视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘
视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘
矩阵的概念引用高数中的线性代数的概念，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成下图的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出，如下图。
输出1=输入1，输出2=输入2，而输出3=输出4=输入3，或者说，每一路输出可“独立”地在输入中进行选择，而不必关心其它通道的输出情况，即可以与其它输出不同，也可以相同。举例说，8选4是指有4个独立的输出，每个输出可在8个输入中任选，或者说有4个独立的8选1，只是8个输入是相同的。经常与此混淆的是分配的概念，比如8选1分4，是指在8个输入中选择出1个输出，并将其分配成4个相同的输出，虽然外观上看有4个输出，但这4个输出是相同的，而不是独立的。一般习惯中，将形成M×N的结构称为矩阵，而将M×1的结构称为切换器或选择器，其实不过N=1而已，我们在讨论时都当作矩阵对待。
视频矩阵(https://www.wendangku.net/doc/3411719427.html,)是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即m>n。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合。
矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、A V、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等
根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。
视频矩阵，就将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,
一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。即任意的一个输入和任意的一个输出。
视频矩阵-基本功能和要求
一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。
矩阵系统的发展方向是多功能、大容量、可联网以及可进行远程切换。一般而言矩阵系统的容量达到64×16即为大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统，也可以通过多台矩阵系统级联来实现。矩阵容量越大，所需技术水平越高，设计实现难度也越大。
视频矩阵-分类
按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。
模拟矩阵：
视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。
数字矩阵：
视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。
视频矩阵-作用及原理
矩阵可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、A V、RGB），还有混合矩阵，就是设备中不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如32系列的有32进8出，32进16出，32进32出等。
根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，然后是民用的，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。
视频矩阵切换器接口
通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准音视频线缆与相应接口连接起来即可。音视频接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于音视频接口传输的仍然是一种亮度度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。音视频还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
视频矩阵在监控中起什么作用
矩阵的作用主要是利用有限的监视设备可以看到更多的画面，同时可以遥控相关的云台和镜头，以便清楚的看到需要监视的情况！！
矩阵利用随机带的键盘可以把输入的图象任意切换到任意输出端上，同时可以控制云台的上下、左右，镜头的远近、长短以及摄象机的开关。
现在安防业中已出现硬盘录象机，我个人认为它能部分地代替矩阵的功能，同时可以取代原
来的老式录象机，还有画面分割器。
但是不要认为硬盘录象机能取代矩阵切换器，这是由于
1.计算机的资源毕竟有限；
2.硬盘录象机采用的是计算机控制，它的发展将受到计算机发展的限制；
3.任何一件事物发展到最后必将单一化工作，这样才能使系统工作稳定。
现在只是大家太注重硬盘录象机的发展，所以忽视了矩阵切换器的存在，同时也是由于矩阵切换器还没有向数字化转换，所以才使越来越多的人认为只要有硬盘录象机就行了，但大家不要忘了，硬盘录象机目前只能作到64入，而矩阵现在可以作到1024入，这个优势是硬盘录象机短时间内作不到的！
监控视频矩阵三维键盘
●LCD液晶屏显示，并具有按键声音开关选择功能；
●液晶显示屏显示网络号、监视器号、摄像机号及其状态；
●采用用户密码输入，操作安全可靠；
●三种工作模式选择，有矩阵模式、DVR模式和PTZ模式。可以控制矩阵主机、解
码器、网络硬盘录像机、智能变速球等设备；
