獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鍵盤(pán)的掃描電路，尤其是一種獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前各類電子產(chǎn)品普遍采用微控制器作為控制核 心，鍵盤(pán)作為主要的輸入設(shè)備，得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前的鍵盤(pán)掃描主要由微控制器所控制，需要通過(guò)運(yùn)行微控制器中的程序來(lái)進(jìn) 行，遇到干擾，造成程序飛跑，掃描程序?qū)⒉荒苷９ぷ鳌?br>[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010153560.2的發(fā)明專利"一種矩陣鍵盤(pán)的快速掃描定位方法"采 用鍵盤(pán)中斷觸發(fā)的方式進(jìn)入鍵盤(pán)的掃描定位過(guò)程，采用多次重復(fù)鍵盤(pán)掃描步驟的方法判斷 按鍵是否有效，并對(duì)所獲得的鍵值進(jìn)行狀態(tài)判斷；如果多次采樣狀態(tài)相同，則處于穩(wěn)定狀 態(tài)，鍵值有效;如果多次采樣狀態(tài)不同，鍵值無(wú)效。單鍵操作或組合鍵操作需要單獨(dú)判斷，如 是單鍵操作，則進(jìn)入單鍵處理模式;如是組合鍵操作，則進(jìn)入組合鍵處理模式。該專利所述 方法解決了由于鍵盤(pán)自身的機(jī)械特性造成的鍵盤(pán)抖動(dòng)而引起錯(cuò)鍵、連續(xù)觸鍵等錯(cuò)誤問(wèn)題， 以及對(duì)組合鍵和重復(fù)按鍵的支持問(wèn)題。但所述方法單鍵操作與組合鍵操作需要分別處理； 沒(méi)有考慮鍵盤(pán)狀態(tài)維持一段時(shí)間到后才執(zhí)行有效操作的鍵盤(pán)操作功能;增減按鍵操作功能 或者是調(diào)整按鍵操作功能時(shí)，需要修改鍵盤(pán)掃描定位程序結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有鍵盤(pán)掃描定位方法存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種獨(dú)立式 鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路，由獨(dú)立式鍵盤(pán)、第一移位寄存器、第二移位寄存器、狀態(tài)碼寄存 器、編碼器組成。
[0006] 所述獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路由掃描脈沖、第一移位脈沖、第二移位脈沖 進(jìn)行同步控制。
[0007] 所述獨(dú)立式鍵盤(pán)共有N個(gè)按鍵，設(shè)有N位鍵盤(pán)狀態(tài)信號(hào)輸出端;所述N位鍵盤(pán)狀態(tài)信 號(hào)為電平信號(hào)。
[0008] 所述第一移位寄存器具有N位同步并行輸入和串行輸出功能;所述第二移位寄存 器具有串行輸入和2 X N位并行輸出功能。
[0009] 所述第一移位寄存器的N位并行輸入端連接至N位鍵盤(pán)狀態(tài)信號(hào)輸出端;第二移位 寄存器的串行輸入端連接至第一移位寄存器的串行輸出端;第一移位寄存器的時(shí)鐘脈沖輸 入端連接至第一移位脈沖，第二移位寄存器的移位脈沖輸入端連接至第二移位脈沖，第一 移位寄存器的并行輸入控制端連接至掃描脈沖。
[0010] 所述狀態(tài)碼寄存器為2 XN位二進(jìn)制寄存器;狀態(tài)碼寄存器中的2 XN位數(shù)據(jù)輸入端 連接至第二移位寄存器的2XN位并行輸出端;所述狀態(tài)碼寄存器的接收脈沖輸入端連接至 掃描脈沖。
[0011] 所述編碼器有2 XN位編碼輸入端，所述2 XN位編碼輸入端連接至狀態(tài)碼寄存器的 2 XN位數(shù)據(jù)輸出端。
[0012]所述掃描脈沖、第一移位脈沖、第二移位脈沖的時(shí)序滿足以下要求：
[0013]每1+N個(gè)第一移位脈沖為一個(gè)掃描周期；
[0014] -個(gè)掃描周期中，第1個(gè)第一移位脈沖周期期間，掃描脈沖為第一移位寄存器并行 輸入使能有效電平；
[0015] -個(gè)掃描周期中，第1個(gè)第一移位脈沖周期之后的N個(gè)第一移位脈沖周期期間，掃 描脈沖為第一移位寄存器并行輸入使能無(wú)效電平；
[0016] -個(gè)掃描周期中，第二移位脈沖有N個(gè)移位脈沖。
[0017]所述掃描脈沖的周期為20~100ms。
[0018] 所述第一移位寄存器、第二移位寄存器的移位脈沖邊沿有效;第二移位脈沖的N個(gè) 移位脈沖的有效邊沿時(shí)刻不遲于第一移位脈沖相應(yīng)的N個(gè)移位脈沖的有效邊沿時(shí)刻。
[0019] 所述第一移位寄存器的串行移位和并行輸入預(yù)置均由第一移位脈沖控制，在第一 移位脈沖的有效邊沿實(shí)現(xiàn)串行移位或者并行輸入預(yù)置。
[0020] 所述編碼器為只讀存儲(chǔ)器。
[0021] 所述狀態(tài)碼寄存器的2XN位數(shù)據(jù)輸出端輸出2XN位的狀態(tài)碼;所述狀態(tài)碼由有效 狀態(tài)碼和無(wú)效狀態(tài)碼組成;所述編碼器輸出的鍵號(hào)由有效鍵號(hào)和無(wú)效鍵號(hào)組成;所述有效 狀態(tài)碼由有效鍵盤(pán)操作或狀態(tài)產(chǎn)生，編碼器輸入每一個(gè)有效狀態(tài)碼時(shí)對(duì)應(yīng)輸出相應(yīng)的有效 鍵號(hào);所述無(wú)效狀態(tài)碼由無(wú)效鍵盤(pán)操作或狀態(tài)產(chǎn)生，編碼器輸入所有無(wú)效狀態(tài)碼時(shí)都對(duì)應(yīng) 輸出無(wú)效鍵號(hào)。
