專利名稱：鍵盤掃描電路及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍵盤掃描電路和掃描方法，特別是一種矩陣式結(jié)構(gòu)的掃描電路和掃描方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鍵盤掃描電路多采用矩陣結(jié)構(gòu)形式，每條輸入、輸出線使用一個(gè)IO掃描口，對(duì)于X*Y的掃描矩陣，即X個(gè)掃描輸出線，Y個(gè)掃描輸入線，X個(gè)掃描輸出線按順序輸出掃描信號(hào)到不同的Y個(gè)掃描輸入線，內(nèi)部判斷電路根據(jù)不同的輸出線與輸入線的組合發(fā)出不同的碼。如芯片3010，64個(gè)鍵需要16個(gè)IO掃描口，8個(gè)用于輸入線，另外8個(gè)用于輸出線，芯片7461，32個(gè)鍵需要12個(gè)IO口，8個(gè)用于輸入線，另外4個(gè)用于輸出線等，這種掃描方式在今天這種競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的市場(chǎng)面臨著很大的成本壓力，因此需要去尋找一種更廉價(jià)的掃描方式。隨著科技的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，特別是遙控器的應(yīng)用越來越廣泛，遙控器上的按鍵數(shù)也越來越多，但是對(duì)遙控器的質(zhì)量要求越來越高，成本壓力也越來越大，于是傳統(tǒng)的掃描方式已經(jīng)不能滿足低成本的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中按鍵數(shù)量多時(shí)需要大量掃描口的技術(shù)問題，提出了一種可節(jié)省IO掃描口的鍵盤掃描電路及其掃描方法。
本發(fā)明提出的鍵盤掃描電路包括輸入輸出交叉矩陣、按鍵輸出線單元，還包括按鍵掃描線電路，該按鍵掃描線電路中的每條按鍵掃描線都包括兩個(gè)串接的反向器，各掃描信號(hào)DO經(jīng)過對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反向器輸出作為各按鍵掃描線輸出KIO；各按鍵掃描線的輸出KIO同時(shí)作為輸入輸出交叉矩陣的輸入線和輸出線。
優(yōu)選的，所述的按鍵輸出線單元中的每條按鍵輸出線包括一個(gè)反向器和一個(gè)兩輸入的與非門，各按鍵掃描線輸出KIO經(jīng)過反向器與對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)DO一起作為與非門的輸入，所述與非門的輸出EI作為按鍵動(dòng)作的判斷信號(hào)。
優(yōu)選的，所述各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號(hào)DO的反向器是由一個(gè)小尺寸的PMOS管和一個(gè)大尺寸的NMOS管構(gòu)成。
本發(fā)明提出的按鍵掃描方法，包括以下步驟1)輸出低電平脈沖的掃描信號(hào)；2)監(jiān)測(cè)各按鍵輸出線單元的輸出電平跳變情況，當(dāng)EI上有且僅有兩個(gè)輸出產(chǎn)生電平跳變時(shí)，判斷為有效按鍵動(dòng)作發(fā)生。
優(yōu)選的，步驟1)中的兩個(gè)相鄰的低電平脈沖有一個(gè)時(shí)間間隔。
優(yōu)選的，步驟2)中當(dāng)監(jiān)測(cè)到有兩個(gè)輸出產(chǎn)生電平跳變時(shí)，判斷為有一個(gè)按鍵動(dòng)作發(fā)生，按鍵為該兩個(gè)輸出連接的輸入、輸出線對(duì)應(yīng)的按鍵。
本發(fā)明的技術(shù)效果是由于每個(gè)按鍵掃描線同時(shí)作為輸入線和輸出線，是雙向口，不同的按鍵掃描線可以兩兩組合構(gòu)成按鍵點(diǎn)，而現(xiàn)有技術(shù)中按鍵掃描線只能作為輸入線或輸出線，輸入線對(duì)應(yīng)的按鍵掃描線只能與輸出線對(duì)應(yīng)的按鍵掃描線組合構(gòu)成按鍵點(diǎn)。本發(fā)明的按鍵數(shù)量對(duì)于N個(gè)IO掃描口，可以構(gòu)成N×(N一1)/2個(gè)按鍵，大大增加了按鍵的數(shù)量，降低了生產(chǎn)的成本。


