CN100476700C - 控制移动终端的按键的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种控制移动终端的按键的装置和方法。用于执行并行数据和串行数据之间转换的接口芯片被提供在控制器和按键输入单元之间。通过接口芯片，串行数据被转换成并行数据，并被输出到按键输入单元，而通过接口芯片，按键输入单元的并行数据被转换成串行数据，并被发送到控制器。因此，通过使用少量的控制器管脚，可以控制具有大量按键的按键输入单元，并因此，易于设计移动终端。

Description

控制移动终端的按键的装置和方法
技术领域
本发明涉及控制移动终端的按键的装置和方法。
背景技术
图1示例了通常的用于控制移动终端的按键的装置的结构。
如图1所示，通常的移动终端的按键控制装置包括：控制器10，其具有带有用于输出信号的确定数目的输出管脚(KBC_0-KBC_4)的输出单元，和带有确定数目的输入管脚(KBR_0-KBR_4)的输入单元，用于根据按键输入来接收信号；和按键输入单元20，用于根据用户的按键输入操作连接输出单元和输入单元。
按键输入单元20包括以矩阵形式安排的输出管脚和输入管脚，和用于连接每个输出管脚和每个输入管脚的开关。一个开关作为一个按键。
上述构成的移动终端的按键控制装置如下操作。
如果没有输入，按键输入单元20的每个开关不连接控制器10的每个输出管脚和每个输入管脚。控制器10通过输出单元的输出管脚(KBC_0-KBC_4)输出信号，并且输入单元的输入管脚(KBR_0-KBR_4)保持低电平信号。
当从外部输入按键时，就是说，当操纵按键输入单元20的相应开关时，输出单元的相应的输出管脚和输入单元的相应的输入管脚被连接，并且连接到相应的输入管脚的输出管脚的信号被改变到低电平。当通过低电平信号产生中断时，控制器10检验具有低电平信号的输出管脚。
为了检验连接到被检验的输出管脚的输入管脚，通过依次改变输入单元的每个输入管脚的信号，控制器10搜索改变了输出管脚的信号的输入管脚。此时，通过搜索由五个输入管脚(KBR_0-KBR_4)和五个输出管脚(KBC_0-KBC_4)组成的25个组合的其中之一，控制器10可以检验输入的按键。
在通常的移动终端的按键控制装置中，例如，如果按键数是25，根据5×5矩阵结构，控制器需要10管脚(五个输入管脚和五个输出管脚)以便控制25个按键。然而，通常，移动终端的键盘的按键数是被限制的，因此限制了移动终端的使用。
为了满足用户的各种业务的需求，需要增加移动终端的外部输入按键的数量。在这方面，在通常移动终端的按键控制装置中，如果按键输入的按键数增加，控制器的管脚数也增加。就是说，移动终端包括大量的输入键，比如计算机的键盘，更增加了控制器所需的管脚数。例如，如果需要64输入键，根据8×8矩阵结构，则控制器要用16个管脚。
因此，由于增加了所需的输入键数量，从而增加了控制器的管脚数，非常多的管脚被分配到控制器以控制输入键，使得难于增强控制器的性能。此外，也大大地降低了设计不同功能的控制器的管脚的容易程度。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种控制移动终端的按键的装置和方法，其能够去除对通过增加键盘的按键数来使用按键的限制，并通过使用用于控制按键的控制器的相对少量的管脚，来控制大量的按键。
本发明的另一个目的是提供一种装置和方法，其用于通过使用控制器通过使用少量的管脚来控制外部输入按键。
