专利名称：一种可减少输入输出口的键盘电路的制作方法
技术领域：
本发明属于计算机领域，尤其涉及一种可减少输入输出口的《囊盘电路。
背景技术：
键盘作为计算机系统中最基本的输入设备，在人机交互过程中扮演着重要 的角色。目前键盘主要有单独式与矩阵行列式。单独式就是一个输入输出口控
制一个按键；矩阵行列式就是按矩阵设计按键。其中非编码键盘是各种矩阵行 列式键盘中最常用的一种，这种键盘的键一般排成M行x N列的矩阵结构，每 个按键位于行线和列线的交叉处，行线与列线直接接入CPU的输入输出口。非 编码键盘的工作原理是通过执行键盘扫描程序对键盘进行扫描，以识别按键的 位置，并提供与按下的键对应的位置码，然后将位置码通过查询ROM表转换 成对应的ASCII码。
但是，将上述矩阵键盘的行线和列线直接接入CPU的输入输出口，在实现 所需按键数量的时候，会占用过多的输入输出口。如图l所示，是现有技术提 供的矩阵键盘的电路设计方案。在这种方案中，键盘矩阵的4根行线接入CPU 的输出口 ， 3根列线(分别连接下拉电阻)接入CPU的输入口 ，构成4 x 3 =12 个按键。本领域的人员能够理解，也可以将键盘矩阵的4根行线接入CPU的输 入口 ， 3根列线接入CPU的输出口 ，同样构成3x4=12个按键，但这两种接 入方式并没有本质区别，都需要占用CPU的7个输入输出口。本领域的人员还 能够理解，可以将键盘矩阵的6根行线接入CPU的输出口， 2根列线接入CPU 的输入口；或者，将^t盘矩阵的6根行线接入CPU的输入口， 2根列线接入 CPU的输出口，从而构成12个按4建。然而，这种方案需要占用8个CPU输入 输出口，芯片的成本更高。在芯片成本竟争越来越激烈的市场经济社会，上述矩阵键盘的设计方案占 用了过多的输入输出口，增加了芯片的成本。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种可减少输入输出口的键盘电路，旨在解 决现有技术在设计矩阵键盘时，构成同样数目的按键需要占用较多的输入输出 口，从而增加了芯片成本的问题。
本发明实施例是这样实现的， 一种可减少输入输出口的键盘电路，所述电
路包括
一条中断信号的输入线；
N条键盘矩阵行线；
N条键盘矩阵列线；
用于发生按键行为时将所述行线和中断信号的输入线的电平翻转的N个三 端器件，每一个三端器件具有一个输入端和两个输出端；
所述三端器件的N个输入端分别与所述N条键盘矩阵列线一端相连，所述 每一个三端器件中的一个输出端分别与N条所述键盘矩阵行线一端相连，所述 每一个三端器件中的另一个输出端均与所述中断信号的输入线相连；
所述分别与每一个三端器件中的一个输出端相连的N条^t盘矩阵行线的另 一端分别与CPU的输入输出口相连。
本发明实施例的另一目的在于提供一种输入输出设备，所述设备包括上述 一种可减少输入输出口的键盘电路。
本发明的有益效果是通过增加一定数量的三端器件，将键盘矩阵的列线 接入三端器件的输入端，并仅将键盘矩阵的行线作为输入输出线，在构成同样 数目按键的设计方案中，占用较少的输入输出口，从而减少了芯片成本。
图l是现有技术提供的矩阵键盘的电路设计方案； 图2是本发明第 一 实施例提供的 一种矩阵键盘电路设计方案； 图3是本发明第二实施例提供的一种矩阵键盘电路设计方案； 图4是本发明实施例提供的键盘工作流程。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的实施例通过将键盘矩阵的列线接入三端器件的输入端，并仅 将键盘矩阵的行线作为输入输出线，与现有技术相比，占用较少的CPU输入输 出口 。
为了更加清楚地说明本发明相比图1的设计方案所具有的有益效果，以构 成12个按^t为例，构成其他数量的按^t同样具有所述的有益效果。在本发明的 实施例中，增加可以翻转行线上的电平的三端器件，使用4根行线和一根中断 信号的输入线，只占用CPU的5个输入输出口 ，就能够构成12个按键。