●金属壳体，电脑键盘按键设计；
●有自检功能。有操纵杆参数误差校正功能；
●通讯RS-485接口有1500W防雷、短路过流保护自动恢复设计；
●监视器/摄像机控制。键盘的主/副控工作方式；
●云台/镜头/灯光/雨刷设备控制；
●摄像机预置位设置/调用、巡航、各类扫描控制；
●内置多款控制协议，可控制不同厂家球机；
●具有对快球云台变速调控、多个预置点巡航、报警联动设置等功能；
●实时显示解码器和矩阵的工作状态；
●具有对报警器布/撤防设置、状态查询显示功能；
●报警设备报警时键盘能发出蜂鸣进行警示和报警区域显示；
●具有管理员操作登陆和键盘锁定功能；
●有浪涌保护措施及抗雷击干扰设计。
视频矩阵的概述：https://www.wendangku.net/doc/3411719427.html,
广州明控（MICOM）驰名品牌视频矩阵切换器系列是专门对视频信号进行切换和分配的开关设备，输出带任何路分配功能，可将多路输入视频信号任意选择一路输出或多路视频分别输出给一路，也可将一路输入视频信号任意选择一路输出或多路同时输出。该系列产品
可广泛应用于大屏幕显示工程、报告厅、指挥控制中心、酒店、娱乐场所、交通、安防监控等场合。
视频矩阵的功能特性：
●128路视频输入，32路视频输出；
●采用最新32位ARM11内嵌式处理器；
●采用200M高带宽芯片，具有长线驱动功能；
●本产品带有断电现场切换记忆保护；
●采用信号长距离传输失真增益补偿技术；
●采用微机模块化、高密度结构、全贴片工艺设计；
●采用专业矩阵电路放大设计、多路信号输出无衰减；
●菜单综合设置中英文菜单显示可选择，可对矩阵的各项功能进行预设置；
●具有字符叠加功能，每路视频具有系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显
示；
●可多台矩阵级联，也可连接多个控制键盘控制，键盘口令输入优先级操作；
●具有手动、自由、程序、同步、群组、定时等多种切换方式；
●视频切换、报警控制二位一体；
●系统可分区设置。可设置键盘对监视器、摄像机权限货摄像机对监视器的权限；
●支持虚拟球机地址功能。可随时修改球机地址，更进一步方便用户使用；
●内置16路报警输入/2路报警联动输出，报警后可联动，自动打开摄像机及灯光、
雨刷，自动切换预置点图像并启动录像；
●报警方式可以任意设置，支持手动、定时、常布/撤防及查询报警记录；
●支持国内外多家球机协议：PELCO-P、PELCO-D、Panasonic、SAMSUNG等协议，
波特率支持2400、4800、9600；可控制球机128个预制点，64条巡航轨迹即各样
扫描；
●采用国际标准控制协议，可以运用拼接墙电脑对矩阵进行任意切换，云镜控制等功
能；
●视频接口和RS485端口都具有热拔插保护措施及抗雷击干扰设计；
●设备采用安防行业常用的RS-485、RS-232通讯方式，IP网络通信方式（可以选配）；
●配置明控制造的三维键盘MICOM-TDK03。
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矩阵式键盘的输入实验
实验六、矩阵式键盘的输入实验 实验目的 学习矩阵式键盘工作原理 学习矩阵式键盘接口的电路设计和程序设计 实验设备 仿真器 单片机最小系统实验教学模块 矩阵式键盘实验模块 动态扫描数码管显示模块 实验要求 要求实现：在矩阵式键盘中的某个键被按下时，8位LED动态显示器上最低位显示该键对应的字符，以前的字符向高位推进一位 实验原理 矩阵式由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点。一个4*4 的行列结构可以构成一个16个按键的键盘。很明显，在按键数量较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/O端口 矩阵式键盘工作原理 按键是设置在行列的交接点上，行列分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V上。平时无按键按下时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。列线电平如果为低，则行线电平为低，列线电平如果为高，则行线电平则为高。这一点是识别矩阵式键盘是否被按下的关键所在。由于行列式键盘中行列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。因此，各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行列线信号配合起来并作适当的出来，才能确定闭合键的位置。 键被按下时，与此键相连的行线电平将由与此相连的列线电平决定，而行线电平在物件按显示处于高电平状态。如果让所有列线出于高电平时没法识别出按键的，现在发过来，让所有列线处于低电平，很明显，按下的键所在行电平将也被置为低电平，根据此变化，便能判定该行一定又键被按下。但我们还不能确定是这一行的哪个键被按下。所以，为了进一步判定到底是哪一列的键被按下，可在某一时刻只让一列线处于低电平。而其余所有列线处于高电平。当第一列为低电平，其余各列为高电平时，因为键4被按下，所以死一行扔处于高电平状态；当第二列为低电平，其余各列为高电平时，同样哦我们会发现第一行仍处于高电平状态。知道让第四列为低电平，其余各列为高电平时，因为是4号键被按下，所以第一行的高电平状态转换到第四列所处的低电平，据此，我们确信第一行第四列交叉点处的按键即4号键被按下。 识别键盘有无键被按下的方法是：让所有列线均为低电平，检查各行线电平是否有低电
会议系统和视频矩阵
