專利名稱：可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二進(jìn)制編碼電路，特別是用于計(jì)算機(jī)、電子儀器與設(shè)備、控制設(shè)備、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制設(shè)備、家用電器等的二進(jìn)制鍵盤編碼電路。
背景技術(shù)：
鍵盤是計(jì)算機(jī)設(shè)備、電子與自動(dòng)控制及檢測(cè)設(shè)備等的一種重要的信息輸入設(shè)備?，F(xiàn)有的二進(jìn)制鍵盤編碼電路主要有如下三種(一)采用二極管矩陣的二進(jìn)制編碼電路由二極管矩陣組成的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，是較早使用的一種鍵盤編碼電路，它的每一個(gè)按鍵都要帶上幾個(gè)二極管接入電路，不同編碼值的按鍵帶上的二極管數(shù)目不同，各二極管在電路中的連接形式也不一樣，而且鍵數(shù)越多，鍵值越大的按鍵要帶上的二極管的數(shù)目越多，存在擴(kuò)展按鍵接入的二極管連接規(guī)律不一致，使擴(kuò)展極不方便，鎖存信號(hào)難以獲取等問(wèn)題，現(xiàn)在已很少使用。
(二)采用單片機(jī)系統(tǒng)的二進(jìn)制編碼電路由單片機(jī)系統(tǒng)組成的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，設(shè)計(jì)時(shí)鍵數(shù)一旦確定，要擴(kuò)展就必須修改硬件電路和相應(yīng)的軟件。而且編碼鍵數(shù)多到一定數(shù)量，鍵盤編碼電路必然要占用大量的I/O口線，必須使用外圍芯片進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)一步增加電路的復(fù)雜程度和制造成本。
(三)由數(shù)字集成電路組成的二進(jìn)制編碼電路目前已有的采用數(shù)字集成電路的二進(jìn)制鍵盤編碼電路有兩類，一類是由多路選擇器、計(jì)數(shù)器和若干門電路等多片集成電路組成的電路。如圖1所示，這一類電路的缺點(diǎn)是要使用多片數(shù)字集成電路才能完成編碼，而且編碼的鍵數(shù)只有16個(gè)，制造成本高，難以擴(kuò)展。
另一類是采用優(yōu)先編碼集成電路進(jìn)行編碼。一片優(yōu)先編碼集成電路只有8個(gè)輸入端，只能對(duì)8個(gè)按鍵編碼，現(xiàn)有的擴(kuò)展方法是將多片優(yōu)先編碼集成電路級(jí)聯(lián)，如圖2所示，擴(kuò)展8個(gè)按鍵，除了要再使用一片優(yōu)先編碼集成電路外，還要再使用3個(gè)門電路，電路復(fù)雜，成本也高，按此方法要再擴(kuò)展已十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能任意擴(kuò)展且能方便擴(kuò)展的二進(jìn)制編碼電路，其解決了目前二進(jìn)制編碼鍵盤擴(kuò)展困難和制造成本高的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，包括優(yōu)先編碼器、分別連接于優(yōu)先編碼器八個(gè)輸入端的按鍵開關(guān)，還包括若干擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每個(gè)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)二極管接入電路，所述兩個(gè)二極管將與該節(jié)點(diǎn)連接的按鍵開關(guān)閉合時(shí)的高電平分兩路輸出，一路直接輸出該節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位；另一路將此高電平送往上述按鍵編碼除最高位以外的其他各位編碼相同的節(jié)點(diǎn)上，從而輸出閉合按鍵除最高位編碼以外的其他各位的編碼，所述兩路輸出共同組成擴(kuò)展按鍵的二進(jìn)制編碼。
還包括一鎖存器，上述優(yōu)先編碼器的三個(gè)輸出端連接于所述鎖存器相應(yīng)的輸入端，上述優(yōu)先編碼器的編碼有效輸出端連接于所述鎖存器的鎖存控制端，且上述各擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)中、輸出本節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位的二極管也連接到所述鎖存器的相應(yīng)輸入端。
本發(fā)明以優(yōu)先編碼集成電路為基礎(chǔ)，根據(jù)各按鍵輸出二進(jìn)制數(shù)碼結(jié)構(gòu)的特征和規(guī)律，在電路中設(shè)置若干擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每個(gè)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)二極管接入電路，擴(kuò)展一個(gè)節(jié)點(diǎn)(按鍵)只要增加兩個(gè)二極管，而且接入電路很有規(guī)律，這樣的節(jié)點(diǎn)可以無(wú)限地設(shè)置，所以這種擴(kuò)展可以做到真正意義上的任意擴(kuò)展。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于可以任意擴(kuò)展，方法簡(jiǎn)便，電路簡(jiǎn)單，制造成本低。


