速度只有2次/s,移動滑鼠或是按下滑鼠按鍵,滑鼠再迅速恢復到正常模式。此外,有的滑鼠支持手動喚醒節能技術,在滑鼠的兩側裝配有導電橡膠,通過滑鼠上的觸摸開關來隨意控制電源,當用戶的手離開滑鼠2秒鍾後,滑鼠就馬上進入睡眠狀態,用戶需要使用滑鼠時,只要手一觸到導電橡膠,滑鼠立即被激活,效率比多重節能模式更高。以上種種方式,都延長了電池的使用壽命,接近一般無線滾球滑鼠的水平,約為三至六個月。當然,其耗電量再小也小不過傳統滑鼠。
鍵盤的工作原理

鍵盤是計算機中使用最普遍的輸入設備,它一般由按鍵、導電塑膠、編碼器以及介面電路等組成。
在鍵盤上通常有上百個按鍵,每個按鍵負責一個功能,當用戶按下其中一個時,鍵盤中的編碼器能夠迅速將此按鍵所對應的編碼通過介面電路輸送到計算機的鍵盤緩沖器中,由CPU進行識別處理。通俗地說也就是當用戶按下某個按鍵時,它會通過導電塑膠將線路板上的這個按鍵排線接通產生信號,產生了的信號會迅速通過鍵盤介面傳送到CPU中

很復雜吧......

⑹ 簡易編解碼電路怎麼實現編碼和解碼的

編碼和解碼電路需要數字邏輯運算,常見的邏輯運算是:與門、或門、非門,只要你設計好輸入和輸出,解碼和編碼就可以用邏輯運算實現,

⑺ 滑鼠、鍵盤工作原理

滑鼠工作原理
滑鼠按其工作原理的不同可以分為機械滑鼠和光電滑鼠。機械滑鼠主要由滾球、輥柱和光柵信號感測器組成。當你拖動滑鼠時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號感測器產生的光電脈沖信號反映出滑鼠器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控制屏幕上游標箭頭的移動。光電滑鼠器是通過檢測滑鼠器的位移,將位移信號轉換為電脈沖信號,再通過程序的處理和轉換來控制屏幕上的滑鼠箭頭的移動。光電滑鼠用光電感測器代替了滾球。這類感測器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
1.移動滑鼠帶動滾球。
2.X方向和Y方轉桿傳遞滑鼠移動。
3.光學刻度盤。
4.電晶體發射紅外線可穿過刻度盤的小孔。
5.光學感測器接收紅外線並轉換為平面移動速度。
種類介紹
簡介
滑鼠按其工作原理及其內部結構的不同可以分為機械式,光機式和光電式。
機械滑鼠
機械滑鼠主要由滾球、輥柱和光柵信號感測器組成。當你拖動滑鼠時,帶動滾球轉動,滾球又帶動輥柱轉動,裝在輥柱端部的光柵信號感測器產生的光電脈沖信號反映出滑鼠器在垂直和水平方向的位移變化,再通過電腦程序的處理和轉換來控制屏幕上游標箭頭的移動。
光機式滑鼠
顧名思義,光機式滑鼠器是一種光電和機械相結合的滑鼠。它在機械滑鼠的基礎上,將磨損最厲害的接觸式電刷和解碼輪改為非接觸式的LED對射光路元件。當小球滾動時,X、Y方向的滾軸帶動碼盤旋轉。安裝在碼盤兩側有兩組發光二極體和光敏三極體,LED發出的光束有時照射到光敏三極體上,有時則被阻斷,從而產生兩級組相位相差90°的脈沖序列。脈沖的個數代表滑鼠的位移量,而相位表示滑鼠運動的方向。由於採用了非接觸部件,降低了磨損率,從而大大提高了滑鼠的壽命並使滑鼠的精度有所增加。光機滑鼠的外形與機械滑鼠沒有區別,不打開滑鼠的外殼很難分辨。
光電滑鼠
光電滑鼠器是通過檢測滑鼠器的位移,將位移信號轉換為電脈沖信號,再通過程序的處理和轉換來控制屏幕上的游標箭頭的移動。光電滑鼠用光電感測器代替了滾球。這類感測器需要特製的、帶有條紋或點狀圖案的墊板配合使用。
光學滑鼠
光學滑鼠器是微軟公司設計的一款高級滑鼠。它採用NTELLIEYE技術,在滑鼠底部的小洞里有一個小型感光頭,面對感光頭的是一個發射紅外線的發光管,這個發光管每秒鍾向外發射1500次,然後感光頭就將這1500次的反射回饋給滑鼠的定位系統,以此來實現准確的定位。所以,這種滑鼠可在任何地方無限制地移動。
http://ke..com/view/2199.htm滑鼠的網路
鍵盤
(一。)鍵盤的種類很多,一般可分為觸點式和無觸點式兩大類前者藉助於金屬把兩個觸點接通或斷開以輸入信號,後者藉助於霍爾效應開關(利用磁場變化)和電容開關(利用電流和電壓變化)產生輸入信號。
( 二。)從編碼的功能上,鍵盤又可以分成全編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種.
全編碼鍵盤是由硬體完成鍵盤識別功能的,它通過識別鍵是否按下以及所按下鍵的位置,由全編碼電路產生一個唯一對應的編碼信息(如ASCII碼)。非編碼鍵盤是由軟體完成鍵盤識別功能的,它利用簡單的硬體和一套專用鍵盤編碼程序來識別按鍵的位置,然後由CPU將位置碼通過查表程序轉換成相應的編碼信息。非編碼鍵盤的速度較低,但結構簡單的,並且通過軟體能為某些鍵的重定義提供很大的方便。
http://ke..com/view/7402.htm?func=retitle鍵盤的網路
你可以在網路搜索滑鼠、鍵盤,在網路里看完整的。
希望對你有所幫助

