專利名稱：利用可編程器件進(jìn)行鍵盤掃描的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微處理器對鍵盤的查詢掃描技術(shù)，具體涉及微處理器在端口有限的情況下，進(jìn)行對鍵盤的查詢式掃描。
對于鍵盤的掃描一般是用專用的芯片來實現(xiàn)，這樣需要增加專用芯片，從而提高成本；另一種是直接利用CPU端口，在鍵盤按鍵數(shù)比較大時則浪費大量端口。對于系統(tǒng)本身限于電路印制板(PCB)大小和CPU口線的限制，而且系統(tǒng)本身具有可編程器件，則可以利用可編程器件的現(xiàn)有資源，節(jié)省CPU的端口，完成對比較大的鍵盤的掃描。
本發(fā)明的目的在于利用通用的可編程器件完成大鍵盤的掃描，從而節(jié)省CPU端口，省去專用的鍵盤掃描芯片。
本發(fā)明采用通用的CPU和通用的可編程器件，以及鍵盤矩陣完成鍵盤的掃描。具體的，在電路板上連接鍵盤矩陣的橫向信號線到CPU的輸入端口；連接鍵盤矩陣的縱向信號線到可編程器件的輸出端口；連接CPU的一根片選信號和一根讀寫線以及8位數(shù)據(jù)線和幾位地址線到可編程器件的輸入端口，地址線的數(shù)目可以根據(jù)鍵盤的大小改變。
其中，定義信號線較少方向的為鍵盤矩陣的橫向信號線；信號線較多方向的為鍵盤矩陣的縱向信號線。
本發(fā)明通過CPU對可編程器件控制，完成鍵盤的掃描。
可編程器件的選型根據(jù)是依據(jù)鍵盤的按鍵的多少和微處理器的可利用I/O口個數(shù)，鍵盤的按鍵越多，微處理器的可利用I/O口越少，則需要的可編程器件的宏單元越多。
鍵盤矩陣是由橫向和縱向信號線構(gòu)成，橫向和縱向的個數(shù)根據(jù)CPU的可利用口線和鍵盤按鍵個數(shù)決定，為了節(jié)省口線，一般把橫向信號線作為CPU輸入端，在縱向信號線上上拉1-10千歐姆的電阻，并連接到可編程器件的管腳上。
下面對附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
圖1是CPU與可編程器件和鍵盤矩陣的硬件連接示意圖；圖2是本發(fā)明完成鍵盤掃描的工作過程。
圖1給出了CPU的8位地址線ADD0～7、8位數(shù)據(jù)線Date0～7、一位片選線、一根讀寫線與可編程器件，如Complex ProgrammableLogic Device(CPLD)連接示意圖，CPU的地址線數(shù)據(jù)線、片選線、讀寫線具體連到可編程器件的哪一個管腳與系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)，橫向數(shù)據(jù)線與CPU的輸入I/O相連；縱向數(shù)據(jù)線與CPLD相連。101為CPU；102為CPLD；103為鍵盤矩陣；地址線的數(shù)目可以根據(jù)鍵盤的大小改變，如鍵盤縱向數(shù)據(jù)線為16根，則有兩根地址線就夠了。
圖2表明了本發(fā)明完成鍵盤掃描的工作過程把編好的可編程器件程序燒結(jié)到可編程器件中，在片選信號和讀寫信號有效的情況下完成對與縱向信號線相連可編程器件管腳進(jìn)行置高或低，在保持可編程器件管腳狀態(tài)不變的同時，CPU對橫向信號線紀(jì)行掃描，確定那一個按鍵按下?？删幊唐骷某绦蛑袑ζx和讀寫信號進(jìn)行與操作，在這個信號的上升沿時刻，把CPU數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)寫到由地址確定的可編程器件中的寄存器中，如果縱向信號線的個數(shù)不超過8，則地址為一個固定的地址即可，如果大于8，需要多個地址，以便把數(shù)據(jù)在多個讀寫過程中寫入不同的寄存器中。一般在一次對鍵盤的掃描中，縱向信號線中只有一位為低，其它為高，在檢測橫向數(shù)據(jù)線后，在依次置低其中一位為低，再檢測橫向數(shù)據(jù)線，持續(xù)這個操作，直到所有的縱向數(shù)據(jù)線置低一遍，完成一次對鍵盤的掃描。
