振蕩器500的取樣脈沖CK輸出端。行狀態寄存器403 與列狀態寄存器404的接收脈沖輸入端CLK3、CLK4均連接至振蕩器500的取樣脈沖CK輸出 端,行狀態寄存器403在取樣脈沖CK的下降沿進行數據鎖存,列狀態寄存器404在取樣脈沖 CK的上升沿進行數據鎖存。
[0036]當行三態緩沖器401和列三態緩沖器402使用同型號的三態緩沖器,例如,同時使 用三態緩沖器74HC241時,74HC241的使能輸入為高電平有效,因此,在取樣脈沖CK輸出端與 行三態緩沖器401的使能輸入端ENl之間,需要增加一個非門。同樣地,當行狀態寄存器403 和列狀態寄存器404使用同型號的數據寄存器,例如,行狀態寄存器403和列狀態寄存器404 均使用雙D觸發器74HC74組成數據寄存器時,74HC74的觸發輸入為上升沿有效,因此,在取 樣脈沖CK輸出端與行狀態寄存器403的接收脈沖輸入端CLK3之間,需要增加一個非門。 [0037]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、編碼器300 組成掃描定位電路,其實施例電路圖如圖3所示。實施例矩陣式鍵盤電路輸出的狀態信號有 4位,因此,第一移位寄存器100、第二移位寄存器200都為4位二進制移位寄存器,其中,第一 移位寄存器100具有并行輸入、并行輸出和串行輸出功能,第二移位寄存器200具有串行輸 入、并行輸出功能;第一移位寄存器100的4個并行輸入端LO~L3依次連接至11、12、13、14, 第二移位寄存器200的串行輸入端D2連接至第一移位寄存器100的串行輸出端Q13。第一移 位寄存器100、第二移位寄存器200的移位脈沖輸入端CLKl、CLK2均連接至移位脈沖CP2,第 一移位寄存器100的預置脈沖輸入端CLKO連接至掃描脈沖CPl。
[0038] 狀態碼寄存器500要求寄存8位二進制數據,其8位數據輸入端D57~D50中的4位連 接至第一移位寄存器100的并行輸出端Q13~QlO,另外4位連接至第二移位寄存器200的并 行輸出端Q23~Q20;實施例中,D57~D54連接至Q23~Q20,D53~D50連接至Q13~Q10。狀態 碼寄存器500的接收脈沖輸入端CLK5連接至鎖存脈沖CP3。
[0039] 編碼器300的8個輸入端A7~AO連接至狀態碼寄存器500的8個數據輸出端Q57~ Q50。編碼器300輸出經過掃描定位確定的4位二進制鍵號。
[0040]圖3實施例中,第二移位寄存器200可以選擇由各種中規模集成移位寄存器組成, 或者由邊沿觸發器組成;由邊沿觸發器組成第二移位寄存器200時,優選由邊沿觸發的D觸 發器組成。狀態碼寄存器500由邊沿觸發器組成,優選由邊沿觸發的D觸發器組成,例如,由 雙D觸發器74HC74、4D觸發器74HC175、8D觸發器74HC273組成。
[0041]圖4是本發明實施例的第一移位寄存器100的電路圖,由4個置位、復位功能均低電 平有效的D觸發器101~104、8個與非門105~112組成。實施例中,D觸發器101~104選擇雙D 觸發器74HC74,其觸發脈沖上升沿有效。掃描脈沖CPl通過8個與非門105~112控制D觸發器 101~104的置位、復位功能。以D觸發器101為例,掃描脈沖CPl為低電平時,與非門105、與非 門106輸出高電平,D觸發器101的置位、復位功能無效;掃描脈沖CPl為高電平且LO = O時,與 非門105的輸出為Tl,與非門106的輸出為LO,即D觸發器101的置位功能無效、復位功能有 效,使QlO = O;掃描脈沖CPl為高電平且LO = I時,與非門105的輸出為??,與非門106的輸出 為L0, 即D觸發器101的置位功能有效、復位功能無效,使QlO = UD觸發器102~104的工作原 理與D觸發器101-樣,當掃描脈沖CPl為高電平時,Q10 = L0,Q11=L1,Q12 = L2,Q13 = L3;當 掃描脈沖CPl為低電平時,由于D觸發器101~104的觸發脈沖輸入端CLK10、CLK11、CLK12、 CLK13均連接至CP2,因此,在每個移位脈沖CP2的上升沿,第一移位寄存器100移一次位,即 Q13 = Q12,Q12 = Q11,Q11=Q10,Q10 = 0。
[0042]圖3實施例中,編碼器300為只讀存儲器。只讀存儲器的地址輸入端A7~AO為編碼 器300的輸入端,只讀存儲器的數據輸出端D3~DO為編碼器300的編碼輸出端C3~C0。