圖1為現(xiàn)有二進(jìn)制編碼電路圖(一)。
圖2為現(xiàn)有二進(jìn)制編碼電路圖(二)。
圖3為本發(fā)明的二進(jìn)制編碼電路圖。
具體實(shí)施例方式
因本發(fā)明的二進(jìn)制編碼電路可任意擴(kuò)展，無(wú)法整體列出說(shuō)明，現(xiàn)以擴(kuò)展至六位二進(jìn)制的編碼電路為例，如圖3所示，本發(fā)明可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，包括優(yōu)先編碼器T，優(yōu)先編碼器T的8個(gè)輸入端D0～D7分別連接按鍵開關(guān)K0～K7，輸入端D0～D7與按鍵開關(guān)K0～K7的連接點(diǎn)分別為節(jié)點(diǎn)0～7，還包括擴(kuò)展按鍵開關(guān)K8-K63，擴(kuò)展按鍵開關(guān)K8-K63分別連接到擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)8～63，優(yōu)先編碼器T的三個(gè)輸出端Q0～Q2分別連接到鎖存器S的輸入端I0～I(xiàn)7，優(yōu)先編碼器T的編碼有效輸出端CS連接于鎖存器S的鎖存控制端，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)8～63中的每個(gè)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)分別連接于兩個(gè)二極管的正極端，此兩個(gè)二極管將與該擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)連接的按鍵開關(guān)閉合時(shí)的高電平分兩路輸出，一路直接輸出該節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位至鎖存器S的對(duì)應(yīng)輸入端；另一路將此高電平送往上述按鍵編碼除最高位以外的其他各位編碼相同的節(jié)點(diǎn)上，從而輸出閉合按鍵的除最高位以外其他各位的編碼，所述兩路輸出共同組成擴(kuò)展按鍵的二進(jìn)制編碼。
現(xiàn)以具體擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行具體說(shuō)明例一，以擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)8為例，當(dāng)按下按鍵K8時(shí)，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)8輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)兩個(gè)二極管分兩路輸出，一路直接輸出按鍵K8二進(jìn)制編碼的最高位(第四位)，即Q3＝1，另一路輸出至優(yōu)先編碼器的輸入端D0端，此路輸出的二進(jìn)制編碼為000，則從擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)8輸出的二進(jìn)制編碼即為1000，二進(jìn)制編碼1000轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制即為8。
例二，以擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)17為例，當(dāng)按下按鍵K17時(shí)，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)17輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)兩個(gè)二極管分兩路輸出，一路直接輸出按鍵K17二進(jìn)制編碼的最高位(第五位)，即Q4＝1；另一路再分兩路輸出，第一路輸出至優(yōu)先編碼器的輸入端D1端，則，第一路輸出的二進(jìn)制編碼為001，第二路輸出至擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)9所連接的一個(gè)二極管的負(fù)極端，由于此二極管的隔離，即Q3＝0，則從擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)17輸出的二進(jìn)制編碼即為10001，二進(jìn)制編碼10001轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制即為17。
例三，以擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)55為例，當(dāng)按下按鍵K55時(shí)，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)55輸出高電平，此高電平經(jīng)過(guò)兩個(gè)二極管分兩路輸出，一路直接輸出按鍵K55二進(jìn)制編碼的最高位(第六位)，即Q5＝1；另一路輸出至擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)23，擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)23的高電平再經(jīng)過(guò)兩個(gè)二極管分兩路輸出，第一路直接輸出按鍵K23二進(jìn)制編碼的最高位(第五位)，即Q4＝1，第二路再分二路輸出，其中一路輸出至優(yōu)先編碼器的輸入端D7端，即，此路輸出的二進(jìn)制編碼為111，另外一路輸出至擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)15所連接的一個(gè)二極管的負(fù)極端，由于此二極管的隔離，即Q3＝0，則從擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)55輸出的二進(jìn)制編碼即為110111，二進(jìn)制編碼110111轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制即為55。
