[发明专利]一种矩阵式键盘操作识别及编码方法

说明书

一种矩阵式键盘操作识别及编码方法，包括有X行‑Y列按键矩阵的矩阵式键盘输出N位键盘状态信号，所述N＝X+Y；按照扫描脉冲对N位键盘状态信号进行数据锁存得到现态键值，锁存脉冲对现态键值与前态键值进行状态锁存得到2×N位的状态码，N个移位脉冲对现态键值进行移位得到前态键值的顺序，周而复始进行相应的操作；对状态码进行编码并输出键号，由包括矩阵式键盘、第一移位寄存器、第二移位寄存器、状态码寄存器、编码器的电路实现。如果需要增减按键操作功能或者是调整按键操作功能，不需要修改电路结构，只需根据增减后的状态码与键号之间的对应关系更改编码器的编码内容即可。所述方法不用编写和运行程序，工作可靠。

本发明专利申请为分案申请，原案申请号为201610003664.2，申请日为2016年1月5日，发明名称为矩阵式键盘操作识别及编码电路。

技术领域

本发明涉及一种键盘的扫描电路，尤其是一种矩阵式键盘操作识别及编码方法。

背景技术

随着嵌入式技术的不断发展，当前各类电子产品普遍采用微控制器作为控制核心，键盘作为主要的输入设备，得到了广泛的应用。

目前的键盘扫描主要由微控制器所控制，需要通过运行微控制器中的程序来进行，遇到干扰，造成程序飞跑，扫描程序将不能正常工作。

申请号为CN201010153560.2的发明专利“一种矩阵键盘的快速扫描定位方法”采用键盘中断触发的方式进入键盘的扫描定位过程，采用多次重复键盘扫描步骤的方法判断按键是否有效，并对所获得的键值进行状态判断；如果多次采样状态相同，则处于稳定状态，键值有效；如果多次采样状态不同，键值无效。单键操作或组合键操作需要单独判断，如是单键操作，则进入单键处理模式；如是组合键操作，则进入组合键处理模式。该专利所述方法解决了由于键盘自身的机械特性造成的键盘抖动而引起错键、连续触键等错误问题，以及对组合键和重复按键的支持问题。但所述方法单键操作与组合键操作需要分别处理；没有考虑键盘状态维持一段时间到后才执行有效操作的键盘操作功能；增减按键操作功能或者是调整按键操作功能时，需要修改键盘扫描定位程序结构。

发明内容

为了解决现有键盘扫描定位方法存在的上述技术问题，本发明提供了一种矩阵式键盘操作识别及编码方法，包括有X行-Y列按键矩阵的矩阵式键盘输出N位键盘状态信号，所述N＝X+Y；按照扫描脉冲对N位键盘状态信号进行数据锁存得到现态键值，锁存脉冲对现态键值与前态键值进行状态锁存得到2×N位的状态码，N个移位脉冲对现态键值进行移位得到前态键值的顺序，周而复始进行相应的操作；对状态码进行编码并输出键号。

所述扫描脉冲、移位脉冲和锁存脉冲的时序满足以下要求：在一个周期中，扫描脉冲有1个脉冲，移位脉冲有N个脉冲，锁存脉冲有1个脉冲；所述扫描脉冲、移位脉冲和锁存脉冲按照1个扫描脉冲、1个锁存脉冲、N个移位脉冲的顺序周而复始。所述扫描脉冲和锁存脉冲的周期为20～100ms。

所述扫描脉冲、移位脉冲和锁存脉冲由振荡器、计数器、脉冲分配器组成的电路产生；振荡器输出的时钟脉冲送至计数器进行计数，计数器的输出送至脉冲分配器的输入，脉冲分配器输出扫描脉冲、移位脉冲和锁存脉冲。

所述脉冲分配器采用ROM存储器实现；ROM存储器的地址输入连接至计数器的输出，ROM存储器的3位数据输出端分别输出扫描脉冲、移位脉冲和锁存脉冲。

所述状态码由有效状态码和无效状态码组成，用于识别矩阵式键盘的当前状态和操作状态；所述键号由有效键号和无效键号组成；所述有效状态码由有效键盘操作或状态产生，对应输出相应的有效键号；所述无效状态码由无效键盘操作或状态产生，对应输出无效键号；所述键号为M位，M值的选择应满足2^M大于等于有效键号与无效键号的数量之和。

所述有效键盘操作包括单键按下操作、单键释放操作、单键按下维持操作、组合键操作；所述组合键操作是指单键按下后，再按下其他按键的操作；所述无效键盘操作为有效键盘操作之外的操作。