獨立式鍵盤掃描電路及編碼電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種鍵盤的掃描電路，尤其是一種獨立式鍵盤掃描電路及編碼電路。
【背景技術】
[0002] 隨著嵌入式技術的不斷發展，當前各類電子產品普遍采用微控制器作為控制核 心，鍵盤作為主要的輸入設備，得到了廣泛的應用。
[0003] 目前的鍵盤掃描主要由微控制器所控制，需要通過運行微控制器中的程序來進 行，遇到干擾，造成程序飛跑，掃描程序將不能正常工作。
[0004] 申請號為CN201010153560.2的發明專利"一種矩陣鍵盤的快速掃描定位方法"采 用鍵盤中斷觸發的方式進入鍵盤的掃描定位過程，采用多次重復鍵盤掃描步驟的方法判斷 按鍵是否有效，并對所獲得的鍵值進行狀態判斷；如果多次采樣狀態相同，則處于穩定狀 態，鍵值有效;如果多次采樣狀態不同，鍵值無效。單鍵操作或組合鍵操作需要單獨判斷，如 是單鍵操作，則進入單鍵處理模式;如是組合鍵操作，則進入組合鍵處理模式。該專利所述 方法解決了由于鍵盤自身的機械特性造成的鍵盤抖動而引起錯鍵、連續觸鍵等錯誤問題， 以及對組合鍵和重復按鍵的支持問題。但所述方法單鍵操作與組合鍵操作需要分別處理； 沒有考慮鍵盤狀態維持一段時間到后才執行有效操作的鍵盤操作功能;增減按鍵操作功能 或者是調整按鍵操作功能時，需要修改鍵盤掃描定位程序結構。
【發明內容】
[0005] 為了解決現有鍵盤掃描定位方法存在的上述技術問題，本發明提供了一種獨立式 鍵盤掃描電路及編碼電路，由獨立式鍵盤、第一移位寄存器、第二移位寄存器、狀態碼寄存 器、編碼器組成。
[0006] 所述獨立式鍵盤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 進行同步控制。
[0007] 所述獨立式鍵盤共有N個按鍵，設有N位鍵盤狀態信號輸出端;所述N位鍵盤狀態信 號為電平信號。
[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位鍵盤狀態信號輸出端;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] 所述狀態碼寄存器為2 XN位二進制寄存器;狀態碼寄存器中的2 XN位數據輸入端 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碼寄存器的 2 XN位數據輸出端。
[0012]所述掃描脈沖、第一移位脈沖、第二移位脈沖的時序滿足以下要求：
[0013]每1+N個第一移位脈沖為一個掃描周期；
[0014] -個掃描周期中，第1個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] -個掃描周期中，第1個第一移位脈沖周期之后的N個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效電平；
[0016] -個掃描周期中，第二移位脈沖有N個移位脈沖。
[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 移位脈沖的有效邊沿時刻不遲于第一移位脈沖相應的N個移位脈沖的有效邊沿時刻。
[0019] 所述第一移位寄存器的串行移位和并行輸入預置均由第一移位脈沖控制，在第一 移位脈沖的有效邊沿實現串行移位或者并行輸入預置。
[0020] 所述編碼器為只讀存儲器。
[0021] 所述狀態碼寄存器的2XN位數據輸出端輸出2XN位的狀態碼;所述狀態碼由有效 狀態碼和無效狀態碼組成;所述編碼器輸出的鍵號由有效鍵號和無效鍵號組成;所述有效 狀態碼由有效鍵盤操作或狀態產生，編碼器輸入每一個有效狀態碼時對應輸出相應的有效 鍵號;所述無效狀態碼由無效鍵盤操作或狀態產生，編碼器輸入所有無效狀態碼時都對應 輸出無效鍵號。
[0022] 所述編碼器有Μ位鍵號輸出端，Μ值的選擇應滿足2?大于等于有效鍵號與無效鍵號 的數量之和。
[0023] 所述獨立式鍵盤掃描電路及編碼電路還包括鍵盤狀態變化脈沖產生單元，用于判 斷獨立式鍵盤輸出的鍵號是否發生改變，當獨立式鍵盤輸出的鍵號發生改變時，輸出鍵盤 狀態變化脈沖。
[0024] 所述鍵盤狀態變化脈沖產生單元由Μ位延遲緩沖器、Μ個異或門和或門組成;Μ位延 遲緩沖器用于對獨立式鍵盤輸出的Μ位鍵號分別進行信號延遲;Μ個異或門的輸入分別為Μ 位延遲緩沖器的輸入、輸出信號;Μ個異或門的輸出分別連接至或門的輸入端;或門的輸出 端輸出鍵盤狀態變化脈沖。
[0025] 所述Ν位鍵盤狀態信號與Ν個按鍵之間滿足一一對應關系。
[0026] 所述的Ν位、2 ΧΝ位、Μ位均指二進制位數據。
[0027]本發明的有益效果是:將對單鍵操作、組合鍵操作、鍵盤維持狀態的掃描定位，由 滿足特定時序要求的掃描脈沖、第一移位脈沖、第二移位脈沖控制轉換成同一二進制長度 的狀態碼，采用統一編碼的方式進行處理，單鍵操作、組合鍵操作、鍵盤維持狀態操作僅體 現在狀態碼的不同上；如果需要增減按鍵操作功能或者是調整按鍵操作功能，不需要修改 鍵盤掃描電路結構，只需根據增減后的狀態碼與鍵號之間的對應關系更改編碼器、即重新 寫入只讀存儲器的存儲內容即可。所述發明電路沒有使用單片機、ARM等微控制器，不用運 行程序，工作可靠。
【附圖說明】
[0028] 圖1是獨立式鍵盤掃描電路及編碼電路原理框圖；
[0029] 圖2是本發明實施例的獨立式鍵盤電路圖；
[0030] 圖3是本發明實施例的掃描編碼電路圖；
[0031] 圖4是本發明實施例的脈沖時序圖；
[0032] 圖5是本發明實施例的脈沖電路原理圖；
[0033] 圖6是本發明實施例的鍵盤狀態變化脈沖產生單元的電路圖；
[0034] 圖7是本發明實施例的鍵盤有效操作的相關波形示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 以下結合附圖對本發明作進一步說明。
[0036]圖1是獨立式鍵盤掃描電路及編碼電路原理框圖，由獨立式鍵盤400、第一移位寄 存器100、第二移位寄存器200、狀態碼寄存器500、編碼器300組成。
[0037]圖2是本發明實施例的獨立式鍵盤400的電路圖，共有4個按鍵，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。獨立式鍵盤400的4個輸出端分別一一對應輸出按鍵S1、按鍵S2、按鍵S3、按鍵S4的狀態 信號II、12、13、14,按鍵按下時，相應輸出端的狀態信號為低電平;按鍵未按下時，相應輸出 端的狀態信號為高電平。
[0038]圖1中的第一移位寄存器100、第二移位寄存器200、狀態碼寄存器500組成掃描電 路，編碼器300組成編碼電路，其實施例電路圖如圖3所示。實