⑻ 有線滑鼠改無線滑鼠為什麼要編解碼啊

原理使觸點導通或斷開。在實際應用中機械開頭的結構形式很多,最常用的是交叉接觸式。它的優點是結實耐用, 缺點是不防水。敲擊比較費力,打字速度快時容易漏字。不過現在比較好的機械鍵盤都增加了Click功能, click功能實際上就是從機械結構上進行了改進,加大了緩存,防止快速打字時漏掉字元。它的使用壽命5000萬到一億次左右,普通用戶10年大約鍵盤敲擊20萬次左右。所以一款好的機械鍵盤夠用一輩子了。

塑料薄膜式鍵盤
塑料薄膜式鍵盤內有四層,塑料薄膜一層有凸起的導電橡膠,當中一層為隔離層,上下兩層有觸點。通過按鍵使橡膠凸起按下,使其上下兩層觸點接觸,輸出編碼。這種鍵盤無機械磨損,可靠性較高,目前在市場占相當大的比重,不過很多JS也將這種成本相對較低的鍵盤當成電容式鍵盤。它最大的特點就是低價格, 低噪音,低成本。

導電橡膠式鍵盤
導電橡膠式鍵盤觸點的接觸是通過導電的橡膠接通。其結構是有一層帶有凸起的導電橡膠,凸起部分導電,而這部分對准每個按鍵,互相連接的平面部分不導電,當鍵帽按下去時,由於凸起部分導電,把下面的觸點按通,不按時,凸起部分會彈起。目前使用的也較多。

電容式鍵盤
電容式鍵盤它是一種類似電容式開關的原理,通過按鍵改變電極間的距離而產生電容量的變化,暫時形成震盪脈沖允許通過的條件。我們知道,電容的容量是由介質,兩極的距離及兩極的面積來決定的。所以當鍵帽按下時,兩極的距離發生變化,這就引起電容容量發生改變,當參數設計合適時,按鍵時就有輸出,而不按鍵就無輸出,這個輸出再經過整形放大,去驅動編碼器。由於電容器無接觸,所以這種鍵在工作過程中不存在磨損、接觸不良等問題,耐久性、靈敏度和穩定性都比較好。為了避免電極間進入灰塵,電容式按鍵開關採用了密封組裝。1000萬到3000萬次壽命。但目前市場上真正的電容式鍵盤並不多,大部分是前面兩種鍵盤,一款真正的電容鍵盤價格是比較高的。

