[发明专利]矩阵式键盘扫描编码电路

摘要

一种矩阵式键盘扫描编码电路，由矩阵式键盘、第一移位寄存器、第二移位寄存器、状态码寄存器、编码器组成。所述电路经由满足特定时序要求的扫描脉冲、移位脉冲的控制，将矩阵式键盘的单键操作、组合键操作，或者是维持的状态，转换成同一二进制长度的有效状态码和无效状态码，经过编码器编码后输出与每一个有效状态码对应的有效键号或者是输出与所有无效状态码对应的无效键号；不同的单键操作、组合键操作，或者是维持的状态仅体现在状态码的不同上；如果需要增减按键操作功能或者是调整按键操作功能，不需要修改键盘扫描电路结构，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即可。所述发明电路不用编写和运行程序，工作可靠。 1

主权项

1.一种矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于，由矩阵式键盘、第一移位寄存器、第二移位寄存器、状态码寄存器、编码器组成；

所述矩阵式键盘扫描编码电路由扫描脉冲、移位脉冲进行同步控制；

所述矩阵式键盘共有X行、Y列，设有N位键盘状态信号输出端；所述N位键盘状态信号为电平信号；所述N＝X+Y；

所述第一移位寄存器具有N位并行输入、N位并行输出和串行输出功能；所述第二移位寄存器具有串行输入、N位并行输出功能；

所述第一移位寄存器的N位并行输入端连接至N位键盘状态信号输出端；第二移位寄存器的串行输入端连接至第一移位寄存器的串行输出端；第一移位寄存器、第二移位寄存器的移位脉冲输入端均连接至移位脉冲，第一移位寄存器的预置脉冲输入端连接至扫描脉冲；

所述状态码寄存器为2×N位二进制寄存器；状态码寄存器中的N位数据输入端连接至第一移位寄存器的N位并行输出端，另外N位数据输入端连接至第二移位寄存器的N位并行输出端；所述状态码寄存器的接收脉冲输入端连接至扫描脉冲；

所述编码器有2×N位编码输入端，所述2×N位编码输入端连接至状态码寄存器的2×N位数据输出端；

所述扫描脉冲、移位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；所述扫描脉冲、移位脉冲按照1个扫描脉冲、N个移位脉冲的顺序周而复始。

2.根据权利要求1所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述扫描脉冲的周期为20～100ms。

3.根据权利要求1所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述第一移位寄存器、第二移位寄存器的移位脉冲边沿有效；所述第一移位寄存器的预置脉冲为边沿有效且扫描脉冲为正脉冲时，要求第一移位寄存器的预置脉冲为上升沿有效，状态码寄存器的接收脉冲为下降沿有效；或者是，所述第一移位寄存器的预置脉冲为边沿有效且扫描脉冲为负脉冲时，要求第一移位寄存器的预置脉冲为下降沿有效，状态码寄存器的接收脉冲为上升沿有效。

4.根据权利要求1所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述第一移位寄存器、第二移位寄存器的移位脉冲边沿有效；所述第一移位寄存器的预置脉冲为高电平有效时，要求扫描脉冲为正脉冲，状态码寄存器的接收脉冲为下降沿有效；或者是，第一移位寄存器的预置脉冲为低电平有效时，要求扫描脉冲为负脉冲，状态码寄存器的接收脉冲为上升沿有效。

5.根据权利要求1所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述状态码寄存器的2×N位数据输出端输出2×N位的状态码；所述状态码由有效状态码和无效状态码组成；所述编码器输出的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，编码器输入每一个有效状态码时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，编码器输入所有无效状态码时都对应输出无效键号。

6.根据权利要求5所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述编码器有M位键号输出端，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。

7.根据权利要求6所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：还包括键盘状态变化脉冲产生单元，用于判断矩阵式键盘输出的键号是否发生改变，当矩阵式键盘输出的键号发生改变时，输出键盘状态变化脉冲。

8.根据权利要求7所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述键盘状态变化脉冲产生单元由或门、M位延迟缓冲器和M个异或门组成；M位延迟缓冲器用于对矩阵式键盘输出的M位键号分别进行信号延迟；M个异或门的输入分别为M位延迟缓冲器的输入、输出信号；M个异或门的输出分别连接至或门的输入端；或门的输出端输出键盘状态变化脉冲。

9.根据权利要求1所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述矩阵式键盘由组成X行、Y列的按键矩阵、行三态缓冲器、列三态缓冲器、行状态寄存器、列状态寄存器组成；所有按键矩阵的行线分别连接至行三态缓冲器的输出端，所有按键矩阵的列线分别连接至列三态缓冲器的输出端；行三态缓冲器和列三态缓冲器的所有输入端连接至低电平；所有按键矩阵的行线分别连接至行状态寄存器的输入端，所有按键矩阵的列线分别连接至列状态寄存器的输入端；所述行状态寄存器的输出端与列状态寄存器的输出端共同组成键盘状态信号输出端。

10.根据权利要求9所述的矩阵式键盘扫描编码电路，其特征在于：所述矩阵式键盘由取样脉冲控制获取键盘状态信号；所述取样脉冲选择扫描脉冲、移位脉冲中的一个；所述行三态缓冲器在取样脉冲的低电平使能有效时，要求列状态寄存器在取样脉冲的上升沿进行数据锁存、列三态缓冲器在取样脉冲的高电平使能有效、行状态寄存器在取样脉冲的下降沿进行数据锁存；或者是，行三态缓冲器在取样脉冲的高电平使能有效时，要求列状态寄存器在取样脉冲的下降沿进行数据锁存、列三态缓冲器在取样脉冲的低电平使能有效、行状态寄存器在取样脉冲的上升沿进行数据锁存。