会议系统 会议系统包括：基础话筒发言管理，代表人员检验与出席登记，电子表决功能，脱离电脑与中控的自动视像跟踪功能，资料分配和显示，以及多语种的同声传译等。它广泛应用于监控、指挥、调度系统、公安、消防、军事、气象、铁路、航空等监控系统中、视讯会议、查询系统等领域，深受用户的青睐。 设备组成编辑 最基本的会议系统，由麦克风、功放、音响、桌面显示设备（例如桌面智能终端、液晶显示器），这几样设备的组合应用也可以说是一个会议系统了，它们起到了传声，显示，扩声的作用，达到能看、能听、能说话。 随着科技的发展、功能需求的提升，特别是电脑、网络的普及和应用，会议系统的畴更大了，包括了表决/选举/评议、视像、远程视像、会议、同传会译、桌面显示，这些是构成现代会议系统的基本元素，同时衍生了一系列的相关设备，比如中控、温控制、光源控制、声音控制、电源控制等等。现代科技发展的促使下，会议系统定义成是一整套的与会议相关的软硬件。 分类编辑 (1)按信息流类型划分 ①音频图形会议系统 音频图形会议系统主要利用语音进行多方交流，并辅以传真机等通信设备传送图形文件。这是一种早期的会议系统形式。 ②视频会议系统 视频会议是利用数字视频压缩技术在会议中 使用视频信息流的系统，这类系统又被称为视 听会议。在会议中，与会者不仅可以听到其他 人的说话声，还可以看到其他人的手势和面部 表情。 ③数据会议系统 数据会议系统是利用计算机系统在窄带宽的通信网络上交换数据信息的会议。会议可以采用同步或异步形式。在会议终端上运行的是用户数据应用程序。 (2)按规模大小分类
按规模大小可分为大、中、小型三类。 ①大型会议系统 主要有高档会议厅和大型多功能厅。其功能主要是举行大型会议、论坛、技术交流及培训，并兼有新闻发布及小型文艺演出功能。扩声系统性能应达到“语言扩声一级标准”。在使用和控制手段方面也能够适应各种使用功能的需要。系统具有智能控制管理和切换功能。可以支持多点视频会议，具有远程会议功能。配备数字音、视频多媒体设备、同声传译系统和红外无线旁听系统等。 ②中型会议系统 主要是中型会议室和多功能厅。其功能主要以会议为主。具备带表决功能的数字会议系统。音响效果方面达到高保真水平。声学特性指标中应达到“语言扩声一级标准”。系统可支持多点视频会议，具有远程会议功能。配备同声传译系统和红外无线旁听系统。 在视频设计方面选择大屏幕投影显示为主，设置一台多功能的液晶显示屏，显示视频信号及电脑图形，设置可自动跟踪发言人的彩色摄像机，辅助显示用液晶或等离子显视器，收看远程和本地的各种视频信号，对会场实况监控和实时地记录存档。也可以对灯光系统进行调控。投影机、液晶屏设电动升降机，电动窗帘、电动幕布、电控门等装置均可进行遥控。 ③小型会议系统 主要是小型普通会议室。其功能主要以小型会议为主。扩声系统性能达到“语言扩声一级标准”。支持多点视频会议，以及实现会议功能。配备流动式手拉手数字会议系统、同声传译系统和红外无线旁听系统。选择大屏幕投影显示为主，并设有监控彩色摄像机。辅助显示用液晶或等离子显视器。灯光、音响、视频控制等，配置根据实际需求确定。 设计原则 (1)会议系统的设计，应满足建设方的要求，应满足会议功能的要求。 (2)小型会议、董事会议、一般性学术交流会议厅(室)宜按照基本会议讨论系统设计，部分会议厅可设置会议视频跟踪摄录系统、会议视频显示系统、以及5.1声道环绕立体声系统。 (3)国际会议厅、商务会议厅(室)宜按照带同声传译功能的会议系统设计，应设置
矩阵键盘设计实验报告
南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名
指导老师杨雨图 2013年9月26日
一、实验目的 1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计 和贴士排错能力。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容
1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。 六、实验具体内容 使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。 1、电路图
单片机矩阵键盘实验
单片机独立按键和矩阵键盘操作 [实验要求] 独立按键操作: 试操作P3.4~P3.7控制的四个独立按键中的某一个, 每按一次, 数码管上显示数字作一次加1或减1变化, 显示数字在0~9之间. 矩阵键盘操作: 依次按下4*4 矩阵键盘上从第1 到第20 个键，同时在六位数码管上依次显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。[实验原理] (1) 按键识别去抖动原理:我们在手动按键的时候, 由于机械抖动或是其它一些非人为的因素很有可能造成误识别, 一般手动按下一次键然后接着释放, 按键两片金属膜接触的时间大约为50ms 左右，在按下瞬间到稳定的时间为5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为5-10ms，如果我们在首次检测到键被按下后延时10ms 左右再去检测，这时如果是干扰信号将不会被检测到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为按键识别去抖动的原理。 (2) 独立按键识别: 判断是否按下键盘，当单片机上电时所有I/O 口为高电平，参照实验电路图, S2 键一端接地另一端接P3.4，所以当键被按下时P3.4 口直接接地，此时检测P3.4 肯定为低电平。 (3) 矩阵键盘识别: 参照实验电路图, 矩阵键盘的四行分别与P3.0-P3.3 连接，四列分别与P3.4-P3.7 连接。如识别第1列按键, 可给P3.4送低电平，其余为高电平, 把P3口数据读回, 判断其第4位是否全为1, 如果全为1,则该列无键按下, 可继续判断下1列, 如有某位为0, 则有键按下,并可根据其位置识别按键所在行,从而确定该按键位置和键值. 其它各列按键识别类同. [实验目的] (1)掌握独立按键的识别方法. (2)掌握按键去抖动的基本原理。 (3)了解矩阵键盘检测的操作方法。 (4)进一步巩固掌握数码管的显示操作方法.
