專利名稱：鍵盤掃描電路及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍵盤掃描電路和掃描方法，特別是一種矩陣式結(jié)構(gòu)的掃描電路和掃描方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鍵盤掃描電路多采用矩陣結(jié)構(gòu)形式，每條輸入、輸出線使用一個IO掃描口，對于X*Y的掃描矩陣，即X個掃描輸出線，Y個掃描輸入線，X個掃描輸出線按順序輸出掃描信號到不同的Y個掃描輸入線，內(nèi)部判斷電路根據(jù)不同的輸出線與輸入線的組合發(fā)出不同的碼。如芯片3010，64個鍵需要16個IO掃描口，8個用于輸入線，另外8個用于輸出線，芯片7461，32個鍵需要12個IO口，8個用于輸入線，另外4個用于輸出線等，這種掃描方式在今天這種競爭如此激烈的市場面臨著很大的成本壓力，因此需要去尋找一種更廉價的掃描方式。隨著科技的發(fā)展，時代的進(jìn)步，特別是遙控器的應(yīng)用越來越廣泛，遙控器上的按鍵數(shù)也越來越多，但是對遙控器的質(zhì)量要求越來越高，成本壓力也越來越大，于是傳統(tǒng)的掃描方式已經(jīng)不能滿足低成本的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中按鍵數(shù)量多時需要大量掃描口的技術(shù)問題，提出了一種可節(jié)省IO掃描口的鍵盤掃描電路及其掃描方法。
本發(fā)明提出的鍵盤掃描電路包括輸入輸出交叉矩陣、按鍵輸出線單元，還包括按鍵掃描線電路，該按鍵掃描線電路中的每條按鍵掃描線都包括兩個串接的反向器，各掃描信號DO經(jīng)過對應(yīng)的兩個反向器輸出作為各按鍵掃描線輸出KIO；各按鍵掃描線的輸出KIO同時作為輸入輸出交叉矩陣的輸入線和輸出線。
優(yōu)選的，所述的按鍵輸出線單元中的每條按鍵輸出線包括一個反向器和一個兩輸入的與非門，各按鍵掃描線輸出KIO經(jīng)過反向器與對應(yīng)的掃描信號DO一起作為與非門的輸入，所述與非門的輸出EI作為按鍵動作的判斷信號。
優(yōu)選的，所述各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號DO的反向器是由一個小尺寸的PMOS管和一個大尺寸的NMOS管構(gòu)成。
本發(fā)明提出的按鍵掃描方法，包括以下步驟1)輸出低電平脈沖的掃描信號；2)監(jiān)測各按鍵輸出線單元的輸出電平跳變情況，當(dāng)EI上有且僅有兩個輸出產(chǎn)生電平跳變時，判斷為有效按鍵動作發(fā)生。
優(yōu)選的，步驟1)中的兩個相鄰的低電平脈沖有一個時間間隔。
優(yōu)選的，步驟2)中當(dāng)監(jiān)測到有兩個輸出產(chǎn)生電平跳變時，判斷為有一個按鍵動作發(fā)生，按鍵為該兩個輸出連接的輸入、輸出線對應(yīng)的按鍵。
本發(fā)明的技術(shù)效果是由于每個按鍵掃描線同時作為輸入線和輸出線，是雙向口，不同的按鍵掃描線可以兩兩組合構(gòu)成按鍵點(diǎn)，而現(xiàn)有技術(shù)中按鍵掃描線只能作為輸入線或輸出線，輸入線對應(yīng)的按鍵掃描線只能與輸出線對應(yīng)的按鍵掃描線組合構(gòu)成按鍵點(diǎn)。本發(fā)明的按鍵數(shù)量對于N個IO掃描口，可以構(gòu)成N×(N一1)/2個按鍵，大大增加了按鍵的數(shù)量，降低了生產(chǎn)的成本。


圖1是本發(fā)明一條按鍵掃描線及其輸出線電路圖；圖2是本發(fā)明掃描信號輸出波形圖；
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例中4個IO口的鍵盤掃描電路圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1所示，掃描信號DO(0)經(jīng)過兩個反向器兩次反相后輸出KIO(0)。按鍵掃描線的輸出KIO(0)同時作為按鍵交叉矩陣的輸入線和輸出線。按鍵掃描線的輸出KIO(0)經(jīng)過反向器后與掃描信號DO(0)一起輸入一個與非門，其輸出EI(0)作為按鍵動作的判斷信號。各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號DO的那個反向器是由一個小尺寸的PMOS管和一個大尺寸的NMOS管構(gòu)成，該反向器的輸出構(gòu)成輸出KIO。
如圖2所示，掃描信號DO是內(nèi)部電路產(chǎn)生的信號，為低電平脈沖，按順序輸出方波。而且兩個相鄰掃描信號的輸出低電平脈沖有一定的時間間隔，這樣能給后面的時序電路處理帶來很大的方便，而且可以避免競爭冒險的產(chǎn)生。由于按鍵掃描線的輸出KIO為掃描信號DO經(jīng)過兩次反向后得到的，因此其波形與掃描信號DO的波形相同。
當(dāng)按鍵掃描線的輸出KIO(0)不與別的按鍵掃描線的輸出相連時，由圖1的電路可知其輸出EI(0)一直保持高電平，不會輸出低電平脈沖。
