專利名稱：鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置及方法。在每一個國家中，對電話系統(tǒng)的規(guī)格的設定均不盡相同，參閱表一，表一所列舉的規(guī)格為實際在電話撥號電路中所使用的，表一中的規(guī)格的選定如表二所示，其中如果要在同一電話撥號器電路中，能選擇到各種不同的規(guī)格，則必須增加數個輸入端口，以便能測知功能鍵設定的狀態(tài)。但因集成電路的封裝費用和其腳位(pin)的數目(亦即端口數)有直接的關系，參閱表三，一般而言，腳位愈多則封裝成本愈高，因此減小集成電路的腳位而又不影響到原有功能，或是保留集成電路原有的腳位而增進其功能，即為制造設計者努力追求的目標之一。
現有技術中，關于鍵盤掃描及附加輸入功能測知電路的技術，可參考臺灣專利“鍵盤掃描及選擇電路”(案號79206648)，所利用的方法是在POWER-ON后，使振蕩器起振并且啟動檢測電路檢測各輸入/輸出端口間電阻相互連接的狀態(tài)，然后才進入正常的工作模式。此種方法利用在既有的鍵盤輸入/輸出端口間以連接或不連接電阻的方式，增加附加的輸入功能，其雖可達到節(jié)省集成電路腳位的目的，但至少仍有兩大缺點第一，該種鍵盤掃描及選擇電路是在POWER-ON時，檢測端口外電阻的連接狀態(tài)，但若系統(tǒng)電源不穩(wěn)，則可能無法進行檢測或檢測錯誤;第二，該種鍵盤掃描及選擇電路僅能在一開始POWER-ON后的一段時間內檢測附加輸入功能，其余的時間內，附加輸入功能的狀態(tài)若有變化，則無法檢測。
本發(fā)明的目的是為了改進上述已有技術中的缺點，而提供一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置方法，可達到增加輸入控制而不必增加集成電路腳位的功效，即可在每次按鍵時穩(wěn)定地測知附加輸入功能的變化，可節(jié)省成本，擴充應用范圍。
本發(fā)明的方法利用在既有的輸入/輸出端口間連接或不連接電阻的方式，在不增加端口數且不影響原有鍵盤掃描功能的情況下，可以選擇到各種不同的功能，舉例而言，在一M＊N矩陣式鍵盤上可增加 (M(M-1))/2 + (N(N-1))/2 種選擇。同時，在本發(fā)明的鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置及方法是在每次按下鍵盤上的按鍵時均自動檢測附加輸入功能，亦即，附加輸入功能可在每次按鍵輸入間變化，而使得輸入功能的應用更為廣泛。
本發(fā)明的技術方案為一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法，利用既有的輸入/輸出端口來檢測在各列輸入/輸出端口間及在各行輸入/輸出端口間是否接有電阻，藉以增加輸入功能，該方法包括如下之步驟(ⅰ)每當鍵盤上有鍵被按下時，將用以掃描鍵盤的一鍵掃描電路的動作暫停一段時間;
(ⅱ)在該段暫停時間內，對在各列輸入/輸出端口間及在各行輸入/輸出端口間是否有經由電阻相互連接的狀況進行檢測，并將檢測所得的電位信息輸入至一存貯裝置中，藉以判斷在行輸入/輸出端口間及列輸入/輸出端口間是否經由電阻相互連接;
(ⅲ)停止對端口間是否經由電阻相互連接的狀況的檢測，并使該鍵掃描電路繼續(xù)掃描鍵盤。
一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置，包括時鐘脈沖產生器，用以產生各種控制時鐘脈沖信號;
列輸入/輸出端口，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的列位置的信號;
行輸入/輸出端口，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的行位置的信號;
鍵掃描電路，該鍵掃描電路依據由該時鐘脈沖產生器產生的時鐘脈沖信號分別經由該等列輸入/輸出端口及該等行輸入/輸出端口檢測鍵盤上一被按下的鍵的行列位置;
附加輸入檢測電路，該附加輸入檢測電路依據由該時鐘脈沖產生器產生的控制時鐘脈沖信號分別經由該等列輸入/輸出端口及該等行輸入/輸出端口檢測在該等列輸入/輸出端口間及在該等行輸入/輸出端口間是否有經由電阻相互連接;
多數個存貯裝置，用以記錄經由該鍵掃描電路掃描得到的該被按下的鍵的行列位置信息及由該附加輸入功能檢測電路檢測得到的端口間電阻連接狀況信息。
為了增進對本發(fā)明的了解，現結合附圖詳細說明本發(fā)明的較佳實施例如下。


圖1a是一典型的4＊3矩陣式鍵盤的平面視圖;
圖1b是圖1a所示的4＊3矩陣式鍵盤的鍵掃描電路之一電路圖;
圖1c是控制圖1b所示的鍵掃描電路的動作的一時鐘脈沖圖;