什么是视频矩阵切换器
什么是视频矩阵切换器 视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即m>n。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合。 简单的说，会议室中一般输入的设备很多：摄像头了、DVD 、VCR、实物展台、台式电脑，很多的笔记本信号等等，而显示终端很少：投影机了，等离子了，大屏幕显示了， 矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、AV、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。 视频矩阵，就将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N 矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。即任意的一个输入和任意的一个输出。[编辑本段]视频矩阵-基本功能和要求 一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。 矩阵系统的发展方向是多功能、大容量、可联网以及可进行远程切换。一般而言矩阵系统的容量达到64×16即为大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统，也可以通过多台矩阵系统级联来实现。矩阵容量越大，所需技术水平越高，设计实现难度也越大。 [编辑本段]视频矩阵-分类 按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。 模拟矩阵： 视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。 数字矩阵： 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 [编辑本段]视频矩阵-作用及原理 矩阵可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、AV、RGB），还有混合矩阵，就是设备中不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8 进4出，8进8出等。 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，然后是民用的，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。
单片机矩阵键盘设计方案
1、设计原理 (1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。 (2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。 2、参考电路 图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图 3、电路硬件说明 (1)在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0-P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1-M4，N1-N4端口上。 (2)在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-h端口上;要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。 4、程序设计内容 (1)4×4矩阵键盘识别处理。 (2)每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。键盘的一端(列线)通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么?还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地;另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。 5、程序流程图(如图14.3所示) 6、汇编源程序 ;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;; COUNT EQU 30H ;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;
ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;; ORG 0100H START: LCALL CHUSHIHUA LCALL PANDUAN LCALL XIANSHI LJMP START ;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;
视频矩阵的作用
视频矩阵的作用 在现代多媒体会议室，为了满足不同演示场合的需求，通常会具备多种不同的音视频信号源和显示终端，虽然这些音视频信号源和显示终端也可能会同时具备复合视频（Composite-Video）、超级视频（S-Video）、分量视频（Component-Video）甚至数字视频（DVI、SDI）的接口，但目前在多媒体视像会议中被普遍使用的还是复合视频矩阵，主要的原因在如下几方面： 复合视频具备良好的稳定性、兼容性和通用性，传输带宽小，传输距离长。但色度和亮度共享4.2MHz（NTSC）或5.0~5.5MHz（PAL）的频率带宽，互相之间有比较大的串扰，对器材和传输线缆的要求标准不高，信号源丰富，预埋线缆投资较低。 超级视频（S-Video）虽然在减少亮度损耗、亮度/色度串扰方面明显优于复合视频，但对于目前常见的液晶投影机、DLP投影机并达不到非常明显的区别，而且预埋线缆投资是复合视频的两倍，所以在工程长距离传输没有得到普遍的使用。 分量视频在信号格式的级别上已经明显高于复合视频或超级视频，但目前在会议室多数是为电脑显示（VGA或RGBHV信号格式）服务，对器材和传输线缆的要求很高（取决于预期的设计标准和投资预算），预埋线缆投资很高。 类似Y,R-Y,B-Y、Y,Cr,Cb的分量视频信号目前主要应用在广电行业，而且会逐渐向SDI或HD-SDI的数字信号格式过渡，由于信号源和资金预算的限制，会议室使用不多。