专利名称：一种矩阵键盘的编码方法及编码电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矩阵键盘，尤其涉及一种矩阵键盘的编码方法及编码电路。
背景技术：
在微控制装置电路的设计中，键盘电路通常是采用动态扫描矩阵键盘或以静态开 关输入方式实现的。 动态扫描矩阵键盘将按键以矩阵方式连接，跨接于行列线之间，在矩阵键盘和微 控制器之间须连接DIO接口 ，按键的识别和代码的产生需要程序控制微控制器以动态扫描 的方式输出扫描信号序列，然后读取对应的输入码，再经甄别运算确定相应按键的键值，尽 管键盘连接微控制器DIO接口的连线较少，但程序操作比较复杂，如果扩展会增加运算的 时间，影响反应的效率，且不适用于由电子开关所组成的键盘；而静态开关键盘电路中的每 一个按键对应于微控制器的每一条信号输入线，按键的识别比较简单，微控制器只需检测 对应按键的输入信号线的状态即可确定按键代码，但所需的硬件量较多，如有N个按键，则 必须扩展N线DI接口 ，需要增加更多硬件，占用空间。因此这两种键盘的应用方法都有各 自的局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种矩阵键盘的编码方法及编码电路，使得连 接矩阵键盘电路的硬件较少，且简化程序复杂度，解决现有键盘电路程序操作复杂，需要硬 件较多，扩展不便的缺陷。
技术方案 —种矩阵键盘的编码方法，所述键盘矩阵列为M行N列，其特征是将位于矩阵列 上的第m行n列的按键输入信号编列为一个代码，所述代码包含有代表所述按键的行列位 置信息和信号信息。 所述代码为一固定位数代码，其中有按键的行位置信息和列位置信息并在代码的 不同位上表征。 所述代码里有M位表示按键的行位置信息，N位表示按键的列位置信息。
所述第m行n列的按键信号编列代码采用如下计算式
F = x+a(m+y)+a(n+z)+b ; 其中a为进制的位权数，x、 y禾P z为对应于M、 N的参数，y > N+z或z > M+y。
所述计算式内b为常数。
在编列的代码中有一位中断码。 —种实现所述编码方法的矩阵键盘的编码电路，包括按键矩阵列为M行N列的键 盘，其特征是所述键盘的按键分别与编码电路的输入端连接，编码电路的输出端分为行输 出端、列输出端和其它位输出端，并分别与键盘控制器的输入端口相连。
有益效果
本发明提出的编码方法能实现以较少的输出线识别所有按键信号，而且利用本发 明编码电路设计键盘电路的电路简单，利用本发明的编码方法实现按键识别的程序编制也 很简单，只需读取行列信号代码并解码即可，本发明的电路通用性强，适用面广，可连接现 有的各类触点式按键或电子开关。
图1为本发明矩阵键盘的编码电路的示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 为解决现在两种形式键盘的局限性，在键盘的按键与微控制器之间增加一个以矩 阵架构设计的编码器，并采用如下的编码方法 假设所述键盘矩阵列为M行N列，将位于矩阵列上的第m行n列的按键输入信号
编列为一个代码，所述代码包含有代表所述按键的行列位置信息和信号信息。代码为一固
定位数代码，其中有按键的行位置信息和列位置信息并在代码的不同位上表征。代码里有
M位表示按键的行位置信息，N位表示按键的列位置信息。 所述第m行n列的按键信号编列代码可以采用如下计算式 F = x+a(m+y)+a(n+z)+b ; 其中a为进制的位权数，x、y禾P z为对应于M、N的参数，y > N+z或z > M+y， b为常数。 得到的Fmn中有M+N位代码代表按键位置，其它位代码代表相关信息。 而所述的编码器的输入端连接键盘的所有按键MAN个，输出端分为行输出端、列