如圖3所示，以4個IO口的鍵盤掃描電路為例具體說明本發(fā)明的掃描電路和方法。按鍵掃描線電路10中4路掃描信號DO(0)-DO(3)分別經(jīng)過兩個反向器后輸出KIO(0)-KIO(3)。輸出KIO(0)-KIO(3)同時作為輸入線和輸出線構(gòu)成交叉矩陣，而且在輸入輸出交叉矩陣11上形成了1至6的6個按鍵。輸出KIO(0)經(jīng)過反向器后與掃描信號DO(0)輸入一個與非門，其輸出EI(0)作為按鍵動作的判斷信號，4個IO掃描口就構(gòu)成了輸出EI(0)-EI(3)。按鍵沒有按下時EI(0)-EI(3)輸出保持高電平。
下面以按鍵1被按下為例說明具體掃描過程。按鍵1按下時，KIO(0)與KIO(1)相連，由于DO(0)輸出的低電平的脈沖比DO(1)輸出低電平的脈沖早，經(jīng)過反向器后按鍵掃描線的輸出KIO(0)輸出低電平脈沖的時間比按鍵掃描線的輸出KIO(1)輸出低電平的脈沖也早。當(dāng)按鍵掃描線的輸出KIO(0)輸出低電平脈沖時，此時按鍵掃描線的輸出KIO(1)輸出高電平，由于KIO(0)輸出低電平是由大NMOS管下拉的，而KIO(1)輸出高電平是由小PMOS管上拉的，下拉能力強(qiáng)于上拉的能力，最終它們被拉成接近低電平，經(jīng)過一次反相后，變成高電平，而此時DO(1)輸出為高電平，所以EI(1)輸出為低電平。然后當(dāng)DO(1)輸出低電平時，同樣的原理，EI(0)輸出一個低電平。內(nèi)部邏輯判斷電路根據(jù)這兩個低電平信號就知道有鍵按下，且知道是什么時候有鍵按下，內(nèi)部鎖存電路就會鎖存一組代碼。得知EI(1)與EI(0)對應(yīng)的掃描線KIO(1)與KIO(0)上有按鍵按下，即按鍵1按下。
對于現(xiàn)有技術(shù)使用4個IO掃描口只能構(gòu)成4個按鍵，而本發(fā)明可以構(gòu)成6個按鍵。如果是12個IO掃描口，現(xiàn)有技術(shù)最多能構(gòu)造36個按鍵，采用本發(fā)明可以構(gòu)造66個按鍵，按鍵數(shù)量大大增加。
值得說明的是，基于本發(fā)明所述的原理，可以有很多變型的替代方案，例如輸出反相，增加按鍵掃描管腳數(shù)量，改用一些等效的Symbol代替，都屬于本發(fā)明的等同方案。凡是按鍵掃描管腳是雙向的，即做輸出用，又做輸入用，每個按鍵掃描管腳都有掃描信號輸出，按鍵數(shù)與按鍵掃描管腳符合上面的計算公式，都應(yīng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容和本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鍵盤掃描電路，包括輸入輸出交叉矩陣(11)、按鍵輸出線單元(12)，其特征在于，還包括按鍵掃描線電路(10)，該按鍵掃描線電路(10)中的每條按鍵掃描線都包括兩個串接的反向器，各掃描信號D0經(jīng)過對應(yīng)的兩個反向器輸出作為各按鍵掃描線輸出KIO；各按鍵掃描線的輸出KIO同時作為輸入輸出交叉矩陣(11)的輸入線和輸出線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述的按鍵輸出線單元(12)中的每條按鍵輸出線包括一個反向器和一個兩輸入的與非門，各按鍵掃描線輸出KIO經(jīng)過反向器與對應(yīng)的掃描信號D0一起作為與非門的輸入，所述與非門的輸出EI作為按鍵動作的判斷信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤掃描電路，其特征在于，所述各按鍵掃描線中遠(yuǎn)離掃描信號D0的反向器是由一個小尺寸的PMOS管和一個大尺寸的NMOS管構(gòu)成。
4.一種按鍵掃描方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)輸出低電平脈沖的掃描信號；2)監(jiān)測按鍵輸出線單元的輸出電平跳變情況，當(dāng)有且僅有兩個輸出產(chǎn)生電平跳變時，判斷為有效按鍵動作發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的按鍵掃描方法，其特征在于，所述步驟1)中的兩個相鄰的低電平脈沖有一個時間間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的按鍵掃描方法，其特征在于，所述步驟2)中當(dāng)按鍵輸出線電路(12)監(jiān)測到有兩個輸出產(chǎn)生電平跳變時，判斷為有一個按鍵動作發(fā)生，按鍵為該兩個輸出連接的輸入、輸出線對應(yīng)的按鍵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按鍵掃描電路及其掃描方法，掃描電路包括輸入輸出交叉矩陣、按鍵輸出線單元和按鍵掃描線電路，各按鍵掃描線的輸出同時作為輸入輸出交叉矩陣的輸入線和輸出線；掃描方法為當(dāng)按鍵輸出線單元上有且只有兩個電平跳變時，判斷為有效的按鍵動作發(fā)生。采用本發(fā)明對于N個IO掃描口，可以構(gòu)成N×(N－1)/2個按鍵，大大增加了按鍵的數(shù)量，降低了生產(chǎn)的成本。
文檔編號G06F3/023GK101013896SQ20061006343
公開日2007年8月8日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者金紅志 申請人:深圳市菉華半導(dǎo)體有限公司