從以上三個(gè)具體例子可發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中，優(yōu)先編碼器完成K0～K7八個(gè)按鍵的編碼，K7以上各按鍵接入相應(yīng)的擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)二極管接入電路，將與該節(jié)點(diǎn)連接的按鍵開關(guān)閉合時(shí)的高電平分兩路輸出，一路直接輸出該節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位，另一路將此高電平送往除最高位以外的其他各位編碼相同的節(jié)點(diǎn)上，從而輸出閉合按鍵的除最高位以外的其他各位的編碼，兩路輸出共同組成擴(kuò)展按鍵的二進(jìn)制編碼。二極管起隔離作用，它只許高位節(jié)點(diǎn)的高電平向低位節(jié)點(diǎn)傳送，完成這個(gè)高位節(jié)點(diǎn)的次高位及以下各位編碼，不許低位節(jié)點(diǎn)的高電平向高位節(jié)點(diǎn)倒灌。需要鎖存時(shí)，則將輸出的編碼接入鎖存器，利用優(yōu)先編碼器的編碼有效輸出作為鎖存控制信號(hào)，便能可靠地將輸出編碼鎖存。本發(fā)明可以做成獨(dú)立的編碼鍵盤投放市場(chǎng)，還可與儀器或設(shè)備的其它功能電路做在同一塊印刷電路板上。具有適用范圍廣、可以任意擴(kuò)展，方法簡(jiǎn)便，電路簡(jiǎn)單，制造成本低的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，包括優(yōu)先編碼器、分別連接于優(yōu)先編碼器八個(gè)輸入端的按鍵開關(guān)，其特征在于還包括若干擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每個(gè)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)二極管接入電路，所述兩個(gè)二極管將與該節(jié)點(diǎn)連接的按鍵開關(guān)閉合時(shí)的高電平分兩路輸出，一路直接輸出該節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位；另一路將此高電平送往上述按鍵編碼除最高位以外的其他各位編碼相同的節(jié)點(diǎn)上，從而輸出閉合按鍵除最高位編碼以外的其他各位的編碼，所述兩路輸出共同組成擴(kuò)展按鍵的二進(jìn)制編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，其特征在于還包括一鎖存器，上述優(yōu)先編碼器的三個(gè)輸出端連接于所述鎖存器相應(yīng)的輸入端，上述優(yōu)先編碼器的編碼有效輸出端連接于所述鎖存器的鎖存控制端，且上述各擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)中、輸出本節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位的二極管也連接到所述鎖存器的相應(yīng)輸入端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可任意擴(kuò)展的二進(jìn)制鍵盤編碼電路，包括優(yōu)先編碼器、分別連接于優(yōu)先編碼器八個(gè)輸入端的按鍵開關(guān)，還包括若干擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每個(gè)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)通過(guò)兩個(gè)二極管接入電路，所述兩個(gè)二極管將與該節(jié)點(diǎn)連接的按鍵開關(guān)閉合時(shí)的高電平分兩路輸出，一路直接輸出該節(jié)點(diǎn)按鍵編碼的最高位；另一路將此高電平送往上述按鍵編碼除最高位外的其他各位編碼相同的節(jié)點(diǎn)上，從而輸出閉合按鍵的除最高位外的其他各位的編碼，所述兩路輸出共同組成擴(kuò)展按鍵的二進(jìn)制編碼。擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)可無(wú)限制地設(shè)置，做到可任意擴(kuò)展，方法簡(jiǎn)便，制造成本低。適用于需要對(duì)鍵盤編碼的一切計(jì)算機(jī)外圍，電子儀器及設(shè)備，自動(dòng)控制與自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備等。
文檔編號(hào)G06F3/023GK1474511SQ0313228
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者黃華燦, 黃偉勛, 黃偉立 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)