输出端和其它位输出端，并分别与键盘控制器的DI输入端口相连。在键盘控制器和键盘编
码电路之间只需连接M+N线的DI接口即可，不需要常规动态扫描矩阵键盘所必需的DO接
口，键盘控制器直接通过DI接口读取编码值即可实现按键的识别操作。 如附图所示，编码器的输入端连接按键Kn、K^........K,，输出端行线Lp
L2........LM和列线&、 R2........RN连键盘控制器输入接口 。当无键按下时，编码器输
出的编码值为F = x+b ;当某一键K,按下时，编码器则输出对应与该键的代码值F^微控 制器MCU可以查询工作方式通过DI 口读取键码。本编码电路还可扩展出键盘中断请求信 号线，增加中断码位，使得键盘控制器能以中断方式读取键码。 利用本发明的编码电路构成键盘电路的按键选用范围比较广泛，可以是触点式按 键或诸如霍尔效应开关之类的电子开关，大大简化了键盘软硬件设计的复杂度，提高了相 关电路工作可靠性。 本发明提出的编码方法能实现以较少的输出线识别所有按键信号，而且电路简 单，利用本发明编码电路设计键盘电路时，只需将每一按键跨接在编码电路输入端和公共 线之间，编码电路输出端的行列线和其它输出端分别接入键盘控制器DI接口即可；本发明 实现的程序编制简单，程序的设计只需编写行列信号代码读取指令序列，将行列代码进行 组合操作后即可构成相应按键的代码；本发明的按键识别也简单，键盘控制器直接通过DI 接口读取编码值进行解码即可实现按键的识别操作，不再需要执行动态扫描矩阵键盘。由此本发明节省了硬件，软件编制简单，还提升了识别效率c
权利要求
一种矩阵键盘的编码方法，所述键盘矩阵列为M行N列，其特征是将位于矩阵列上的第m行n列的按键输入信号编列为一个代码，所述代码包含有代表所述按键的行列位置信息和信号信息。
2. 如权利要求1所述的矩阵键盘的编码方法，其特征是所述代码为一固定位数代码， 其中有按键的行位置信息和列位置信息并在代码的不同位上表征。
3. 如权利要求2所述的矩阵键盘的编码方法，其特征是所述代码里有M位表示按键 的行位置信息，N位表示按键的列位置信息。
4. 如权利要求3所述的矩阵键盘的编码方法，其特征是所述第m行n列的按键信号 编列代码采用如下计算式Fmn = x+a(m+y)+a(n+z)+b ;其中a为进制的位权数，x、 y禾P z为对应于M、 N的参数，y > N+z或z > M+y。
5. 如权利要求4所述的矩阵键盘的编码方法，其特征是所述计算式内b为常数。
6. 如权利要求1或2或3所述的矩阵键盘的编码方法，其特征是在编列的代码中有 一位中断码。
7. —种实现如权利要求1所述编码方法的矩阵键盘的编码电路，包括按键矩阵列为M 行N列的键盘，其特征是所述键盘的按键分别与编码电路的输入端连接，编码电路的输出 端分为行输出端、列输出端和其它位输出端，并分别与键盘控制器的输入端口相连。
全文摘要
本发明涉及一种矩阵键盘的编码方法和编码电路，属于电器附件之键盘领域。一种矩阵键盘的编码方法，所述键盘矩阵列为M行N列，其特征是将位于矩阵列上的第m行n列的按键输入信号编列为一个代码，所述代码包含有代表所述按键的行列位置信息和信号信息。实现上述编码方法的编码电路，包括按键矩阵列为M行N列的键盘，其特征是所述键盘的按键分别与编码电路的输入端连接，编码电路的输出端分为行输出端、列输出端和其它位输出端，并分别与键盘控制器的输入端口相连。本发明的编码方法能实现以较少的输出线识别所有按键信号，而且本发明的电路通用性强，适用面广，可连接现有的各类触点式按键或电子开关。
文档编号H03M11/00GK101741395SQ20091019888
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者倪成凤, 刘华新, 李晓华, 王义庆 申请人:上海师范大学