为至少全部地或部分地实现上述目的，提供一种用于控制移动终端的按键的装置，其包括：接口芯片，用于执行并行数据和串行数据之间的转换，和当输入按键时产生中断；按键输入单元，用于连接接口芯片的输出端口和输入端口，以把从用户输入的按键输入到接口芯片；和控制器，用于通过使用用于访问接口芯片的寄存器的确定数目的地址管脚、用于以确定的通信方法从接口芯片接收串行数据和发送串行数据到接口芯片的确定数目的数据管脚、以及用于接收中断的中断管脚，来识别输入的按键输入单元的按键。其中当来自所述接口芯片的中断被送到控制器的所述中断管脚时，该控制器检测按键输入单元的按键输入；当检测到按键输入时，控制器通过数据管脚从接口芯片读取并行数据；控制器比较读取的并行数据与先前存储的并行数据，以搜索连接到该按键的接口芯片的输入管脚；控制器经由所述数据管脚，把通过依次改变接口芯片的每个输出管脚的数据而获得的多个串行数据序列顺序地输出到接口芯片，检验所述搜索到的输入管脚的数据发生改变的输出管脚，由此搜索所输入的按键。
为至少全部地或部分地实现这些优点，进一步提供一种用于控制移动终端的按键的方法，该移动终端具有控制器、接口芯片和按键输入单元，该方法包括：当来自接口芯片的中断被送到控制器的中断管脚时，该控制器检测按键输入单元的按键输入；当检测到按键输入时，控制器通过串行通信数据管脚从接口芯片读取并行数据；控制器比较读取的并行数据与先前存储的并行数据，以搜索连接到该按键的接口芯片的输入管脚；和控制器经由串行通信数据管脚，把通过依次改变接口芯片的每个输出管脚的数据而获得的多个串行数据序列顺序地输出到接口芯片，检验所述搜索到的输入管脚的数据发生改变的输出管脚，由此搜索所输入的按键。
控制移动终端的按键的方法进一步包括：其中控制器通过串行通信数据管脚输出初始化串行数据和通过地址管脚输出地址到接口芯片的步骤；和其中接口芯片在相应于地址的寄存器区域中把初始化串行数据存储成并行数据，并把初始化并行数据经输出端口输出到按键输入单元的步骤。
在下面的描述中将部分地阐明本发明的另外的优点、目的和特点，根据检验下述内容或可以从本发明的实践学习，本发明的另外的优点、目的和特点对本领域通常技术人员将是更加显而易见。本发明的目的和优点将可以如所附权利要求所特别指出的那样来实现和获得。
附图说明
将结合参考下列附图详细描述本发明，其中相同的参考数字代表相同的部分，其中：
图1示例了通常移动终端的控制按键的装置的结构；
图2示例了根据本发明优选实施例的用于控制移动终端的按键的装置的结构；和
图3示例了根据按键输入，接口芯片的输入管脚的输入并行数据的变化。
具体实施方式
在本发明中，用于执行并行数据和串行数据之间的转换的接口芯片被提供在移动终端的控制器和按键输入单元之间，控制器的串行数据通过接口芯片被转换成并行数据并被输出到按键输入单元，并且按键输入单元的并行数据通过接口芯片被转换成串行数据并被发送到控制器，借此，通过使用少量的管脚，控制器可以控制具有大量按键的按键输入单元。
图2示例了根据本发明优选实施例的用于控制移动终端的按键的装置的结构。
用于控制终端的按键的装置包括：接口芯片200，用于执行并行数据和串行数据之间的转换，并当按键被输入时产生中断；按键输入单元300，用于当用户输入按键时连接接口芯片200的输出端口和输入端口，并把输入的按键发送到接口芯片200；和控制器100，用于通过使用用于访问接口芯片200的寄存器的地址线的三个管脚101-103、用于通过确定的通信方法给出串行数据到接口芯片200和从接口芯片200接收串行数据的两个管脚104和105、和用于接收中断的一个管脚106，来识别输入的按键。
确定的通信方法包括I2C(或IIC(内部集成电路))方法、微线(micro-WIRE)方法和通用串行通信方法。
接口芯片200包括：输入过滤器210，用于过滤根据确定的通信方法从控制器100发送的串行数据；寄存器220，用于根据从控制器110输出的地址把从输入过滤器210接收的串行数据存储成并行数据，和基于控制器110的控制把并行数据转换成串行数据；第一输入/输出端口230，用于发送确定位的第一并行数据到寄存器220和从寄存器220接收确定位的第一并行数据；第二输入/输出端口240，用于发送确定位的第二并行数据到寄存器220和从寄存器220接收确定位的第二并行数据；第一晶体管250，用于当按键被输入时产生中断；第二晶体管215，用于从寄存器220发送串行数据到控制器100；和电源控制器260，用于接通/关断接口芯片200的电源或复位接口芯片200。