圖2a是一種可檢測集成電路端口間是否有相連接的電路的電路圖;
圖2b是控制圖2a所示的鍵掃描電路的動作的一時鐘脈沖圖;
圖3a是本發(fā)明的鍵盤掃描及附加輸入檢測裝置的一電路圖;
圖3b是控制圖3a所示的電路的動作的一時脈沖圖。
下面利用圖1b及圖2a所示的電路分別先說明有關本發(fā)明的鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法。
參閱圖1a至1c，其為一已知的4＊3矩陣式鍵盤的鍵掃描電路，系統(tǒng)受四個時鐘脈沖信號S1至S4控制依序反復地工作。一開始在時鐘脈沖S1為高電位時，列輸入/輸出端口R1至R4皆為具有高阻抗的高電位，而行輸入/輸出端口C1至C3則為較低阻抗的低電位。若有任何鍵被按下，則列輸入/輸出端口R1至R4中將有一端口會降為低電位，并且在時鐘脈沖S2的高電位結束時，將列輸入/輸出端口R1至R4的電位分別以鎖存元件10a至10d鎖住。緊接著在時鐘脈沖S3為高電位時，改變掃描狀態(tài)，使列輸入/輸出端口R1至R4為較低阻抗的低電位，而行輸入/輸出端口C1至C3為高阻抗的高電位，并且在時鐘脈沖S4的高電位結束時，將行輸入/輸出端口C1至C3的電位分別以鎖存元件20a至20c鎖住。再重復上述交替掃描鍵盤的動作數次，若列鎖存元件10a至10d中有一固定為低電位，而鎖存元件20a至20d中亦有一固定為低電位，則便可藉以確認被按下的鍵的行列位置。
再參閱圖2a及2b，圖2a為一種可檢測集成電路端口間是否接有電阻的電路，圖2b為控制此電路的時鐘脈沖圖，其中，Rm及Rn為集成電路的兩個輸入/輸出端口，S1及S2則為時鐘脈沖控制信號。其工作方式為在時鐘脈沖S1為高電位時，利用NMOS將Rm端口的電位拉至零電位，接著在時鐘脈沖S2為高電位時，利用PMOS將Rn端口的電位拉至電源電位，且于時鐘脈沖S2的高電位結束時，利用鎖存元件30將Rm端口的電位鎖住。此時，若Rm端口及Rn端口之間接有電阻，則鎖存元件30的電位為高電位;但若無電阻相連接，則鎖存元件30的電位將為低電位。亦即，由鎖存元件30的輸出電位便可判知Rm端口Rn端口之間是否接有電阻。再藉由在端口間是否接有電阻的不同狀態(tài)來判別各種不同輸入功能的設定。
又因為鍵盤的接觸式開關為機械式的，所以剛按下鍵時，會有不穩(wěn)定的彈跳，造成在開始鎖存元件中的電位不穩(wěn)定，亦即會造成彈跳噪聲(bouncingnoise)，必須等彈跳噪聲消失，且鎖存元件的電位穩(wěn)定后，才能對被按下的鍵的位置進行確認。此段等待及確認的時間，一般而言至少有數十毫秒。本發(fā)明即充分利用此段等待時間，而在此段時間內將鍵盤的鍵掃描動作暫停一小段時間，代之以附加輸入檢測電路檢測各輸入/輸出端口間電阻的相連狀態(tài)，如此，則在每次鍵輸入時，均可同時有效地檢測附加輸入功能的設定狀態(tài)，而達到擴充輸入功能的目的。須說明一點，即此一小段用以檢測附加輸入功能的時間，可位于該段等待的時間中的任一時段。
在前面曾分別說明本發(fā)明的鍵盤掃描電路及附加輸入檢測電路的工作方式。接下來要說明有關本發(fā)明的鍵盤掃描及附加輸入檢測裝置的一較佳實施例。參閱圖3a，如圖所示。本發(fā)明的鍵盤掃描及附加輸入檢測裝置包括時鐘脈沖產生器(未在圖中顯示)，此時鐘脈沖產生器是用以產生各種控制時鐘脈沖信號;列輸入/輸出端口Rm及Rn，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的列位置的信號;行輸入/輸出端口Ci及Cj，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的行位置的信號;鍵掃描電路60;附加輸入檢測電路70;及多數個存貯裝置40a～40c及50a～50c，其中，在每次按鍵輸入時均會產生控制信號“SKIP”藉以控制鍵掃描電路60工作或者是附加輸入檢測電路70工作，亦即當SKIP為邏輯“0”時，鍵掃描電路60工作，以確認輸入鍵的位置;而當SKIP為邏輯“1”時，則停止鍵掃描電路60的輸出，而以附加輸入檢測電路70工作，藉以檢測在鍵盤上各輸入/輸出端口間電阻相連的狀態(tài)。