[0043]矩陣式鍵盤操作識別及編碼電路的工作原理如下:
[0044]掃描定位電路在掃描脈沖CP1、移位脈沖CP2、鎖存脈沖CP3的控制下工作,相關的 脈沖時序圖如圖5所示。
[0045] 實施例中CP1、CP2、CP3的時序滿足以下要求:在一個周期中,CPl有1個脈沖,CP2有 4個脈沖,CP3有1個脈沖;各脈沖按照1個CPl脈沖、1個CP3脈沖、4個CP2脈沖的順序周而復 始。
[0046] 滿足時序要求的CPl、CP2、CP3脈沖可以由各種脈沖分配器產生,圖6是本發明實施 例的脈沖電路原理圖,由振蕩器801、計數器802、脈沖分配器803組成。圖5中的時鐘脈沖CP 由振蕩器產生,CP送至計數器802進行計數,計數器802為12進制計數器,其結果P的12個狀 態(數值)依次為P0-P11,如圖5所示。實施例中的脈沖分配器803采用ROM存儲器實現,在此 稱為脈沖分配ROM存儲器。脈沖分配ROM存儲器的地址輸入連接至計數器802的計數輸出,脈 沖分配ROM存儲器的3位數據輸出端分別輸出為CPl脈沖、CP2脈沖、CP3脈沖。脈沖分配ROM存 儲器的寫入內容見表1。 「00471 串1脈沖令配RDM友儲翌撒?串
[0049] 表1中的ROM存儲器地址,即計數器輸出至少為4位二進制碼。一般情況下,計數器 802如果采用二進制加法規則,則PO~Pll順序對應4位二進制碼0000~1011,即ROM存儲器 地址范圍為〇〇〇〇~1011,地址〇〇〇〇~1011的存儲內容為表1中PO~Pll對應的內容。
[0050] 脈沖分配ROM存儲器需要3位數據輸出。設脈沖分配ROM存儲器的地址輸入有R位, 當矩陣式鍵盤有N位鍵盤狀態信號輸出時,R的選擇需要滿足2 1?大于等于2 X (N+2)。
[0051 ] 振蕩器801為多諧振蕩器。CPl掃描脈沖、CP3鎖存脈沖的周期均為20~lOOmsXPl、 CP2、CP3也可以由矩陣式鍵盤操作識別及編碼電路之外的電路或者裝置提供。
[0052]圖2中,矩陣式鍵盤的4個按鍵以2 X 2的矩陣形式排列,所有的行線與列線都通過 上拉電阻接至電源+VCC。矩陣式鍵盤由取樣脈沖CK控制,采用反轉法獲取鍵盤狀態信號14、 13、12、11。例如,沒有鍵按下的鍵盤狀態信號是1111,31按下的鍵盤狀態信號是1010,31、32 同時按下的鍵盤狀態信號是0010。鍵盤狀態信號的4位二進制碼稱為鍵值。取樣脈沖CK可以 選擇掃描脈沖CPl、移位脈沖CP2、鎖存脈沖CP3中的任何一個,優選將移位脈沖CP2同時作為 取樣脈沖CK。
[0053]取樣脈沖CK控制對矩陣式鍵盤進行采樣讀取鍵值的方法是:在取樣脈沖CK的低電 平,通過行三態緩沖器401控制所有行線輸出低電平,列三態緩沖器402輸出高阻態開放列 線;在取樣脈沖CK的上升沿由列狀態寄存器404采樣讀取列線狀態作為鍵值的高2位;在取 樣脈沖CK的高電平,通過列三態緩沖器402控制所有列線輸出低電平,行三態緩沖器401輸 出高阻態開放行線;在取樣脈沖CK的下降沿由行狀態寄存器403采樣讀取行線狀態作為鍵 值的低2位;上述過程周而復始,列狀態寄存器404、行狀態寄存器403輸出的4位鍵值始終為 矩陣式鍵盤的最新狀態。
[0054]從取樣脈沖CK控制對矩陣式鍵盤進行采樣讀取鍵值的方法可知,行三態緩沖器 401在取樣脈沖CK的低電平使能有效時,同時要求列狀態寄存器404在取樣脈沖CK的上升沿 進行數據鎖存、列三態緩沖器402在取樣脈沖CK的高電平使能有效、行狀態寄存器403在取 樣脈沖CK的下降沿進行數據鎖存。反過來,如果行三態緩沖器401在取樣脈沖CK的高電平使 能有效時,同時要求列狀態寄存器404在取樣脈沖CK的下降沿進行數據鎖存、列三態緩沖器 402在取樣脈沖CK的低電平使能有效、行狀態寄存器403在取樣脈沖CK的上升沿進行數據鎖 存。
[0055]在上述取樣脈沖CK控制采樣讀取鍵值的過程中,行狀態寄存器403、列狀態寄存器 404進行采樣的時刻恰好是列三態緩沖器402與行三態緩沖器401進行狀態反轉的時刻,正 常工作下的行狀態寄存器403或列狀態寄存器404能夠正確采樣。如果要求有一定時序上的 裕量,則可以對連接至列三態緩沖器402與行三態緩沖器401的取樣脈沖CK進行延遲,方法 是令取樣脈沖CK經過RC延遲電路再連接至行三態緩沖器401與列三態緩沖器402的ENl、 EN2,延遲時間由RC延