一种独立式键盘扫描及编码电路的制作方法_2

文档序号:10441246阅读:来源:国知局
按键S3、按键S4的 状态信号11、12、13、14,按键按下时,相应输出端的状态信号为低电平;按键未按下时,相应 输出端的状态信号为高电平。
[0034]图1中的第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102、状态码寄存器200、编码器300、 数据组合单元500组成扫描定位电路,其实施例电路图如图3所示。独立式键盘电路输出的 状态信号有4位,因此,第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102都要求寄存4位二进制数 据,第一缓冲寄存器101的4个数据输入端D10~D13依次连接至11、12、13、14,第二缓冲寄存 器102的4个数据输入端D14~D17也依次连接至II、12、13、14。
[0035]数据组合单元500用于实现两路输入数据的选择排序与组合。实施例中,两路输入 数据中的1路是4位数据J,J中包括13、12、11、川;另外1路是4位数据1(,1(中包括1(3、1(2、1(1、 K0;1路8位的输出数据是L。数据组合单元500的功能是,8位输出数据L有两种排序组合,一 种排序组合是4位数据J在前,4位数据K在后,即输出L7~L0依次为J3、J2、J1、J0、K3、K2、K1、 K0;另外一种排序组合是4位数据K在前,4位数据J在后,即输出L7~L0依次为K3、K2、K1、K0、 了3、12、11、几;两种排序组合受数据选择信号3的控制。
[0036]数据组合单元500可以采用数据选择器、三态缓冲器,或者是其他方式实现。图4为 数据组合单元500实施例原理图,由2个四2选1数据选择器501、502组成,501、502的数据选 择信号S均连接至扫描脉冲CP2。当CP2为低电平时,四2选1数据选择器501、502选择通道0, 即L7~L0等于1(3、1(2、1(1、1(0、13、12、11、几 ;当0?2为高电平时,四2选1数据选择器501、502选 择通道1,即 L7~L0 等于 J3、J2、J1、J0、K3、K2、K1、K0。
[0037] 状态码寄存器200要求寄存8位二进制数据,其8位数据输入端D27~D20连接至数 据组合单元500的8位数据输出端L7~L0;编码器300的8个输入端A7~A0连接至状态码寄存 器200的8个数据输出端Q27~Q20。编码器300输出经过扫描定位确定的4位二进制键号。 [0038]图3实施例中,第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102、状态码寄存器200均由边 沿触发器组成,优选由边沿触发的D触发器组成,例如,由双D触发器74HC74、4D触发器 74HC175、8D触发器74HC273组成。第一缓冲寄存器101中的4个边沿触发器的触发输入端连 接在一起组成接收脉冲输入端,连接至扫描脉冲CP2,下降沿进行数据锁存;第二缓冲寄存 器102中的4个边沿触发器的触发输入端连接在一起组成接收脉冲输入端,连接至扫描脉冲 CP2,上升沿进行数据锁存;状态码寄存器200的8个边沿触发器的触发输入端连接在一起组 成接收脉冲输入端,连接至时钟脉冲CP1,上升沿进行数据锁存。
[0039]图3实施例中,第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102、状态码寄存器200均由上 升沿触发的8D触发器74HC273,由于第一缓冲寄存器101要求下降沿进行数据锁存,因此,扫 描脉冲CP2需要经过一个非门反相后,再连接至第一缓冲寄存器101的接收脉冲输入端;另 外,要使所述74HC273的清零功能处于无效状态,保证第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器 102、状态码寄存器200只具有触发功能。
[0040]图3实施例中,编码器300为只读存储器。只读存储器的地址输入端A7~A0为编码 器300的输入端,只读存储器的数据输出端D3~D0为编码器300的编码输出端C3~C0。
[0041 ]实施例未画出产生时钟脉冲CP1和扫描脉冲CP2的振荡器,振荡器为多谐振荡器, 输出时钟脉冲CP1和扫描脉冲CP2,时钟脉冲CP1的周期为20~100ms,扫描脉冲CP2为时钟脉 冲CP1的二分频信号,CP1、CP2的波形如图5所示。时钟脉冲CP1和扫描脉冲CP2也可以由一种 独立式键盘扫描及编码电路之外的电路或者装置提供。
[0042] 一种独立式键盘扫描及编码电路的工作原理如下:
[0043]第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102在扫描脉冲CP2控制下,交替对独立式键 盘输出的状态信号11、12、13、14进行数据锁存;将最新锁存数据的缓冲寄存器的输出称为 现态键值,稍前锁存数据的缓冲寄存器的输出称为前态键值,因此,第一缓冲寄存器101、第 二缓冲寄存器102在扫描脉冲CP2控制下,交替输出现态键值与前态键值。
[0044] 结合实施例的图3与图5,扫描脉冲CP2下降沿过后,在扫描脉冲CP2的低电平状态, 第一缓冲寄存器101输出的现态键值连接至数据组合单元500的输入端13、12、11、几,第二 缓冲寄存器102输出的前态键值连接至数据组合单元500的输入端K3、K2、K1、K0,而此时数 据选择信号S连接至扫描脉冲CP2,为低电平,数据组合单元500的输出L7~L0等于K3、K2、 1(1、1(0、13、12、11、几,即前态键值在前,现态键值在后;扫描脉冲0?2上升沿过后,在扫描脉 冲CP2的高电平状态,第一缓冲寄存器101输出的前态键值连接至数据组合单元500的输入 端了3、12、11、几,第二缓冲寄存器102输出的现态键值连接至数据组合单元500的输入端1(3、 1(2、1(1、1(0,而此时数据选择信号5连接至扫描脉冲0?2,为高电平,数据组合单元500的输出 L7~L0等于J3、J2、Jl、J0、K3、K2、K1、K0,同样是前态键值在前,现态键值在后。
[0045] 扫描脉冲CP2在控制第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102交替锁存输出前态 键值、现态键值,以及数据组合单元500进行数据选择排序与组合的时刻,会形成的短暂的 不确定状态。状态码寄存器200的作用是消除该不确定状态的影响。
[0046]状态码寄存器200的输入为数据组合单元500输出的前态键值与现态键值,输出同 样为前态键值与现态键值。将状态码寄存器200进行数据锁存的时刻的时钟脉冲CP1的边沿 称为状态锁存沿,实施例中为CP1的上升沿;扫描脉冲CP2为时钟脉冲CP1的二分频信号,将 控制扫描脉冲CP2翻转的时钟脉冲CP1的有效触发边沿称为状态扫描沿;实施例中,状态扫 描沿为时钟脉冲CP1的下降沿,即第一缓冲寄存器101、第二缓冲寄存器102、数据组合单元 500锁存输出前态键值、现态键值的时刻在时钟脉冲CP1的下降沿,因此,在时钟脉冲CP1的 上升沿,数据组合单元500输出的前态键值、现态键值已经进入稳态,消除了前述的不确定 状态的影响。
[0047]如果时钟脉冲CP1控制扫描脉冲CP2翻转的有效触发边沿为下降沿,则时钟脉冲 CP1控制扫描脉冲CP2翻转的无效触发边沿为上升沿;如果时钟脉冲CP1控制扫描脉冲CP2翻 转的有效触发边沿为上升沿,则时钟脉冲CP1控制扫描脉冲CP2翻转的无效触发边沿为下降 沿。将时钟脉冲CP1控制扫描脉冲CP2翻转的无效触发边沿称为状态锁存沿;实施例中,状态 扫描沿为时钟脉冲CP1的下降沿,状态锁存沿为时钟脉冲CP1的上升沿。
[0048]状态码寄存器200数据输出
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