具體包括以下步驟201是判斷片選信號CS和讀寫線與后的信號是否有變化；202如果片選信號CS和讀寫線與后的信號為下降沿，則返回201；203如果片選信號CS和讀寫線與后的信號為上升沿，根據(jù)CPU地址的值寫數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)到縱向數(shù)據(jù)線相連的CPLD的寄存器中；204判斷本次掃描是否完成；205掃描未完成，回到201；206掃描完成，結(jié)束。
本發(fā)明的應(yīng)用實例是CPU用MC68302，可編程器件為CYPRESS公司的CPLD CY37128P160-125AC。利用CPU的6根PB口線作為鍵盤矩陣橫向掃描輸入線，15個CPLD的管腳與鍵盤縱向數(shù)據(jù)線相連，MC68302的CS3和低8位地址和低8為數(shù)據(jù)線及讀寫線連接CPLD，信號線在PCB板上連好，燒結(jié)如圖2所描述的程序到CPLD中，程序所完成掃描功能的過程是對片選和讀寫信號進(jìn)行與操作，在這個信號的上升沿時刻，把CPU數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)寫到由地址確定的CPLD中的寄存器中，如果縱向信號線的個數(shù)不超過8，則地址為一個固定的地址即可，如果大于8，需要多個地址，以便把數(shù)據(jù)在多個讀寫過程中寫入不同的寄存器中。一般在一次對鍵盤的掃描中，縱向信號線中只有一位為低，其他為高，在檢測橫向數(shù)據(jù)線后，在依次置其中一位為低，再檢測橫向數(shù)據(jù)線，持續(xù)這個操作，直到所有的縱向數(shù)據(jù)線置低一遍，完成一次對鍵盤的掃描。如果有鍵按下，則在一次掃描過程中，橫向數(shù)據(jù)線中的所有線不全為高，根據(jù)數(shù)據(jù)線的值確定按一個鍵按下。
本發(fā)明利用可編程器件可以靈活配置輸入輸出線的特性，與CPU配合，利用CPU較少的輸入輸出線，完成鍵盤掃描功能，從而省去專用鍵盤掃描芯片，節(jié)省CPU口線，降低成本。本發(fā)明可以用于各種機(jī)械按鍵鍵盤掃描，特別是多鍵鍵盤的掃描具有更好的實用性和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求
1.利用可編程器件進(jìn)行鍵盤掃描的裝置，包括CPU(101)、可編程器件(102)以及鍵盤矩陣(103)，其特征在于在電路板上連接鍵盤矩陣(103)的橫向信號線到CPU(101)的輸入端口；連接鍵盤矩陣(103)的縱向信號線到可編程器件(102)的輸出端口；連接CPU(101)的一根片選信號和一根讀寫線以及8位數(shù)據(jù)線和幾根地址線到可編程器件(102)的輸入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用可編程器件進(jìn)行鍵盤掃描的裝置，其特征在于所述的地址線的數(shù)目根據(jù)鍵盤的大小改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用可編程器件進(jìn)行鍵盤掃描的裝置，其特征在于所述的鍵盤矩陣(103)的縱向信號線通過上拉1-10千歐姆的電阻連接到可編程器件的管腳上。
全文摘要
利用可編程器件進(jìn)行鍵盤掃描的裝置,涉及微處理器對鍵盤的查詢掃描技術(shù),本發(fā)明包括CPU、可編程器件以及鍵盤矩陣;連接鍵盤矩陣的橫向信號線到CPU的輸入端口;連接鍵盤矩陣的縱向信號線到可編程器件的輸出端口;連接CPU的一根片選信號和一根讀寫線以及8位數(shù)據(jù)線和幾位地址線到可編程器件的輸入端口,地址線的數(shù)目可以根據(jù)鍵盤的大小改變;能夠省去專用鍵盤掃描芯片,節(jié)省CPU口線,降低成本。
文檔編號G06F3/02GK1356613SQ00127858
公開日2002年7月3日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者袁立權(quán), 盧存方 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司