[0022] 所述編碼器有Μ位鍵號(hào)輸出端，Μ值的選擇應(yīng)滿足2?大于等于有效鍵號(hào)與無(wú)效鍵號(hào) 的數(shù)量之和。
[0023] 所述獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路還包括鍵盤(pán)狀態(tài)變化脈沖產(chǎn)生單元，用于判 斷獨(dú)立式鍵盤(pán)輸出的鍵號(hào)是否發(fā)生改變，當(dāng)獨(dú)立式鍵盤(pán)輸出的鍵號(hào)發(fā)生改變時(shí)，輸出鍵盤(pán) 狀態(tài)變化脈沖。
[0024] 所述鍵盤(pán)狀態(tài)變化脈沖產(chǎn)生單元由Μ位延遲緩沖器、Μ個(gè)異或門(mén)和或門(mén)組成;Μ位延 遲緩沖器用于對(duì)獨(dú)立式鍵盤(pán)輸出的Μ位鍵號(hào)分別進(jìn)行信號(hào)延遲;Μ個(gè)異或門(mén)的輸入分別為Μ 位延遲緩沖器的輸入、輸出信號(hào);Μ個(gè)異或門(mén)的輸出分別連接至或門(mén)的輸入端;或門(mén)的輸出 端輸出鍵盤(pán)狀態(tài)變化脈沖。
[0025] 所述Ν位鍵盤(pán)狀態(tài)信號(hào)與Ν個(gè)按鍵之間滿足一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0026] 所述的Ν位、2 ΧΝ位、Μ位均指二進(jìn)制位數(shù)據(jù)。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:將對(duì)單鍵操作、組合鍵操作、鍵盤(pán)維持狀態(tài)的掃描定位，由 滿足特定時(shí)序要求的掃描脈沖、第一移位脈沖、第二移位脈沖控制轉(zhuǎn)換成同一二進(jìn)制長(zhǎng)度 的狀態(tài)碼，采用統(tǒng)一編碼的方式進(jìn)行處理，單鍵操作、組合鍵操作、鍵盤(pán)維持狀態(tài)操作僅體 現(xiàn)在狀態(tài)碼的不同上；如果需要增減按鍵操作功能或者是調(diào)整按鍵操作功能，不需要修改 鍵盤(pán)掃描電路結(jié)構(gòu)，只需根據(jù)增減后的狀態(tài)碼與鍵號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系更改編碼器、即重新 寫(xiě)入只讀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)內(nèi)容即可。所述發(fā)明電路沒(méi)有使用單片機(jī)、ARM等微控制器，不用運(yùn) 行程序，工作可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1是獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路原理框圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的獨(dú)立式鍵盤(pán)電路圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的掃描編碼電路圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的脈沖時(shí)序圖；
[0032] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的脈沖電路原理圖；
[0033] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例的鍵盤(pán)狀態(tài)變化脈沖產(chǎn)生單元的電路圖；
[0034] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例的鍵盤(pán)有效操作的相關(guān)波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0036]圖1是獨(dú)立式鍵盤(pán)掃描電路及編碼電路原理框圖，由獨(dú)立式鍵盤(pán)400、第一移位寄 存器100、第二移位寄存器200、狀態(tài)碼寄存器500、編碼器300組成。
[0037]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的獨(dú)立式鍵盤(pán)400的電路圖，共有4個(gè)按鍵，由按鍵S1、按鍵S2、 按鍵S3、按鍵S4和連接至電源+VCC的上拉電阻R1、上拉電阻R2、上拉電阻R3、上拉電阻R4組 成。獨(dú)立式鍵盤(pán)400的4個(gè)輸出端分別一一對(duì)應(yīng)輸出按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4的狀態(tài) 信號(hào)II、12、13、14,按鍵按下時(shí)，相應(yīng)輸出端的狀態(tài)信號(hào)為低電平;按鍵未按下時(shí)，相應(yīng)輸出 端的狀態(tài)信號(hào)為高電平。
[0038]圖1中的第一移位寄存器100、第二移位寄存器200、狀態(tài)碼寄存器500組成掃描電 路，編碼器300組成編碼電路，其實(shí)施例電路圖如圖3所示。實(shí)