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测控系统的微机化监控程序设计

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引言

监控程序负责系统中全部硬件和软件资源的分配、调度工作,是系统设计中的一个重要组成部分。它提供用户接口, 使用户获得友好的工作环境, 使计算机获得很高的效率和高度的自动化。随着系统结构的日益复杂和功能的全面, 其监控程序的设计难度也越来越大。监控程序的质量直接影响系统的操作和运行，一个高质量的监控程序应是功能齐全、键数合理、操作方便、容错性好。监控程序在一定的意义上就是键盘分析程序，因此如何在面积较小的面板上设计一个功能多、操作简便的键盘操作系统成为智能仪器设计中非常重要的任务之一。

键盘上的按键可分为2类：单义键和多义键。单义键，是指按键的含义是固定的，一个按键代表一个命令或一个数字，执行一种功能，即一键一义；多义键是指一个按键的键义不是单一的，而是具有多重含义，多个键互相配合才产生一个动作，执行一种功能，即一键多义。下面结合实例介绍这2种键盘监控程序的设计。

1　单义键监控程序的设计

CPU对键盘管理的方式一般有3种，即查询法、中断法和定时查询法。这3种方式的主要差别在于CPU转向键盘处理程序的方法。如果从程序设计逻辑讲，都是“有键按下则转去处理”。因此它们的键盘管理程序是可以相互转化的。下面以查询法为例，介绍一键一义键盘管理程序的设计。

微处理器周而复始地扫描键盘，当发现按键时，首先判别是命令键还是数字键。若是数字键，则把按键读数读入存储器，通常还进行显示；若是命令键，则根据按键读数查阅转移表，以获得处理子程序的入口。设一4×8的键盘，其中下面16个键为数字键，上面16个键为功能键。通过键盘扫描已经获得按键的编码，并且将该编码存储于累加器A中。那么，当键码小于10H时为数字键，否则为功能键。具体程序如下：

MOV　R1,A

CLR　C

SUBB　A,#10H

JC　DIGIT

MOV　DPTR，#TBJ2

MOV　A，R1

ANL　A，#0FH

ADD　A，A

JMP　@A+DPTR

TBJ2: AJMP　PROG1

AJMP　PROG2

……

AJMP　PROGn

DIGIT:……

一键一义键盘管理的核心是一张一维的转移表，在转移表内顺序登记了各个处理子程序的转移命令。

2　多义键监控程序的设计

对于功能复杂的微机化系统，若仍然采用“一键一义”，则按键使用往往过多，不但增加了费用，而且面板难以布置，操作也不方便。因此，有些键盘设计成一键多义方式。在一键多义的情况下，一个命令不是由按键，而是由一个按键序列组成。也就是说，对于一个按键的解释除了本次的按键外，还取决于这之前按了一些什么键。一键多义的监控程序有2种方法，即转移表法和状态转移法。下面对这两种方法进行介绍。

2.1　转移表法实现多义键监控程序

多义键的监控程序仍然可以采用转移表法进行设计，不过这时要用多张转移表。首先，要判断一个按键序列是否构成了一个合法的命令。若已经构成了合法命令，则根据前几个按键把控制引向某张合适的转移表，根据最后一个按键编码查阅该转移表，就找到了要求的子程序入口。

以一个8回路微机温控仪为例。该系统中有6个按键：C（回路号为1~8，第8回路为环境温度补偿，其余为控温点）、P（参数号，有实测值、设定值、P、I、D参数，上下限报警值，输出控制值等8个参数）、 Δ(加1)、Δ（减1）、R（运行）和S（停止运行）。显然，这些按键都是一键多义的。 Δ和Δ键的工作执行与否，取决于前面按过的C和P键；R键的功能执行与否，取决于当前的C值。用转移表法实现这些功能的流程如图1所示。