圖1是本發(fā)明一條按鍵掃描線及其輸出線電路圖；圖2是本發(fā)明掃描信號(hào)輸出波形圖；
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中4個(gè)IO口的鍵盤掃描電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1所示，掃描信號(hào)DO(0)經(jīng)過兩個(gè)反向器兩次反相后輸出KIO(0)。按鍵掃描線的輸出KIO(0)同時(shí)作為按鍵交叉矩陣的輸入線和輸出線。按鍵掃描線的輸出KIO(0)經(jīng)過反向器后與掃描信號(hào)DO(0)一起輸入一個(gè)與非門，其輸出EI(0)作為按鍵動(dòng)作的判斷信號(hào)。各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號(hào)DO的那個(gè)反向器是由一個(gè)小尺寸的PMOS管和一個(gè)大尺寸的NMOS管構(gòu)成，該反向器的輸出構(gòu)成輸出KIO。
如圖2所示，掃描信號(hào)DO是內(nèi)部電路產(chǎn)生的信號(hào)，為低電平脈沖，按順序輸出方波。而且兩個(gè)相鄰掃描信號(hào)的輸出低電平脈沖有一定的時(shí)間間隔，這樣能給后面的時(shí)序電路處理帶來很大的方便，而且可以避免競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的產(chǎn)生。由于按鍵掃描線的輸出KIO為掃描信號(hào)DO經(jīng)過兩次反向后得到的，因此其波形與掃描信號(hào)DO的波形相同。
當(dāng)按鍵掃描線的輸出KIO(0)不與別的按鍵掃描線的輸出相連時(shí)，由圖1的電路可知其輸出EI(0)一直保持高電平，不會(huì)輸出低電平脈沖。
如圖3所示，以4個(gè)IO口的鍵盤掃描電路為例具體說明本發(fā)明的掃描電路和方法。按鍵掃描線電路10中4路掃描信號(hào)DO(0)-DO(3)分別經(jīng)過兩個(gè)反向器后輸出KIO(0)-KIO(3)。輸出KIO(0)-KIO(3)同時(shí)作為輸入線和輸出線構(gòu)成交叉矩陣，而且在輸入輸出交叉矩陣11上形成了1至6的6個(gè)按鍵。輸出KIO(0)經(jīng)過反向器后與掃描信號(hào)DO(0)輸入一個(gè)與非門，其輸出EI(0)作為按鍵動(dòng)作的判斷信號(hào)，4個(gè)IO掃描口就構(gòu)成了輸出EI(0)-EI(3)。按鍵沒有按下時(shí)EI(0)-EI(3)輸出保持高電平。
下面以按鍵1被按下為例說明具體掃描過程。按鍵1按下時(shí)，KIO(0)與KIO(1)相連，由于DO(0)輸出的低電平的脈沖比DO(1)輸出低電平的脈沖早，經(jīng)過反向器后按鍵掃描線的輸出KIO(0)輸出低電平脈沖的時(shí)間比按鍵掃描線的輸出KIO(1)輸出低電平的脈沖也早。當(dāng)按鍵掃描線的輸出KIO(0)輸出低電平脈沖時(shí)，此時(shí)按鍵掃描線的輸出KIO(1)輸出高電平，由于KIO(0)輸出低電平是由大NMOS管下拉的，而KIO(1)輸出高電平是由小PMOS管上拉的，下拉能力強(qiáng)于上拉的能力，最終它們被拉成接近低電平，經(jīng)過一次反相后，變成高電平，而此時(shí)DO(1)輸出為高電平，所以EI(1)輸出為低電平。然后當(dāng)DO(1)輸出低電平時(shí)，同樣的原理，EI(0)輸出一個(gè)低電平。內(nèi)部邏輯判斷電路根據(jù)這兩個(gè)低電平信號(hào)就知道有鍵按下，且知道是什么時(shí)候有鍵按下，內(nèi)部鎖存電路就會(huì)鎖存一組代碼。得知EI(1)與EI(0)對(duì)應(yīng)的掃描線KIO(1)與KIO(0)上有按鍵按下，即按鍵1按下。
