專利名稱：鍵盤掃描電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鍵盤設(shè)備，尤其涉及一種鍵盤掃描電路。
背景技術(shù)：
在微機應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤是人機對話中最常用的輸入設(shè)備，而且隨著微機系統(tǒng)應(yīng) 用領(lǐng)域的不斷擴大，多鍵盤的應(yīng)用系統(tǒng)也越來越多的出現(xiàn)。目前，大部分的矩陣鍵盤已取代 了傳統(tǒng)的線性鍵盤，但是矩陣鍵盤電路，需要的I/O 口也較多。例如，傳統(tǒng)的NXN矩陣鍵盤 需要N個輸入口及N個輸出口，以8X8鍵盤為例，各個行線及列線均需連接控制器I/O 口， 故其至少需要16個I/O 口，如圖1所示。但一般的控制器，其I/O資源有限，要解決大量的 按鍵輸入仍有一定難度。綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)的鍵盤掃描電路在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有 必要加以改進。
實用新型內(nèi)容針對上述的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種鍵盤掃描電路，其使用較少的 I/O 口實現(xiàn)鍵盤電路，節(jié)省了 I/O 口資源，可以提高系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種鍵盤掃描電路，包括處理器以及交叉連 接的N根行線和N根列線，所述行線和列線的交叉點設(shè)置按鍵形成NXN矩陣鍵盤，所述掃 描電路還包括用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的串-并轉(zhuǎn)換芯片和/或用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為串行數(shù)據(jù)的并-串轉(zhuǎn)換芯片，所述N根行線分別對應(yīng)連接于所述串-并轉(zhuǎn)換芯片的N 個并行輸出接口，所述N根列線對應(yīng)連接N個上拉電阻，所述N個上拉電阻均連接于上拉電 源，所述N根列線還對應(yīng)連接所述并-串轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸入接口，所述串-并轉(zhuǎn)換芯 片串行輸入接口和/或并-串轉(zhuǎn)換芯片的串行輸出接口均與所述處理器的I/O 口連接。根據(jù)本實用新型的鍵盤掃描電路，所述串-并轉(zhuǎn)換芯片為74LV164芯片或74HC164-H-* I I心ZT ο根據(jù)本實用新型的鍵盤掃描電路，所述并-串轉(zhuǎn)換芯片為74LV165芯片或74HC165-H-· I I心片。根據(jù)本實用新型的鍵盤掃描電路，所述N為大于0的自然數(shù)。本實用新型在鍵盤矩陣電路中設(shè)置并-串轉(zhuǎn)換芯片和串-并轉(zhuǎn)換芯片，且N根行 線連接串-并轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸出接口，N根列線對應(yīng)連接所述并-串轉(zhuǎn)換芯片的N個 并行輸入接口，串-并轉(zhuǎn)換芯片串行輸入接口和/或并-串轉(zhuǎn)換芯片的串行輸出接口均與 處理器的I/O 口連接，通過數(shù)據(jù)的的串-并和/或并-串轉(zhuǎn)換即可實現(xiàn)處理器對鍵盤電路 的掃描，借此可以節(jié)省很多I/O 口資源，提高系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的鍵盤掃描電路的結(jié)構(gòu)圖；3[0011]圖2是本實用新型鍵盤掃描電路一實施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型的基本思想是，在傳統(tǒng)的NXN鍵盤矩陣電路中加入串-并轉(zhuǎn)換芯片和 /或并-串轉(zhuǎn)換芯片，并使兩芯片的串口連接處理器，并口連接矩陣電路的行線和/或列線， 通過處理器的控制可以用行列掃描實現(xiàn)對按鍵的識別，借此節(jié)省處理器的I/O 口資源。