無線鍵盤
當然最先進的就是無線鍵盤,顧名思義這種鍵盤與電腦間沒有直接的物理連線,通過紅外線或無線電波將輸入信息傳送給特製的接收器。接收器的連接與普通鍵盤基本相同,也只需簡單地連接到PS/2或COM口、USB口等上,購買時必須注意區別,一般無線的鍵盤在標識後有"RF"後綴(radio frequency),表示支持無線電波傳輸。現在大部分產品頻點都在900 MHz,455 MHz, 330MHz。左右。

無線鍵盤需要使用干電池供電,對於紅外線型的無線鍵盤具有較嚴格的方向性,尤其是水平位置的關系更為敏感,由於接收器接收角度有限(中心直線范圍內6公尺)在鍵盤距離接收器太近時,會出現失靈的情況,同時靈敏度低時不能快速敲鍵,否則肯定會漏字元。而採用無線電的鍵盤要靈活得多,考慮到無線電是輻射狀傳播的,為了避免在近距離內有同類型(同頻率)的鍵盤工作,導致互相干擾,一般都備有4個以上的頻道,如遇干擾可以手動轉頻。無線鍵盤為了配合移動的需要,一般體積較小巧並集成有滑鼠的功能,注意接收器和主機連接有兩個介面,一個是PS2、一個是COM口,把這兩個介面一一對應都接在主機上就可以了,但如果你不想使用鍵盤上的滑鼠,那就只需把接收器的PS2口接在主機上就可以了,COM不接!接收器不需要外接電源,而鍵盤里內置的3號鹼性電池可以正常使用3個月。

鍵盤的發展趨勢
就鍵盤的發展來看,鍵盤的鍵位是逐漸的增多(但不是無限制的增加畢竟鍵盤的面積是有限的),而且是向著多功能多媒體的方向發展。從早期推出的電腦採用83鍵鍵盤,隨後又推出了84鍵的設計標准,該標准將鍵盤分為三個區,即功能區、打字鍵區、負責游標控制和編輯的副鍵盤區。其中功能鍵區的游標鍵與數字鍵作為雙功能符號鍵使用,使用一個"Numlock"鍵來控制這兩種功能的切換。雖然兩種規格的鍵盤現在已經不多見了,但是鍵盤主要區域的劃分仍然沿用當時的標准,至今沒有什麼變化。直到1986年IBM公司推出了101鍵鍵盤,才在功能上實現了進一步的擴充,除了添加了F11、F12兩個功能鍵之外,還在鍵盤的中部多加了一組專用的游標控制和編輯的鍵,在微軟推出WIN95操作系統之後,出現Windows啟動鍵,時至今日大量帶各種附加功能鍵的鍵盤出現在我們的面前。例如Fn鍵、快捷鍵、帶滑鼠和手寫板的鍵盤等等。