图2是本发明第一实施例提供的矩阵键盘的一种电路设计方案，详述如下。 如图，键盘矩阵的4根行线一端分别接入CPU的4个输入输出口 ，另 一端 分别与4个双向二极管的四个阴极端(输出端)2相连； 一根中断信号的输入 线(标号为KEYJNTJ0)同时与四个阴极端l相连，构成中断信号的公共输 入线，接入CPU的输入输出口，同时，4根行线和一根中断信号的输入线串接 5个电阻作为下拉使用。与图1所示的现有技术不同，键盘矩阵的4根列线不 再接入CPU的输入输出口 ，而是直接与4个双向二极管的阳极端(输入端)3 分别相连。当发生按键行为时，例如，按下按键SW19,由于按键SW19所在 的行线被置为高电平，图中最左边的双向二极管的阴极端l和2分别输出高电 平。阴极端2的输出将与其相连的第二根行线的电平翻转，阴极端l的输出将中断信号的公共输入线的低电平翻转并以此变化作为中断信号。CPU检测到该 中断信号，开始执行键盘扫描程序，并依据行线电平的翻转判断按键所在位置。
图3是本发明第二实施例提供的矩阵键盘的一种电路设计方案，详述如下。
如图，将图2中的每一个双向二极管用一对反向串联的二极管代替。键盘 矩阵的4根行线一端分别接入CPU的4个输入输出口 ，另 一端分别与4对反向 串联的二极管的4个阴极(输出端)相连； 一根中断信号的输入线(标号为 KEYJNT—10 )同时与所述4对反向串联的二极管的其余4个二极管的4个阴 极(输出端)相连，构成中断信号的公共输入线并接入CPU的输入输出口 ，同 时，4根行线和一根中断信号的输入线串接5个电阻作为下拉使用。与图l所 示的现有技术不同，键盘矩阵的4根列线不再接入CPU的输入输出口，而是直 接与4对反向串联的二极管的公共阳极(输入端)分別相连。当发生按键行为 时，例如，按下按键SW19，由于按键SW19所在的行线被置为高电平，图中 最左边的一对反向串联的二极管中的两个二极管正向导通，分别从各自的阴极 输出高电平。该反向串联的二极管中的右边二极管的阴极的输出将与其相连的 第二根行线的电平翻转，左边二极管的阴极的输出将中断信号的公共输入线的 低电平翻转并以此变化作为中断信号。CPU检测到该中断信号，开始执行键盘 扫描程序，并依据行线电平的翻转判断按键所在位置。
按照以上的设计方案，N-1 (N》3)根键盘矩阵的行线和一根中断信号的 输入线，其占用CPU的输入输出口的数量为N个，可以构成按键数目为(N-1) x (N-2)个，而在占用同样数量的CPU输入输出口的情形下，以现有技 术的设计方案，最多构成(N/2) x (N/2)或((N-1 ) /2) x ((N+1)/2) 个按键。通过简单的数学比较，本发明构成的按键数目远比现有技术的设计方 案构成的按键数目多，因此，反过来，在构成同样数目的按键时，本发明占用 的CPU输入输出口数量远比现有技术占用的CPU输入输出口数量少。
图4是本发明实施例提供的键盘工作流程，详述如下。
步骤S401,初始化4定盘。
7在本发明的实施例中，将与三端器件的输出端相连的4个输入输出口全部 设置为输出，并通过软件关闭芯片内部上拉电阻，取消芯片输入输出口内部上 拉并输出高电平，即4根行线全部置为高电平。与此同时，将输入输出口
KEYjNT一lO设置为输入，同样通过软件关闭芯片内部上拉电阻，取消芯片输 入输出口内部上拉并以输入输出口 KEY—INTJO作为中断信号的输入口。 步骤S402,判断是否调用键盘扫描程序。
在本发明的实施例中，当按下键盘中的一个按键时，与中断信号输入线相 连的双向二极管的一个输出端或反向串联二极管中 一个二极管的阴极会输出一 个低电平信号，因此，如果检测到中断信号的输入口产生由低至高的电平变化， CPU确定该中断信号输入线的电平变化为中断信号，表明需要调用键盘扫描程 序。
步骤S403,执行键盘扫描。
在执行键盘扫描过程中，每扫描到步骤S401中4根行线中的一根行线，则 将该根行线设置为输出，同时将另外3根行线设置为输入并置为低电平。在本 发明提供的实施例中，由于三端器件的输入端有高电平输入时，其输出端会输 出一个高电平，因此，当扫描程序执行时，在其逐行读取3根行线的电平值过 程中，若其中有一根、两根或三根行线上的电平发生翻转，变成高电平，则表 明有按键行为发生。为了防止键盘误动作，在本发明的实施例中，通过软件延 时去除抖动再重复执行键盘扫描动作，逐行读取3根行线的电平值，若其中有 一根、两根或三根行线的电平值变成高电平，则表明此次确实有按键行为发生。
步骤S404，读取键值。
本发明读耳又^:值的方法与现有技术相同，例如，可以通过建立键码值，CPU 直接读取即可。
步骤S405，判断按键是否释放。
在本发明的实施例中，判断按^t是否释放的依据是中断信号输入线的电平 变化。若中断信号输入线的电平由高变成低，则表明按键已经释放，转入步骤S402,键盘扫描程序从当前行线重新开始执行扫描动作；否则，表明按键还没 有释放，继续读取^建值。