DVI信号由于有效传输距离的限制（5米左右），目前没有得到广泛应用。 综上所叙，习惯上音视频矩阵没有特别的注明都默认是复合视频格式。以复合视频格式输出的主要设备有：摄像机、实物展台、有线电视解调器、远程视像会议、磁带录像机、DVD光碟机等，音视频矩阵在系统中介于视频源与显示或复用终端之间，负责将不同的音视频信号源按用户的意愿进行集中调控。 按照输入、输出通道的不同，常见的视频矩阵一般有8×2、8×4、8×8、16×4、16×8、16×16、32×8、32×16、32×32、64×16、64×32、64×64、128×128等。常规的理解是乘号前面的数字代表输入通道的多少，乘号后面的数字代表输出通道的多少。不论矩阵的输入输出通道多少，它们的控制方法都大致相同：前面板按键控制、分离式键盘控制、第三方控制（RS-232/422/485等），早期有一些国产矩阵通过继电器吸合控制，这种技术目前已经淘汰。 与BGBHV矩阵一样，设计一个视频矩阵的基本原则也是根据信号源和显示终端数量的多少以决定矩阵的通道数，由于矩阵规格的差异（通道数的多少）在价格上的体现非常明显，在预算一定的情况下，使选择一个矩阵的通道数也会变得比较敏感，对于以后的扩展也是一个考验。除此之外，下面叙述的几个技术指标也是作为器材选型需要考虑的重要因素。
实验四 键盘扫描及显示设计实验报告
实验四键盘扫描及显示设计实验报告 一、实验要求 1. 复习行列矩阵式键盘的工作原理及编程方法。 2. 复习七段数码管的显示原理。 3. 复习单片机控制数码管显示的方法。 二、实验设备 1.PC 机一台 2.TD-NMC+教学实验系统 三、实验目的 1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的方法。 2. 了解行列矩阵式键盘扫描与数码管显示的基本原理。 3. 熟悉获取行列矩阵式键盘按键值的算法。 4. 掌握数码管显示的编码方法。 5. 掌握数码管动态显示的编程方法。 四、实验内容 根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能： 1.扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。 2.键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。 实验具体内容如下： 将键盘进行编号，记作 0～F，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码 管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数 码管上可以显示最近 4 次按下的按键编号。 五、实验单元电路及连线 矩阵键盘及数码管显示单元
图1 键盘及数码管单元电路 实验连线 图2实验连线图 六、实验说明 1. 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为 5～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保 CPU 对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按
80进16出模拟视频矩阵监控解决方案.doc
模拟矩阵视频监控系统技 术方案
第一章系统概述 系统组成 整个系统主要由前端模拟摄像机及总控中心硬盘录像机、模拟矩阵和纯平监视器电视墙监控管理中心构成。各监控点主要由前端图像数据采集硬件部分（各类模拟摄像机等）组成，完成对本地区域的监控管理和向总控中心的数据转发功能；总控监控管理中心主要由硬盘录像机及模拟矩阵等集中管理系统设备组成，完成对前端各监控点的视频上大屏、回放、集中存储与监控等。 系统概要介绍 系统的主要目的是实现将前端80路模拟视频信号上传到总控中心。实现将各监控点的统一管理、数据转发和监控。特别是当有特殊的情况发生时做到统一的管理和应急措施的统一指挥。 三、系统设计的依据 《工业企业通信设计规范》 《工业电视系统工程设计规范》 《安全防范工程程序与要求》 《建筑电气设计规范》 《民用闭路电视系统工程技术规范》《水力发电厂二次接线设计规范》 《防盗报警控制器设计规范》 《防盗报警控制器通用技术条件》 《电气装置安装工程及验收规范》 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》 (GBJ42-81) (GBJ115-87) (GA/T75-94) (GBJ16-83) (GB50198- 94) (DL/T5132 — 2001) (GPT75- 94) (GB1266— 90) (GB 50204 ?50259- 96) (GBJ 303 —88) ?电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169- 92) 《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194- 93)
四、系统应用优势 1. 成本低廉：由于整个监控环境是同一栋楼，监控点比较集中，普通模拟摄像机接入系统，整个系统造价低廉， 2. 应用设备少。前端模拟视频信号通过视频线直接拉到监控中心接入硬盘录像机，DVR 带环通功能，直接环通输出视频信号接模拟矩阵上电视墙。取代视频分配器分配视频信号。减少设备维护，检修等程序。 3. 操作方便：管理人员无需经过特别的培训即可操作整个系统，中心图像输出上墙可依靠专用矩阵系统键盘进行各种操作，操作界面均为中文版本，设备的连接，设置只需简单的几个步骤，根据产品说明书按步骤设置即可。 4. 安全性高：先进的加密技术：用户登录时，在网络中传输的用户名和密码信息经过加密处理，他人无法通过网络截取用户信息；在监控中心，用户名和密码也同样采用加密技术进行存储，通过先进的加密技术，保证系统信息的安全性。
微机原理课题设计实验报告材料之矩阵式键盘数字密码锁
微机系统与应用课程设计报告 班级： 学号： 姓名： 实验地点：E楼Ⅱ区311 实验时间：2013.3.4-3.9