常用的鍵盤的介面有AT介面、PS/2介面和USB介面,現在絕大部分主板都是提供PS/2鍵盤介面,也稱為"小口"。而兼容機尤其是較老的主板常常提供AT介面也被稱為"大口",所幸的是市場上有一種大小口鍵盤轉換連接器,售價只有區區幾元錢,它一舉解決了兩種介面鍵盤的兼容性問題。一些公司還推出了USB介面的鍵盤。根據最新公布的 PC2001規范,以後所有通過ISA 匯流排工作的介面都會隨著ISA匯流排的消亡而被USB取代。USB 允許同時將其他一些設備接入,相當於集成了一個HUB,比如可以將滑鼠接入,這實際上節約了主板的COM或PS/2口。有的鍵盤甚至本身就集成了PS/2 轉USB的電路,這樣就更方便了。目前阻礙其普及的原因還是價格太高。集成USB HUB的鍵盤,這類鍵盤大多採用USB介面,由於外設使用USB的機會增加,為了使用更多的USB設備,需要添加一種USB HUB的裝置擴展USB介面數量,但是專業的USB HUB價格比較昂貴,所以人們嘗試將USB HUB集成到鍵盤或顯示器中並得到成功。集成USB HUB的鍵盤往往自身佔用一個USB介面,用以保持鍵盤信號與主機的傳輸,同時提供2到4個USB介面供其他設備連結,簡單地說是一進多出,價格上要比專業的USB HUB便宜得多。
在單片機系統中,經常使用的鍵盤都是專用鍵盤。這類鍵盤都是單獨設計製作的,成本高,連線多,且可靠性不高。這些問題在那些要求鍵盤按鍵較多的應用系統中顯得更加突出。與此相比,在PC系統中廣泛使用的PS/2鍵盤具有價格低、通用可靠,且使用的連線少(僅使用2根信號線)的特點,並可滿足多數系統的要求。因此,在單片機系統中應用PS/2鍵盤是一種很好的選擇。
本文在分析PS/2協議和PS/2鍵盤工作原理與特點的基礎上,給出在AT89C51單片機上實現對PS/2鍵盤支持的硬體連接方法以及驅動程序的設計實現。
1PS/2協議
現在PC機廣泛採用的PS/2介面為miniDIN 6引腳的連接器。其引腳如圖1所示。
1—數據線(DATA);2—未用;3—電源地(GND);
4—電源(+5 V);5—時鍾(CLK);6—未用。
圖1PS/2連接器PS/2設備有主從之分,主設備採用female插座,從設備採用male插座。現在廣泛使用的PS/2鍵盤滑鼠均工作在從設備方式下。PS/2介面的時鍾與數據線都是集電極開路結構的,必須外接上拉電阻。一般上拉電阻設置在主設備中。主從設備之間數據通信採用雙向同步串列方式傳輸,時鍾信號由從設備產生。
(1) 從設備到主設備的通信
當從設備向主設備發送數據時,首先會檢查時鍾線,以確認時鍾線是否是高電平。如果是高電平,從設備就可以開始傳輸數據;否則,從設備要等待獲得匯流排的控制權,才能開始傳輸數據。傳輸的每一幀由11位組成,發送時序及每一位的含義如圖2所示。
圖2從設備到主設備的通信每一幀數據中開始位總是為0,數據校驗採用奇校驗方式,停止位始終為1。從設備到主設備通信時,從設備總是在時鍾線為高時改變數據線狀態,主設備在時鍾下降沿讀入數據線狀態。
(2) 主設備到從設備的通信
主設備與從設備進行通信時,主設備首先會把時鍾線和數據線設置為「請求發送」狀態。具體方式為:首先下拉時鍾線至少100 μs來抑制通信,然後下拉數據線「請求發送」,最後釋放時鍾線。在此過程中,從設備在不超過10 μs的間隔內就要檢查這個狀態。當設備檢測到這個狀態時,將開始產生時鍾信號。
此時數據傳輸的每一幀由12位構成,其時序和每一位含義如圖3所示。
圖3主設備到從設備的通信與從設備到主設備通信相比,其每幀數據多了一個ACK位。這是從設備應答接收到的位元組的應答位,由從設備通過拉低數據線產生,應答位ACK總是為0。主設備到從設備通信過程中,主設備總是在時鍾為低電平時改變數據線的狀態,從設備在時鍾的上升沿讀入數據線狀態。
2PS/2鍵盤的編碼與命令集
(1) PS/2鍵盤的編碼
現在PC機使用的PS/2鍵盤都默認採用第二套掃描碼集。該掃描碼集可參考文獻\[1\]。掃描碼有兩種不同的類型:通碼(make code)和斷碼(break code)。當一個鍵被按下或持續按住時,鍵盤會將該鍵的通碼發送給主機;而當一個鍵被釋放時,鍵盤會將該鍵的斷碼發送給主機。
根據鍵盤按鍵掃描碼的不同,在此可將按鍵分為如下幾類:
第一類按鍵,通碼為1位元組,斷碼為0xF0+通碼形式。如A鍵,其通碼為0x1C,斷碼為0xF0 0x1C。
第二類按鍵,通碼為2位元組0xE0+0xXX形式,斷碼為0xE0+0xF0+0xXX形式。如right ctrl鍵,其通碼為0xE0 0x14,斷碼為0xE0 0xF0 0x14。
第三類特殊按鍵有兩個,print screen鍵通碼為0xE0 0x12 0xE0 0x7C,斷碼為0xE0 0xF0 0x7C 0xE0 0xF0 0x12; pause鍵通碼為0x E1 0x14 0x77 0xE1 0xF0 0x14 0xF0 0x77,斷碼為空。
組合按鍵的掃描碼發送按照按鍵發生的次序,如以下面順序按左SHIFT+A鍵:1按下左SHIFT鍵,2按下A鍵,3釋放A鍵,4釋放左SHIFT鍵,那麼計算機上接收到的一串數據為0x12 0x1C 0xF0 0x1C 0xF0 0x12。
在驅動程序設計中,就是根據這樣的分類來對不同的按鍵進行不同處理的。
(2) PS/2鍵盤的命令集