再參閱圖3b，本發(fā)明的電路的工作方式如圖3b的時序圖所示。平時SKIP為邏輯“0”使鍵掃描電路60工作，以便檢測鍵盤的按鍵狀態(tài)。每當遇有按鍵輸入時，則在鍵被按下的期間內，暫停鍵掃描電路60的工作一小段時間，而在此小段時間內，SKIP為邏輯“1”，而使得鍵掃描電路60無任何輸出，同時，存貯裝置40a、40c、50a及50b亦不接受任何輸入/輸出端口的信號，而是以附加輸入檢測電路70檢測列輸入/輸出端口Rm及Rn間以及行輸入/輸出端口Ci及Cj間是否有電阻相連接并且在時鐘脈沖S2的高電位結束時，將列輸入/輸出端口Rm及Rn間的電阻連接狀態(tài)檢測結果記錄于存貯裝置40b中，另外在時鐘脈沖S4的高電位結束時，將行輸入/輸出端口Ci及Cj間的電阻連接狀態(tài)檢測結果記錄于存貯裝置50c中，隨即SKIP回復為邏輯“0”，再繼續(xù)鍵盤的鍵掃描工作。另外，SKIP信號可在鍵盤上有鍵被按下時，即變?yōu)檫壿嫛?”，或是在放開被按下的鍵時再變?yōu)檫壿嫛?”，或者可在一鍵被按下至確認該鍵位置的一段時間內的任一時刻變?yōu)檫壿嫛?”。
最后，須說明因為在按鍵輸入時，將有一列輸入/輸出端口和一行輸入/輸出端口短接，故在列輸入/輸出端口和行輸入/輸出端口間無法以電阻連接與否的方式來達到增加輸入功能的目的。又，在本發(fā)明的實施例中使用的存貯裝置可由鎖存元件構成。
雖然本發(fā)明以一較佳實施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，而對本發(fā)明的保護范圍應以權利要求所界定者為限。



權利要求
1.一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法，利用既有的輸入/輸出端口來檢測在各列輸入/輸出端口間及在各行輸入/輸出端口間是否接有電阻，藉以增加輸入功能，該方法包括如下之步驟(i)每當鍵盤上有鍵被按下時，將用以掃描鍵盤的一鍵掃描電路的動作暫停一段時間；(ii)在該段暫停時間內，對在各列輸入/輸出端口間及在各行輸入/輸出端口間是否有經由電阻相互連接的狀況進行檢測，并將檢測所得的電位信息輸入至一存貯裝置中，藉以判斷在行輸入/輸出端口間及列輸入/輸出端口間是否經由電阻相互連接；(iii)停止對端口是否經由電阻相互連接的狀況的檢測，并使該鍵掃描電路繼續(xù)掃描鍵盤。
2.如權利要求1所述的鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法，其特征在于，從鍵盤上有鍵被按下，至在該存貯裝置中確認該被按下的鍵的位置，其間需要一段等待的時間，而用以檢測端口間是否經由電阻相互連接的該段時間可為此段等待的時間中的任一時段。
3.權利要求1所述鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法，其特征在于，當鍵盤上有鍵被按下，立即停止該鍵掃描電路的動作，同時并開始檢測端口是否經由電阻相互連接。
4.如權利要求1所述的鍵盤掃描及附加輸入檢測的方法，其特征在于，當鍵盤上有鍵被按下，繼續(xù)該鍵掃描電路對鍵盤的掃描，并在放開該被按下的鍵時，停止該鍵掃描電路的輸出，同時開始檢測端口間是否經由電阻相互連接。
5.一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置，包括時鐘脈沖產生器，用以產生各種控制時鐘脈沖信號;列輸入/輸出端口，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的列位置的信號;行輸入/輸出端口，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的行位置的信號;鍵掃描電路，該鍵掃描電路依據由該時鐘脈沖產生器產生的時鐘脈沖信號分別經由該等列輸入/輸出端口及該等行輸入/輸出端口檢測鍵盤上一被按下的鍵的行列位置;附加輸入檢測電路，該附加輸入檢測電路依據由該時鐘脈沖產生器產生的控制時鐘脈沖信號分別經由該等列輸入/輸出端口及該等行輸入/輸出端口檢測在該等列輸入/輸出端口間及在該等行輸入/輸出端口間是否有經由電阻相互連接;多數個存貯裝置，用以記錄經由該鍵掃描電路掃描得到的該被按下的鍵的行列位置信息及由該附加輸入功能檢測電路檢測得到的端口間電阻連接狀況信息。
6.如權利要求5所述的鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置，其特征在于，該等存貯裝置是由鎖存電路構成。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種鍵盤掃描及附加輸入檢測的裝置及方法。利用在既有的輸入/輸出端口間連接或不連接電阻的方式，在不增加端口數且不影響原有鍵盤掃描功能的情況下，可以選擇各種不同的功能。且在每一次按下鍵盤上的按鍵時均會自動檢知附加輸入功能，也就是說，附加輸入功能可在每一次按鍵輸入之間改變，而使得輸入功能的應用更為廣泛。
文檔編號H04M1/23GK1105495SQ9410109
公開日1995年7月19日 申請日期1994年1月15日 優(yōu)先權日1994年1月15日
發(fā)明者吳其昌 申請人:聯華電子股份有限公司