本发明提供的实施例通过增加一定数量的三端器件，将键盘矩阵的列线接 入三端器件的输入端，并仅将键盘矩阵的行线接入CPU的输入输出口。与现有 技术相比，本发明在构成同样数目的按^fc时，占用较少数量的CPU输入输出口 ， 或者，在占用同样的CPU输入输出口时，本发明能够构成较多的按键，从而节 约输入输出资源并减少了芯片的成本。
以上所述仅为本发明'的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述电路包括一条中断信号的输入线；N条键盘矩阵行线；N条键盘矩阵列线；用于发生按键行为时将所述行线和中断信号的输入线的电平翻转的N个三端器件，每一个三端器件具有一个输入端和两个输出端；所述三端器件的N个输入端分别与所述N条键盘矩阵列线一端相连，所述每一个三端器件中的一个输出端分别与N条所述键盘矩阵行线一端相连，所述每一个三端器件中的另一个输出端均与所述中断信号的输入线相连；所述分别与每一个三端器件中的一个输出端相连的N条键盘矩阵行线的另一端分别与CPU的输入输出口相连。
2、 如权利要求1所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述中断信号的输入线用于将中断信号输入至CPU的一个输入输出口 。
3、 如权利要求2所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述中断信号定义为输入线电平由低至高的变化。
4、 如权利要求1所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述三端器件可以是双向二极管，其阳极端作为所述三端器件的输入端，两个阴极端作为所述三端器件的两个输出端。
5、 如权利要求l或4所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述双向二极管的阳极端分别与所述N条键盘矩阵列线相连，所述每一个双向二极管中的一个阴极端分别与N条所述键盘矩阵行线相连，所述每一个双向二极管中的另 一 个阴极端均与所述中断信号的输入线相连。
6、 如权利要求1所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述三端器件可以是由一对反向串联的二极管，其公共的阳极作为所述三端器件的输入端，每一个二极管的阴极分别作为所述三端器件的输出端。.
7、 如权利要求1或6所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述每一对反向串联的二极管的公共阳极分别与所述N条键盘矩阵列线相连，所述每一对反向串联的二极管中的一个阴极分别与N条所述键盘矩阵行线相连，所述每一对反向串联的二极管中的另 一个阴极均与所述中断信号的输入线相连。
8、 如权利要求1所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，所述CPU的输入输出口在4建盘初始化时输出高电平。
9、 如权利要求1所述的可减少输入输出口的键盘电路，其特征在于，在执行键盘扫描时，所述键盘矩阵行线中被扫描的一条设为输出线并置为高电平，其余设为输入线并置为低电平。 .
10、 一种输入输出设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1所述的一种可减少输入输出口的键盘电路。
全文摘要
本发明适用于计算机领域，提供了一种可减少输入输出口的键盘电路，所述电路包括用于发生按键行为时将所述行线和中断信号的输入线的电平翻转的N个三端器件；所述三端器件的N个输入端分别与所述N条键盘矩阵列线一端相连，所述每一个三端器件中的一个输出端分别与N条所述键盘矩阵行线一端相连，所述每一个三端器件中的另一个输出端均与所述中断信号的输入线相连；所述分别与每一个三端器件中的一个输出端相连的N条键盘矩阵行线的另一端分别与CPU的输入输出口相连。本发明通过增加一定数量的三端器件，仅将键盘矩阵的行线接入CPU的输入输出口，在构成同样数目按键的设计方案中，占用较少的输入输出口，从而减少了芯片成本。
文档编号G06F3/02GK101470527SQ200710125500
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者唐赛成, 张光华, 胡胜发, 龙建明 申请人:深圳安凯微电子技术有限公司