主機可以通過向PS/2鍵盤發送命令來對鍵盤進行設置或者獲得鍵盤的狀態等操作。每發送一個位元組,主機都會從鍵盤獲得一個應答0xFA(「重發 resend」和「回應echo」命令例外)。下面簡要介紹驅動程序在鍵盤初始化過程中所用的指令(詳細鍵盤命令集見參考文獻\[1\]):
0xED主機在本命令後跟隨發送一個參數位元組,用於指示鍵盤上num lock, caps lock, scroll lock led的狀態;
0xF3主機在這條命令後跟隨發送一個位元組參數來定義鍵盤機打的速率和延時;
0xF4用於在當主機發送0xF5禁止鍵盤後,重新使能鍵盤。
3PS/2鍵盤與單片機的連接電路
PS/2鍵盤與AT89C51單片機的連接方式如圖4所示。P1.0接PS/2數據線,P3.2(INT0)接PS/2時鍾線。因為單片機的P1、P3口內部是帶上拉電阻的,所以PS/2的時鍾線和數據線可以直接與單片機的P1、P3相連接。
4驅動程序設計
驅動程序使用Keil C51語言,Keil uVision2編程環境。PS/2 104鍵盤驅動程序的主要任務,是實現單片機與鍵盤間PS/2通信,以及將接收到的按鍵掃描碼轉換為該按鍵的鍵值KeyVal,提供給系統上層軟體使用。
(1) 單片機與鍵盤間PS/2通信的程序設計
在PS/2通信過程中,主設備(單片機)是在時鍾信號為低時發送和接收數據信號的。因為單片機到鍵盤發送的是指令,需要鍵盤回應,所以這部分程序採用查詢方式;而單片機接收鍵盤數據時,數據線上的信號在時鍾為低時已經穩定,所以這部分程序採用中斷方式,且不需要在程序中加入延時程序。單片機的鍵盤發送介面程序見本刊網站。
(2) 鍵盤掃描碼轉換程序設計
由於鍵盤掃描碼無規律可循,因此由鍵盤掃描碼獲得相應按鍵的鍵值(字元鍵為其ASCII值,控制鍵如F1、CTRL等為自定義值),只能通過查表的方式。由於按鍵的三種類型及部分按鍵對應著兩個鍵值(如A鍵的鍵值根據CAPS和SHIFT鍵狀態有0x41(A)和0x61(a)兩種),因此綜合考慮查表轉換速度和資源消耗,設計中使用4個鍵盤表:鍵盤掃描碼轉換基本集和切換集kb_plain_map\[NR_KEYS\]與 kb_shift_map\[NR_KEYS\];包含E0前綴的鍵盤掃描碼轉換基本集和切換集kbe0_plain_map\[NR_KEYS\]與 kbe0_shift_map\[NR_KEYS\]。PS/2 104鍵盤按鍵掃描碼最大值為0x83,所以設置NR_KEYS為132。所有四個鍵盤表的定義均為如下形式:KB_MAP\[MAKE CODE\]=KEYVAL,如果掃描碼對應的按鍵為空,如KB_MAP\[0x00\],則定義相應鍵值為NULL_KEY(0x00)。以下是鍵盤掃描碼基本集的部分代碼實例:kb_plain_map\[NR_KEYS\]={……
NULL_KEY;0x2C;0x6B;0x69;0x6F;0x30;0x39;NULL_KEY;// 掃描碼0x40~0x47
file://對應按鍵空,逗號,K,I,O,0,9,空
file://對應鍵值 0x00,』,』,』k』,』i』,』o』,』0』,』9』,0x00
……};圖4硬體連接電路如此設計鍵盤轉換表的另一個好處在於,以後如需擴展支持有ACPI、Windows多媒體按鍵鍵盤時,只需要將鍵表中相應處修改即可。如ACPI power按鍵通碼為0xE0 0x37,修改kbe0_plain_map\[0x37\]=KB_ACPI_PWR即可。
特殊按鍵PAUSE使用單獨程序處理,如果接收到0xE1就轉入這段程序;而print screen鍵則將其看作是兩個通碼分別為0xE0 0x12和0xE0 0x7C的「虛鍵」的組合鍵來處理。
在驅動程序中聲明如下全局變數:led_status其bit0-scroll lock led關0、開1;bit1-num lock led關為0,開為1;bit2-caps lock led關為0,開為1;bit3~bit7總是0;agcs_status記錄左右shift ctrl gui alt狀態,bit0-左shift鍵,bit1-左ctrl鍵,bit2-左gui鍵,bit3-左alt鍵,bit4-右shift鍵,bit5-右 ctrl鍵,bit6-右gui鍵,bit7-右alt鍵,相應鍵按下則對應位為1,釋放為0。E0_FLAG接到0xE0置1;E1_FLAG接收到 0xE1置1;F0_FLAG接收到0xF0置1。按鍵鍵值通過KeyVal提供給上層使用。
PS/2鍵盤掃描碼鍵值轉換程序ps2_codetrans()流程如圖5所示。
圖5掃描碼鍵值轉換程序流程第一類按鍵的掃描碼鍵值轉換程序代碼:if (F0_FLAG) {//接收掃描碼為斷碼
switch (mcu_revchar){//處理控制鍵
case 0x11: agcs_status&=0xF7;break;//左alt釋放
case 0x12: agcs_status&=0xFE;break;//左shift釋放
case 0x14: agcs_status&=0xFD;break;//左ctrl釋放
case 0x58: if(led_status&0x04)
led_status&=0x03;//caps lock鍵
else led_status =0x04;
ps2_ledchange();