矩阵式键盘数字密码锁设计 一 . 实验目的 1.掌握微机系统总线与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连 接能力。 2.初步掌握键盘扫描，密码修改和计时报警程序的编写方法。 3.掌握通过矩阵式键盘扫描实现密码锁功能的设计思路和实现方法。二．实验内容 矩阵式键盘数字密码锁设计，根据设定好的密码，采用4x4矩阵键盘实现密码的输入功能。当密码输入正确之后，锁就打开（绿灯亮），10秒之后，锁自动关闭（红灯亮）；如果连续输入三次密码不正确，就锁定按键5秒钟，同时发出报警(黄灯闪)，5秒后，解除按键锁定，恢复密码输入。 数字密码锁操作键盘参考上面设定，也可以自行设计键盘。用户初始密码为“123456”，系统加电运行后，密码锁初始状态为常闭（红灯亮），用户可以选择开锁或修改密码： 如果选择开锁就按“Open”键，系统提示输入密码，输入用户密码+“#”键后，如果密码正确，就打开锁（绿灯亮），系统等待10秒，然后重新关闭密码锁，若密码错，提示重新输入，连续三次错误，提示警告词同时报警（黄灯闪），锁定键盘5秒，然后重新进入初始状态； 如果选择修改密码就按”Modify Secret”键，系统提示输入旧密码，输入旧密码+“#”键后，如果正确，系统提示输入新密码，输入新密码+“#”后，新密码起效，重新进入初始状态；如果旧密码错，不能修改密码，密码锁直接进入初始状态。 三．实验基本任务 1）具有开锁、修改用户密码等基本的密码锁功能。 2）对于超过3次密码密码错误，锁定键盘5秒，系统报警。5秒后解除锁定。 4）通过LCD字符液晶和LED指示灯（红，绿，黄）实时显示相关信息。 5）用户密码为6位数字，显示采用“*”号表示。 6）码锁键盘设计合理，功能完善，方便用户使用。 本次实验还做了附加的任务
矩阵键盘单片机识别实验与程序
4×4矩阵键盘51单片机识别实验与程序1．实验任务 图4.14.1 2．硬件电路原理图 图4.14.2 3．系统板上硬件连线 （1．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上； （2．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。 4．程序设计内容 （1．4×4矩阵键盘识别处理 （2．每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0”和 “1”，开关的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。 键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要 消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接 地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键， 通过软件查表，查出该键的功能。 5．程序框图 图4.14.3 C语言源程序 #include
0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsignedchartemp; unsignedcharkey; unsignedchari,j; voidmain(void) { while(1) { P3=0xff; P3_4=0; temp=P3; temp=temp&0x0f; if(temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp&0x0f; if(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp&0x0f; switch(temp)
视频矩阵的基本功能和要求
简单的说，会议室中一般输入的设备很多：摄像头了、DVD 、VCR、实物展台、台式电脑，很多的笔记本信号等等，而显示终端很少：投影机了，等离子了，大屏幕显示了， 矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、AV、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如 8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。 随着数字技术的高速发展，软硬件水平的提高，不断有高性能的DSP和高速的总线得到应用，使基于数字技术的视频矩阵方案能够得以实现。海康威视近期将在板卡产品线上推出一款新的型号：DS4002MD，即矩阵解码卡，并基于这款产品，海康威视提出数字视频矩阵的解决方案。同时，我们海康威视认为，数字视频矩阵将是安防业中新兴的一个热点，也将是视频矩阵以后的一个发展趋势。 一、视频矩阵的基本概念 1．视频矩阵的基本功能和要求 作为视频矩阵，最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的切换输出。准确概括那就是：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。 另外，一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。矩阵系统的发展方向是多功能、大容量、可联网以及可进行远程切换。一般而言矩阵系统的容量达到64×16即为大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统，也可以通过多台矩阵系统级联来实现。矩阵容量越大，所需技术水平越高，设计实现难度也越大。 2．视频矩阵的分类 按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。 模拟矩阵： 视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。 数字矩阵 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 二、数字视频矩阵简介 1．数字视频矩阵的分类
实验一矩阵键盘检测