對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)使用4個(gè)IO掃描口只能構(gòu)成4個(gè)按鍵，而本發(fā)明可以構(gòu)成6個(gè)按鍵。如果是12個(gè)IO掃描口，現(xiàn)有技術(shù)最多能構(gòu)造36個(gè)按鍵，采用本發(fā)明可以構(gòu)造66個(gè)按鍵，按鍵數(shù)量大大增加。
值得說明的是，基于本發(fā)明所述的原理，可以有很多變型的替代方案，例如輸出反相，增加按鍵掃描管腳數(shù)量，改用一些等效的Symbol代替，都屬于本發(fā)明的等同方案。凡是按鍵掃描管腳是雙向的，即做輸出用，又做輸入用，每個(gè)按鍵掃描管腳都有掃描信號(hào)輸出，按鍵數(shù)與按鍵掃描管腳符合上面的計(jì)算公式，都應(yīng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容和本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鍵盤掃描電路，包括輸入輸出交叉矩陣(11)、按鍵輸出線單元(12)，其特征在于，還包括按鍵掃描線電路(10)，該按鍵掃描線電路(10)中的每條按鍵掃描線都包括兩個(gè)串接的反向器，各掃描信號(hào)D0經(jīng)過對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反向器輸出作為各按鍵掃描線輸出KIO；各按鍵掃描線的輸出KIO同時(shí)作為輸入輸出交叉矩陣(11)的輸入線和輸出線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述的按鍵輸出線單元(12)中的每條按鍵輸出線包括一個(gè)反向器和一個(gè)兩輸入的與非門，各按鍵掃描線輸出KIO經(jīng)過反向器與對(duì)應(yīng)的掃描信號(hào)D0一起作為與非門的輸入，所述與非門的輸出EI作為按鍵動(dòng)作的判斷信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號(hào)D0的反向器是由一個(gè)小尺寸的PMOS管和一個(gè)大尺寸的NMOS管構(gòu)成。
4.一種按鍵掃描方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)輸出低電平脈沖的掃描信號(hào)；2)監(jiān)測(cè)按鍵輸出線單元的輸出電平跳變情況，當(dāng)有且僅有兩個(gè)輸出產(chǎn)生電平跳變時(shí)，判斷為有效按鍵動(dòng)作發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的按鍵掃描方法，其特征在于，所述步驟1)中的兩個(gè)相鄰的低電平脈沖有一個(gè)時(shí)間間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的按鍵掃描方法，其特征在于，所述步驟2)中當(dāng)按鍵輸出線電路(12)監(jiān)測(cè)到有兩個(gè)輸出產(chǎn)生電平跳變時(shí)，判斷為有一個(gè)按鍵動(dòng)作發(fā)生，按鍵為該兩個(gè)輸出連接的輸入、輸出線對(duì)應(yīng)的按鍵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按鍵掃描電路及其掃描方法，掃描電路包括輸入輸出交叉矩陣、按鍵輸出線單元和按鍵掃描線電路，各按鍵掃描線的輸出同時(shí)作為輸入輸出交叉矩陣的輸入線和輸出線；掃描方法為當(dāng)按鍵輸出線單元上有且只有兩個(gè)電平跳變時(shí)，判斷為有效的按鍵動(dòng)作發(fā)生。采用本發(fā)明對(duì)于N個(gè)IO掃描口，可以構(gòu)成N×(N－1)/2個(gè)按鍵，大大增加了按鍵的數(shù)量，降低了生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)G06F3/023GK101013896SQ20061006343
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者金紅志 申請(qǐng)人:深圳市菉華半導(dǎo)體有限公司