break;
case 0x59: agcs_status&=0xEF;break;//右shift釋放
case 0x77: if(led_status&0x02)
led_status&=0x05;//num lock鍵
else led_status =0x02;
ps2_ledchange();
break;
case 0x7E: if(led_status&0x01)
led_status&=0x06;//scroll lock鍵
else led_status =0x01;
ps2_ledchange();
break;
default:break;
}
F0_FLAG = 0;
}
else {//接收掃描碼為通碼
if (led_status & 0x04) caps_flag = 1; else caps_flag = 0;
if (led_status & 0x02) num_flag = 1; else num_flag = 0;
if (scga_status & 0x11) shift_flag = 1; else shift_flag = 0;
file://掃描碼鍵值轉換
if ((caps_flag == shift_flag) (!num_flag)) KeyVal=kb_plain_map\[mcu_revchar\];
else KeyVal=kb_shift_map\[mcu_revchar\];
switch(mcu_revchar){//處理控制鍵或狀態鍵
case 0x11: agcs_status = 0x08;//左alt按下
case 0x12: agcs_status = 0x01;//左shift按下
case 0x14: agcs_status = 0x02;//左ctrl按下
case 0x59: agcs_status = 0x10;//右shift按下
default: break;
}
}第二類按鍵的掃描碼鍵值轉換程序與上相似。要注意的是在退出該程序段時對E0_FLAG和F0_FLAG標志的清0。
PAUSE鍵的處理程序:如果接收到0xE1,置E1_FLAG=1,然後順次將後續接收到的7個位元組數據和PAUSE的通碼後7個位元組比較,一致則返回KeyVal=KB_PAUSE。在比較完所有7個位元組後清除E1_FLAG標志。
鍵盤初始化程序kb_init()流程:
① 上電後,接收鍵盤上電自檢通過信號0xAA,或者自檢出錯信號0xFC。單片機接收為0xAA,進入下一步,否則,進行出錯處理。
② 關LED指示,單片機發送0xED,然後接收鍵盤回應0xFA,接著發送送0x00接收0xFA。
③ 設置機打延時和速率。 單片機發送0xF3,接收0xFA,發送0x00(250ms,2.0cps),接收0xFA。
④ 檢查LED,發送0xED,接收0xFA,發送0x07(開所有LED),接收0xFA。發送0xED,接收0xFA,發送0x00(關LED),接收0xFA。
⑤ 允許鍵盤發送0xF4,接收0xFA。
鍵盤LED改變ps2_ledchange()函數流程:發送0xED→接收0xFA→發送led_status→接收0xFA。
結語
該驅動程序經Keil uVision2編譯,在AT89C51單片機上運行通過,實現了對PS/2 104鍵盤的支持,以及對字元按鍵大小寫切換,num lock切換,控制鍵及組合按鍵的支持。該程序對其他嵌入式或單片機系統中PS/2鍵盤的應用也有借鑒意義。
參考文獻
1Adam Chapweske. The ATPS/2 Keyboard Interface.
2Adam Chapweske. PS/2 Mouse/Keyboard Protocol.
3Network Technologies Incorporated. PS/2 Keyboard & Mouse Protocols.
4 Linux 2.4.10內核程序 defkeymap.c dn_keyb.c kbd.c keybdev.c keyboard.c kbd_kern.h kd.h keyboard.h
PS/2幀的第一位是起始位,為0,然後是8位數據位,發送鍵盤掃描碼的一個位元組(掃描碼為1-4個位元組),然後是奇偶校驗位,最後是停止位,為1。這些是在數據線(即1號引腳線)上發送的。無鍵按下時,數據線和始終線都保持為1。當有鍵按下時,時鍾線CLOCK送出脈沖,同時數據線送出數據。主機(此處是89c51 MCU)在始終脈沖的下降沿對數據線采樣獲得數據。鍵盤掃描碼包括通碼和斷碼,當鍵按下時發送通碼,抬起時發送斷碼。更詳細的內容可參考所附的《PS/2 技術參考》。
根據上述原理,我們可以將鍵盤的脈沖線接至89c51的外部中斷輸入口(INT0或INT1),當鍵按下和抬起時有脈沖產生,此脈沖引發MCU 中斷。將鍵盤的DATA線連至89c51的輸入口(如P1.0)。在中斷處理程序中,從輸入口讀入數據,然後通過循環移位對讀進的數據位進行處理,1(起始位)、10(奇偶校驗)、11(停止位)可拋棄,如不嫌麻煩也可將奇偶校驗位加以應用。當一個數據幀收完後,將處理後剩下的2-9位(即掃描碼)通過串口發至PC機,通過PC機的串口監視軟體(如「串口調試助手」)來查看。硬體連線和源碼如下:

