[发明专利]多键盘输入系统、输入设备、转接装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工控计算机，更具体地说，涉及一种多键盘输入系统、设备、转接装置及控制方法。

背景技术

在工业控制行业中，有时我们不但需要使用标准的PS/2键盘，还需要为执行特殊功能而使用的专用键盘，也就是用户根据需要自定义的矩阵键盘。这种键盘我们在日常生活中随处可见，如银行自动取款机、医院的监护仪，但是在工业现场常常遇到不仅需要一个这种自定义的矩阵键盘，而需要多个矩阵键盘的情况。一般这种键盘都是嵌在机柜上的，由于结构要求，在现场我们都想这种键盘面积尽量不要太大，而且为分开的几位操作员分别操作。由于这种键盘本身的结构原因，按键比较费力，且响应较慢，所以很多情况下还期望有标准的PS/2键盘可以用来输入，这就需要研发一种可以实现同时接多个键盘的工控计算机、输入设备及相应的转接装置来满足工业现场的需要。

为解决这个需求，目前有下面几种常见的方案。利用电子开关，实现多键盘的分时复用。将多个自定义的矩阵键盘分别接入多选一型的数据选择器等集成电路，由微控制器控制打开或关闭开关器件，实现多个键盘的分时复用。通过多选一型的控制电路对各并联的自定义矩阵键盘进行控制，其中键盘的片选择信号与对应的多选一型的控制电路的相应输出端连接，多选一的控制电路的工作由来自总控制信号源的控制指令信号控制，为按顺序的等时切换，即可实现各键盘的分时输入。这类方案由于电子开关的按序闭合，所有键盘分时占用PS/2总线，如果在某种情况下，有一些键盘很少敲击，而有一个键盘却要频繁输入，此种情况极易造成丢键，误码等问题。

也可采用所有自定义矩阵键盘都是由微控制器控制的设计，但这样的设计要求将会占用微控制器许多I/O脚。如果需要按键数目较多的自定义矩阵键盘或多个自定义矩阵键盘，那么将需要一个较大的微控制器才能实现。另外，微控制器要按照标准的PS/2时序输出按键通码和断码主机才能识别，这就要求微控制器要产生精准的时钟信号，这为微控制器的调试和二次开发带来很大不便。

还可通过控制设备对主机使用权限进行按需分配，使获得使用权限的键盘可以利用传输线路实时地向计算机输入信息，同时控制设备可以根据实际情况随时调整使用权限，使系统分时地共享主机，这种方法需要利用特定的软件系统来实现。这类方案可提供较丰富的功能，且不需要额外的硬件控制设备，但建设的费用高，维护困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的多键盘输入系统极易造成丢键，误码，以及需要利用特定的软件系统，建设的费用高，维护较困难等缺陷，提供一种多键盘输入系统、输入设备、转接装置及控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多键盘输入转接装置，其包括：

键盘接口，其包括用于与外部矩阵键盘连接的矩阵键盘端口组件和用于与PS/2键盘连接的PS/2键盘端口组件；

主机PS/2接口，用于与外部主机相连；

可编程逻辑器件，用于扫描外部矩阵键盘的输入信息，及与外部主机进行数据收发；

微控制器，用于以查询方式控制所述可编程逻辑器件对外部矩阵键盘进行实时扫描并接收扫描的输入信息，及以中断触发的方式，接收外部PS/2键盘发送的输入信息；对外部矩阵键盘的输入信息进行译码，并通过所述可编程逻辑器件将外部PS/2键盘发送的输入信息和译码后的外部矩阵键盘的输入信息，发送到外部主机。

在本发明所述的多键盘输入转接装置中，所述外部矩阵键盘的输入信息译码后为扫描码，其包括通码和断码。

在本发明所述的多键盘输入转接装置中，在所述微控制器内设置有第一对照表，用于存储外部矩阵键盘的键值通码。

在本发明所述的多键盘输入转接装置中，在所述微处理器内还设置有第二对照表，用于存储外部矩阵键盘的键值断码。

在本发明所述的多键盘输入转接装置中，在所述微控制器内设置有一预设长度的缓冲区，以存储外部矩阵键盘的译码值和PS/2键盘的输入信息，并将该预设长度的缓冲区数据通过所述可编程逻辑器件发送到外部主机。

在本发明所述的多键盘输入转接装置中，所述预设长度为多个字节，每个字节包括11个位，分别为1个起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位；或者该字节为12个位，分别为1个起始位、8个数据位、1个校验位、1个停止位和1个应答位。

根据本发明的另一个方面，提供一种多键盘输入设备，其包括：

键盘组件，其包括至少一个PS/2键盘和至少一个矩阵键盘；

多键盘输入转接装置，其包括：