鍵盤/顯示器及打印機接口

    為使接口硬件盡可能少，設計時，僅用一片8155I/O接口芯片完成智能化儀表的鍵盤輸入、LED輸出和打印機輸出的接口任務。將8155的PC口用作顯示自選通和鍵盤掃描輸出，PB口用作顯示字段及小數點的輸出，89C51外部中斷INTO用作鍵盤響應輸入，PA口用作外接打印機的輸出。

    顯示器接口設計

    設計6位LED顯示器作為儀表的顯示輸出。8155的PB口定義為輸出口，其中低四位PB0-PB3輸出顯示數據的BCD碼，并經74LS249BCD譯碼器譯碼后送LED的段碼端，PB4作為測量結果的小數點位經驅動器后接LED的小數點發光段；PB5作為極性控制位單獨控制一個發光二極管以顯示測量結果的正負。8155的PC口定義為輸出口，PC0-PC5分別控制6位LED的位選通，實現動態掃描方式顯示。

    鍵盤接口設計

    鍵盤接口中，由6個鍵組成鍵盤。89C51用外部中斷INT0作為鍵盤狀態輸出。在6個鍵中，其中兩個鍵定義為“加一鍵”和“減一鍵”。另外4個鍵分別為打印鍵、編程鍵、選項鍵以及復位鍵。按下編程鍵后，進入編程狀態，用戶輸入平均儀表系數。選項鍵用來確定顯示哪種流量表達方式（如體積流量、質量流量等），鍵盤的列掃描信號來自于PC口輸出的LED位選通信號：鍵盤的行輸入信號由鍵盤是否閉合得到。沒鍵按下，鍵狀態為開，INT0位高電平，中斷不被觸發；若有鍵按下，鍵狀態為閉，INTO由高電平變為低電平，中斷由信號下降沿觸發，從而向CPU發出中斷請求。CPU響應中斷后讀取PC口的輸出狀態，判斷PC0-PC5輸出的為低電平即可完成鍵掃描和鍵識別。

    打印機接口設計

    采用GP-16通用智能微型打印機，自帶8039單片機。它可以把89C51送來的數據以字符串、數據或圖形三種方式打印出來；它與儀表的接口設計，它的8根雙向三態數據線D0-D7直接與8155的PA0-PA7相連，片選信號CS與8155的片選信號公用單片機系統譯碼器輸出的端口地址Y7，WR和RD直接與89C51的WR、RD相連，其硬件設計非常簡單。

    軟件設計

    本機軟件采用模塊結構，主要是主程序、鍵盤子程序、中斷服務程序和功能塊程序4部分。

    主程序

    主程序為本儀器的監測程序。在程序運行中，必須先對系統進行初始化、清各工作單元、置計數器及標志位初值、自檢指示燈、開中斷、啟動計數器等工作。儀器采用微型鍵盤和LED指示燈相配合，使儀器的各種功能清晰有序。

    鍵盤子程序

    鍵盤子程序包括：？掃描鍵盤子程序。其功能是尋找是否有鍵按下，輸入鍵值程序；？鍵值掃描程序；？表驅動程序；？通用顯示子程序等。鍵值掃描子程序的功能是根據按鍵的位置一行行地掃描。表驅動程序是判斷按鍵是哪種功能鍵。通用顯示子程序的功能是將顯示緩沖區中的字碼轉換成段碼送入顯示器中，顯示各種字型。幾乎所有程序中都要用到這一程序，因此稱之為通用顯示子程序，以便與顯示功能塊相區別。

    中斷服務程序

    儀器的測量、轉換等程序均通過中斷方式同主程序相連，單片機內的兩個定時器計數器作為閘門使用。因為流量頻率的測量很重要，所以定時器T0被用來測評，并定為高級中斷。

    功能塊程序

    儀器通過鍵盤輸入命令，可隨時得到用戶所需的結果，這就需要用到功能程序塊。功能程序塊包括：顯示、打印、清零等功能塊。顯示功能塊的作用是根據用戶的需要轉入相應的入口參數，再經過碼轉換，送至顯示緩沖區中。打印程序包括打印質量流量及體積流量、瞬時流量及累計流量。