[发明专利]键盘扫描装置及键盘扫描方法

说明书

技术领域

本发明是有关于电子装置的键盘，且特别是有关于一种键盘扫描装置与其对应方法。

背景技术

键盘为一般电子产品的基本输入装置，例如家电、电脑、以及手机、个人数字助理(PDA：personal digital assistant)等手持式电子装置都会用到。为了得知使用者按下哪个按键，键盘必须有对应的扫描装置。

随着电子产品的功能与操作日益复杂，键盘的按键数量有升高的趋势。一般键盘的按键增加时，需要更多的芯片脚位来支持，芯片面积和外部元件也随之增加。在这样的趋势下，如果要维持芯片的市场竞争力，必须增加设计上的效率，也就是说，必须利用有限的脚位数量，尽可能增加支持的按键数量。

图1是一种传统键盘扫描装置的示意图，其中的I/O(input/output，输入/输出)接口装置110有P1-P10等十个I/O端口(I/O port)。每一个I/O端口对应一个芯片脚位，连接按键模块120其中的一个按键，例如I/O端口P1连接按键121。每一个I/O端口平时处于逻辑高电位，当使用者按下一个按键，会使其两端导通，接地端会将对应的I/O端口的电压下拉至逻辑低电位。I/O接口装置110就是根据以上的I/O端口电压改变，来判断哪一个按键被按下。如果I/O接口装置110有m个I/O端口，最多可检测m个按键。

图2是另一种传统键盘扫描装置的示意图，其中的I/O接口装置210有C1-C3以及R1-R4等七个I/O端口，这七个I/O端口连接键盘的七条传输线，彼此交叉，组成如图2所示的4×3矩阵。按键模块220包括十二个按键，例如左上角的按键221。十二个按键各自位于七条传输线的十二个交叉点上。

I/O接口装置210会以轮流方式，将脉冲(pulse)通过C1-C3这三个I/O端口其中之一发送至按键模块220，同时用R1-R4这四个I/O端口接收脉冲。此时如果有按键被按下，其交叉点会导通，使R1-R4这四个I/O端口其中之一接收到脉冲。根据发出脉冲的是哪一个I/O端口，以及收到脉冲的是哪一个I/O端口，I/O接口装置210可以判断使用者按下哪一个按键。举例而言，如果R1接收到C3发出的脉冲，则表示使用者按下了按键221。如果I/O接口装置210有m+n个I/O端口，最多可检测m*n个按键。

图3是另一种传统键盘扫描装置的示意图，取自美国专利案第5805085号，其中的I/O接口装置310有P1-P4等四个I/O端口。每一个I/O端口P1-P4连接W1-W4其中一条传输线，传输线W1-W4和V1-V2组成十四个交叉点，对应按键模块320其中的十四个按键，例如按键321和322。I/O接口装置310使用和图2的I/O接口装置210类似的脉冲扫描方式来检测按键，不过I/O接口装置310的每一个I/O端口P1-P4都有发送和接收脉冲的双重功能。如果I/O接口装置310有m个I/O端口，最多可检测m*(m+3)/2个按键。

发明内容

本发明提供一种键盘扫描装置，利用电阻分压的原理来检测按键，可用相同数量的脚位支持更多按键，增加芯片的竞争力。

本发明提供一种键盘扫描方法，适用于所述键盘扫描装置，可用相同数量的脚位检测更多按键，而且能缩短键盘扫描周期，提高效率。

本发明提出一种键盘扫描装置，包括接口装置、电阻模块以及按键模块。接口装置具有多个电阻值和多个接点。电阻模块具有多个电阻值。按键模块包括多个按键。每一所述按键耦接于所述接点与电阻模块之间，根据一使用者的按键操作而导通或截止。当所述按键其中之一导通时，通过接口装置的电阻值与电阻模块的电阻值的分压效应改变所述接点其中之一的电压。键盘扫描装置根据所述接点的电压改变来判断按键是否被按下。

接口装置包括多个接点电路，每一所述接点电路对应所述接点其中之一，耦接对应接点，并具有接口装置的电阻值其中之一。每一所述接点电路可使对应接点通过接点电路的电阻值耦接电源端或接地端，或使对应接点浮置，并检测对应接点的电压。

每一个所述接点电路可包括高位开关和低位开关。高位开关耦接于电源端与对应接点之间，根据高位使能信号而导通或截止。低位开关则耦接于对应接点与接地端之间，根据低位使能信号而导通或截止。高位开关与低位开关导通时的内部阻抗值皆等于接点电路的电阻值。当高位开关与低位开关皆截止时，对应接点为浮置状态。

在本发明的一实施例中，每一所述接点电路还包括一电压检测器。电压检测器耦接对应接点，检测并转换对应接点的电压。若对应接点的电压高于第一阀值，则电压检测器输出逻辑1。若对应接点的电压低于第二阀值，则电压检测器输出逻辑0。