圖2是本實用新型鍵盤掃描電路的一具體實施例的結(jié)構(gòu)圖，該實施例中的鍵盤掃 描電路包括處理器10，以及交叉連接的8根行線和8根列線，且行線和列線的交叉連接點放 置按鍵20形成8X8矩陣鍵盤30，優(yōu)選的，鍵盤掃描電路還包括串-并轉(zhuǎn)換芯片40和/或 并-串轉(zhuǎn)換芯片50，其中串-并轉(zhuǎn)換芯片40，用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。該串-并轉(zhuǎn)換芯片40設(shè)有 時鐘接口 CLK、兩個串行輸入接口 A接口和B接口，以及八個并行輸出接口 QO Q7，A接口 和B接口連接在一起與處理器10的輸出I/O接口連接，接口 CLK也連接于處理器10的輸 出I/O接口 ；并行輸出接口 QO Q7分別與8根行線連接，通過該串-并轉(zhuǎn)換芯片40，處理 器10可以根據(jù)時鐘信號控制8根行線的電平數(shù)據(jù)信號，借此可以對矩陣鍵盤30的行線掃 描。并-串轉(zhuǎn)換芯片50，用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)。該并-串轉(zhuǎn)換芯片50設(shè) 有一串行數(shù)據(jù)輸出接口 QH、時鐘接口 CLK、數(shù)據(jù)裝載信號端LD以及八個并行輸入接口 A H。其中，所述的八個并行輸入接口 A H分別與矩陣鍵盤30的八根列線連接，串行數(shù)據(jù)輸 出接口 QH、時鐘接口 CLK和數(shù)據(jù)裝載信號端LD均連接于處理器10的輸入I/O接口。通過 該并-串轉(zhuǎn)換芯片50，各列線的信號數(shù)據(jù)可由接口 A H輸入，當(dāng)數(shù)據(jù)裝載信號端LD的信 號數(shù)據(jù)為低電平時，A H的并行數(shù)據(jù)裝入并-串轉(zhuǎn)換芯片50的緩存器中，處理器10根據(jù) CLK信號通過串行數(shù)據(jù)輸出接口 QH不斷讀取八根列線的信號數(shù)據(jù)，借此進行矩陣鍵盤30的 列線掃描。實際應(yīng)用中，鍵盤掃描電路的各列線均通過一上拉電阻60連接到上拉電源VCC， 借此，當(dāng)鍵盤中無鍵按下時，各列線的電平信號保持在高電平狀態(tài)，而行線的電平信號在處 理器10的控制下保持在低電平狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時，按鍵所在列的電平會由高電平轉(zhuǎn)換 為低電平，處理器10借此可進行處理判斷。在以上實施例中，串-并轉(zhuǎn)換芯片40為74系列串行轉(zhuǎn)并行的74XX164芯片，根據(jù) 不同的系統(tǒng)電壓和轉(zhuǎn)換速度，可以選用74LV164、74HC164等不同的具體型號；并-串轉(zhuǎn)換 芯片50為74系列并行轉(zhuǎn)串行的74XX165芯片，根據(jù)不同的系統(tǒng)電壓和轉(zhuǎn)換速度，可以選用 74LV165、74HC165等不同的具體型號。本實用新型利用74LV164芯片的輸出作鍵盤的行輸出，利用74LV165芯片的輸入 作鍵盤的列輸入來實現(xiàn)行列鍵盤，借此，處理器10只要用兩個I/O 口來輸出數(shù)據(jù)和時鐘信 號給串-并轉(zhuǎn)換芯片40，用三個I/O 口分別做并-串轉(zhuǎn)換芯片50的數(shù)據(jù)裝載信號端LD、時 鐘CLK和串行數(shù)據(jù)輸出接口 QH就可以起到現(xiàn)有技術(shù)需要8個I/O 口才能實現(xiàn)的8位行輸入，共使用5個I/O 口，實現(xiàn)了 8行8列行列掃描鍵盤，可以節(jié)約11個I/O 口。優(yōu)選的，本實用新型的電路結(jié)構(gòu)不僅僅用于8X8矩陣鍵盤，N也可以為其它大于0 的自然數(shù)，比如N為4，則形成4X4矩陣鍵盤，只要根據(jù)不同需求選定合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片 即可。