一、实验目的： 1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。 2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计。 二、实验设备： 51/AVR实验板、USB连接线、电脑 三、实验原理： 键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环，作为人机交互界面里最常用的输入设备。我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。 1、按键的分类 一般来说，按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键（如本学习板上所采用按键）。 按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别。 全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码，一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路，这种键盘使用方便，硬件开销大，一般的小型嵌入式应用系统较少采用。非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种，其它工作都主要由软件完成。由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中（本学习板也采用非编码键盘）。 2、按键的输入原理 在单片机应用系统中，通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。此外，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应
视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘
视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘 矩阵的概念引用高数中的线性代数的概念，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成下图的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出，如下图。 输出1=输入1，输出2=输入2，而输出3=输出4=输入3，或者说，每一路输出可“独立”地在输入中进行选择，而不必关心其它通道的输出情况，即可以与其它输出不同，也可以相同。举例说，8选4是指有4个独立的输出，每个输出可在8个输入中任选，或者说有4个独立的8选1，只是8个输入是相同的。经常与此混淆的是分配的概念，比如8选1分4，是指在8个输入中选择出1个输出，并将其分配成4个相同的输出，虽然外观上看有4个输出，但这4个输出是相同的，而不是独立的。一般习惯中，将形成M×N的结构称为矩阵，而将M×1的结构称为切换器或选择器，其实不过N=1而已，我们在讨论时都当作矩阵对待。 视频矩阵(https://www.wendangku.net/doc/3411719427.html,)是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即m>n。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合。 矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、A V、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。 视频矩阵，就将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,
单片机 矩阵键盘实验 实验报告
实验五矩阵键盘实验 一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。按其它键退出。 2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 三、实验说明 1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。 四、接线方法 键盘连接成4×4的矩阵形式，占用单片机P1口的8根线，行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7。
EDA矩阵键盘
实验十五矩阵键盘接口电路的设计 一、实验目的 1、了解普通4×4键盘扫描的原理。 2、进一步加深七段码管显示过程的理解。 3、了解对输入/输出端口的定义方法。 一、实验原理 实现键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。作为一个嵌入系统设计人员，总是会关心产品成本。目前有很多芯片可以用来实现键盘扫描，但是键盘扫描的软件实现方法有助于缩减一个系统的重复开发成本，且只需要很少的CPU 开销。嵌入式控制器的功能能强，可能充分利用这一资源，这里就介绍一下软键盘的实现方案。 图15-1 简单键盘电路 通常在一个键盘中使用了一个瞬时接触开关，并且用如图15-1 所示的简单电路，微处理器可以容易地检测到闭合。当开关打开时，通过处理器的I/O 口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的/IO 口的输入将被拉低得到逻辑0。可遗憾的是，开关并不完善，因为当它们被按下或者被释放时，并不能够产生一个明确的1 或者0。尽管触点可能看起来稳定而且很快地闭合，但与微处理器快速的运行速度相比，这种动作是比较慢的。当触点闭合时，其弹起就像一个球。弹起效果将产生如图15-2 所示的好几个脉冲。弹起的持续时间通常将维持在5ms～30ms 之间。如果需要多个键，则可以将每个开关连接到微处理器上它自己的输入端口。然而，当开关的数目增加时，这种方法将很快使用完所有的输入端口。
图15-2 按键抖动 键盘上阵列这些开关最有效的方法（当需要5 个以上的键时）就形成了一个如图15-3 所示的二维矩阵。当行和列的数目一样多时，也就是方型的矩阵，将产生一个最优化的布列方式（I/O 端被连接的时候）。一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与线一列的交叉点。矩阵所需的键的数目显然根据应用程序而不同。每一行由一个输出端口的一位驱动，而每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。 图15-3 矩阵键盘 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，在读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。 获取到行值和列值以后，组合成一个8位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后在7段码管显示。 二、实验内容 本实验要求完成的任务是通过编程实现对4X4矩阵键盘按下键的键值的读取，并在数码管上完成一定功能（如移动等）的显示。按键盘的定义，按下“*”键则在数码管是显示“E”键值。按下“#”键在数码管上显示“F”键值。其它的键则按键盘上的标识进行显示。 在此实验中数码管与FPGA的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说