源碼:

ORG 0000H
AJMP MAIN;轉入主程序
ORG 0003H ;外部中斷P3.2腳INT0入口地址
AJMP INT ;轉入外部中斷服務子程序
;以下為主程序進行CPU中斷方式設置
MAIN:MOV SCON,#50H;設置成串口1方式
MOV TMOD,#20H;波特率發生器T1工作在模式2上
MOV PCON,#80H;波特率翻倍為2400x2=4800BPS
MOV TH1,#0F3H;預置初值(按照波特率2400BPS預置初值)
MOV TL1,#0F3H;預置初值(按照波特率2400BPS預置初值)

SETB EA ;打開CPU總中斷請求
SETB IT0 ;設定INT0的觸發方式為脈沖負邊沿觸發
SETB EX0 ;打開INT0中斷請求
SJMP $

INT: CLR EA ;暫時關閉CPU的所有中斷請求
CJNE R0,#0,L1
L3: INC R0
SJMP L5
L1: CJNE R0,#9,L2
SJMP L3
L2: CJNE R0,#10,L4
SETB TR1;啟動定時器T1
MOV SBUF,A
MOV R0,#0
L5: SETB EA ;允許中斷
RETI ;退出子程序
L4: MOV C,P1.0
RRC A
SJMP L3

END
搞定後,當按下和釋放鍵時,會在PC機上顯示其掃描碼。
通電時鍵盤會自檢,此時鍵盤上三個燈全亮,自檢完成後熄滅,並向主機發送十六進制字元AA.。

⑼ PCM編解碼系統由哪些部分構成各部分的作用是什麼

PCM
編解碼系統由哪些部分構成
?
各部分的作用是什麼
?

回答:

其中,低通濾波器:把話音信號帶寬限制為
3.4KHz
,把高於這個頻率的信號過濾掉。

抽樣:
對模擬信號以其信號帶寬
2
倍以上的頻率進行周期性的掃描,
把時間上連續的信號變
成時間上離散的信號。

量化:把經抽樣得到的瞬時值進行幅度離散化,即指定
M
個規定的電平,把抽樣值用最接
近的電平標示。

編碼:用二進制碼組表示有固定電平的量化值。

解碼:與編碼器的作用相反,把收到的
PCM
信號還原成相應的
PAM
信號,實現數模變換

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