以下結(jié)合附圖具體說明本實用新型的掃描過程。鍵盤掃描電路掃描開始，處理器10控制各行線的電平為低，且處理器10還在 并-串轉(zhuǎn)換芯片50的時鐘CLK驅(qū)動下不斷從串行數(shù)據(jù)輸出接口 QH讀取各列線電平數(shù)據(jù)， 若發(fā)現(xiàn)接口 A H中有低電平出現(xiàn)，則說明矩陣鍵盤30中有按鍵被按下，為方便清楚描述， 在此處假定是接口 D出現(xiàn)低電平，那么處理器10同時也判斷出按鍵位置在接口 D所連接的 列線上，此時處理器10啟動判斷程序。首先，處理器10將第一根行線的輸出電平設(shè)為低電 平，其它行線均設(shè)為高電平，并依次讀取各列線的電平狀態(tài)，如果列輸入口有低電平出現(xiàn)， 則說明按鍵所在的行為第一行，否則處理器10將第二根行線的輸出電平設(shè)為低電平，其它 行線均設(shè)為高電平，再讀取各列線的電平狀態(tài)，如果列輸入口有低電平出現(xiàn)，則說明按鍵所 在的行為第二行，依次類推，處理器10進行逐行掃描即可判斷出按鍵所在的行，再結(jié)合按 鍵所在的列位置(接口 D所在的列線)，即可準(zhǔn)確判斷出按鍵的具體位置，進而完成電路的 一次按鍵掃描過程。綜上所述，本實用新型在鍵盤矩陣電路中設(shè)置并-串轉(zhuǎn)換芯片和串-并轉(zhuǎn)換芯片， 且N根行線連接串-并轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸出接口，N根列線對應(yīng)連接所述并-串轉(zhuǎn)換 芯片的N個并行輸入接口，串-并轉(zhuǎn)換芯片串行輸入接口和/或并-串轉(zhuǎn)換芯片的串行輸 出接口均與處理器的I/O 口連接，通過數(shù)據(jù)的的串-并和/或并-串轉(zhuǎn)換即可實現(xiàn)處理器 對鍵盤電路的掃描，借此可以節(jié)省很多I/O 口資源，提高系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種鍵盤掃描電路，包括處理器以及交叉連接的N根行線和N根列線，所述行線和列 線的交叉點設(shè)置按鍵形成NXN矩陣鍵盤，其特征在于，所述掃描電路還包括用于將串行數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的串-并轉(zhuǎn)換芯片和/或用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的并-串轉(zhuǎn)換 芯片，所述N根行線分別對應(yīng)連接于所述串-并轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸出接口，所述N根列 線對應(yīng)連接N個上拉電阻，所述N個上拉電阻均連接于上拉電源，所述N根列線還對應(yīng)連接 所述并-串轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸入接口，所述串-并轉(zhuǎn)換芯片串行輸入接口和/或并-串 轉(zhuǎn)換芯片的串行輸出接口均與所述處理器的I/O 口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述串-并轉(zhuǎn)換芯片為74LV164 芯片或74HC164芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述并-串轉(zhuǎn)換芯片為74LV165 芯片或74HC165芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述N為大于0的自然數(shù)。
專利摘要本實用新型公開了一種鍵盤掃描電路，包括處理器以及交叉連接的N根行線和N根列線，所述行線和列線的交叉點設(shè)置按鍵形成N×N矩陣鍵盤，所述掃描電路還包括用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的串-并轉(zhuǎn)換芯片和/或用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的并-串轉(zhuǎn)換芯片，所述N根行線分別對應(yīng)連接于串-并轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸出接口，所述N根列線對應(yīng)連接N個上拉電阻，所述N個上拉電阻均連接于上拉電源，所述N根列線還對應(yīng)連接所述并-串轉(zhuǎn)換芯片的N個并行輸入接口，所述串-并轉(zhuǎn)換芯片串行輸入接口和/或并-串轉(zhuǎn)換芯片的串行輸出接口均與所述處理器的I/O口連接。借此，本實用新型可以大大節(jié)省處理器的I/O口資源，進而提高了系統(tǒng)設(shè)計的靈活性。
文檔編號H03M11/20GK201830241SQ201020288800
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者白延召 申請人:康佳集團股份有限公司