视频矩阵的工作原理
视频矩阵的工作原理 在一个完整的安防电视监控系统中，一般由摄像机、监视器等设备组成，如何实现视频信息资源的共享分配、切换和显示，如何实现摄像机对监视器的顺序切换显示或分组切换显示，完成这个切换功能的设备就是视频矩阵切换器。 矩阵切换系统的作用、分类和使用场合 一个完整的安防电视监控系统通常由摄像机、监视器等设备组成，如何实现视频信息资源的共享分配、切换和显示，如何实现摄像机对监视器的顺序切换显示或分组切换显示，完成这个切换功能的设备就是视频矩阵切换器。 如在会议室中，一般输入设备很多：有摄像机、DVD、VCR、实物展台、台式电脑，以及笔记本电脑等等，而显示终端则较少，包括投影机、等离子、大屏幕显示器等，若想共享和分配这些输入设备的显示信息，矩阵即可发挥重要的作用。其可将信号源设备的任意一路的信号传输至任一路显示终端上，并可以做到音频和视频的同步切换，使用方便。在安防行业，通过视频矩阵和电视墙的配合，操作人员可以在电视墙或者任何一个分控点看到任意一个摄像机的图像。 矩阵主机即是通过交叉开关切换的方法，将X路视频输入信号任意输出至Y路监看设备或其它的电子装置（设备）。一般情况下矩阵的输入通道数大于输出通道数即X＞Y，当然也有X＜Y的矩阵主机。有一些视频矩阵带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也被称为视音频同步切换矩阵。视频矩阵可以运用在很多场合，如安防行业的监控中心，教育行业的多媒体教室、会议室等，相对来说，监控行业使用的视频矩阵较多。 矩阵种类很多，根据接口类型可分为VGA矩阵、AV矩阵、光矩阵等；根据接口数量来划分，则包括8进2出、128进32出、1024进64出等；还可根据处理的信号类型划分为模拟矩阵与数字矩阵，当然还有混合矩阵。混合型视频矩阵的概念比较广，既可以是模拟和数字和混合，也可以是CVBS和RGB矩阵的混合等；根据档次分有电信广播级的同步切换矩阵和普通的视频矩阵，广播级的矩阵主机切换图像的时候利用在视频信号的场消隐信号期间进行，切换过的图像没有闪烁非常平稳。多媒体教室安防行业和会议室等使用的矩阵不是同步切换矩阵，这种矩阵在图像切换的瞬间会随机性地出现图像抖动现象，主要是由于切换图像的时候，有可能在上一个图像场扫描的中间进行，但这种抖动持续的时间非常短，一般不超过1秒，不影响观看效果，切换后的图像画面清晰稳定。本文主要介绍的是在安防行业中使用的视频矩阵。 模拟视频矩阵系统工作原理介绍 目前安防中使用的矩阵较多为模拟视频矩阵，其主要用来对模拟视频信号进行切换和分配，一般情况下由视频矩阵主机和配套的一个或者多个控制键盘组成，矩阵主机内含音视频输入模块、音视频输出模块、中心控制模块、报警模块、电源模块等；控制键盘由按键、显示、摇杆、权限控制锁等构成。
4X4矩阵式键盘输入程序
4*4键盘程序 readkeyboard: begin: acall key_on jnz delay ajmp readkeyboard delay:acall delay10ms acall key_on jnz key_num ajmp begin key_num:acall key_p anl a,#0FFh jz begin acall key_ccode push a key_off:acall key_on jnz key_off pop a ret key_on: mov a,#00h orl a,#0fh mov p1,a mov a,p1 orl a,#0f0h cpl a ret key_p: mov r7,#0efh l_loop:mov a,r7 mov p1,a mov a,p1 orl a,#0f0h mov r6,a cpl a jz next ajmp key_c next: mov a,r7 jnb acc.7,error rl a mov r7,a ajmp l_loop error:mov a,#00h ret key_c:mov r2,#00h mov r3,#00h mov a,r6 mov r5,#04h again1:jnb acc.0,out1 rr a inc r2 djnz r5, again1 out1: inc r2 mov a,r7 mov r5,#04h again2:jnb acc.4,out2 rr a inc r3 djnz r5,again2 out2: inc r3 mov a, r2 swap a add a,r3 ret key_ccode:push a swap a anl a,#0fh dec a rl a ;行号乘 4 rl a mov r7,a pop a anl a,#0fh dec a add a,r7 ret delay10ms: anl tmod,#0f0h orl tmod,#01h mov th0,#0d8h mov tl0,#0f0h setb tr0 wait:jbc tf0,over ajmp wait clr tr0 over:ret 单片机键盘设计 （二）从电路或软件的角度应解决的问题 软件消抖：如果按键较多，硬件消抖将无法胜任，常采用软件消抖。通常采用软件延时的方法：在第一次检测到有键按下时，执行一段延时10ms的子程序后，再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平，则确认真正有键按下，进行相应处理工作，消除了抖动的影响。（这种消除抖动影响的软件措施是切实可行的。） 2.采取串键保护措施。串键：是指同时有一个以上的键按下，串键会引起CPU错误响应。 通常采取的策略：单键按下有效，多键同时按下无效。 3.处理连击。连击：是一次按键产生多次击键的效果。要有对按键释放的处理，为了消除连击，使得一次按键只产生一次键功能的执行（不管一次按键持续的时间多长，仅采样一个数据）。否则的话，键功能程序的执行次数将是不可预知，由按键时间决定。连击是可以利用的。连击对于用计数法设计的多功能键特别有效。 三、键盘工作方式 单片及应用系统中，键盘扫描只是CPU的工作内容之一。CPU忙于各项任务时，如何兼顾键盘的输入，取决于键盘的工作方式。考虑仪表系统中CPU任务的份量，来确定键盘的工作方式。 键盘的工作方式选取的原则是：既要保证能及时响应按键的操作，又不过多的占用CPU的工作时间。 键盘的工作方式有：查询方式（编程扫描，定时扫描方式）、中断扫描方式。