当第一输入/输出端口230被设置成输出端口时，第二输入/输出端口240被设置成输入端口，而如果第一输入/输出端口230被设置成输入端口，则第二输入/输出端口240被设置成输出端口。
按键输入单元300具有矩阵形式，具有多个第一输入/输出端口230的管脚和多个第二输入/输出端口240的管脚。
用于控制上述构成的移动终端的按键的装置操作如下。
例如，按键输入单元300包括64按键；第一和第二输入/输出端口230和240分别包括8管脚。
首先，控制器100通过串行端口104和105输出任意的串行数据到接口芯片200，并且通过地址线管脚101-103将用于要存储的串行数据的相应地址输出到接口芯片200。作为串行端口，可以使用I2C端口、微线端口或通用串行端口。
在接口芯片200的寄存器220的相应地址中以并行形式存储串行数据。如果第一输入/输出端口230被设置成输出端口而第二输入/输出端口240被设置成输入端口，通过第一输入/输出端口230的每个输出管脚(I/O0-I/O7)，寄存器220中存储的并行数据被输出到按键输入单元300。
例如，如图3所示，假设通过第一输入/输出端口230的每个输出管脚(I/O0-I/O7)同时输出数据1111(A)和第二输入/输出端口240的每个输入管脚(I/O8-I/O15)具有数据0000(B)。
当按键输入单元300的用户输入相应的按键时，第一输入/输出端口230的相应的输出管脚连接到输入的按键和第二输入/输出端口240的相应的输入管脚。因而，相应的输出管脚的信号被输入到相应的输入，并且输入管脚的信号被改变，据此，第一晶体管250输出中断信号。
例如，如图3所示，当用户输入连接第一输出管脚(I/O0)和第二输入管脚(I/O9)的按键时，第一输出管脚(I/O0)和第二输入管脚(I/O9)被连接，以使第一输出管脚(I/O0)的数据1111被输入到第二输入管脚(I/O9)，而剩余输出管脚(I/O1-I/O7)的数据不被输入到相应的输入管脚(I/O8，I/O10-I/O15)。因此，通过第二输入/输出端口240接收图3的(C)中所示的并行数据，并根据接收的并行数据的改变来产生中断信号。输入到每个输入管脚(I/O8-I/O15)的信号，也就是图3的并行数据(C)，被存储在接口芯片200的寄存器220中。
控制器100通过地址线管脚101-103访问接口芯片200的寄存器220，并通过串行端口105读取输入的并行数据(C)。
存储第二输入/输出端口240的每个输入管脚(I/O8-I/O15)的先前的并行数据(B)的控制器100，比较先前的并行数据(B)和当前读取的并行数据(C)，并检验相应于改变的数据的输入管脚，也就是，第二输入管脚(I/O9)。
并接着，为了检验相应于输入按键的输出管脚，控制器100依次改变每个输出管脚(I/O0-I/O7)的输出数据，并根据确定的串行通信方法，顺序地把八个串行数据序列发送到接口芯片200的寄存器220。
接着，接口芯片200通过寄存器220把每个串行数据序列转换为每个并行数据，并将其输出到第一输入/输出端口230，并且每个输出的并行数据经过按键输入单元300和第二输入/输出端口240被输入到寄存器220。而且控制器100访问寄存器220，并根据确定的串行通信方法顺序的读取每个输入的并行数据。
此后，控制器100检验在串行数据序列中相应于检验的输入管脚(第二输入/输出管脚(I/O9))的数据是否已被改变，这在每个串行数据序列上被顺序地执行。
就是说，在控制器100把通过改变第一输出管脚(I/O0)的输出数据而获得的第一串行数据序列输出到接口芯片200之后，当第一串行数据序列被转换成并行数据，并接着通过第一输入/输出端口230、按键输入单元300和第二输入/输出端口而被输入到寄存器220时，控制器100访问寄存器220并根据确定的串行通信方法读取并行数据，并且检验读取的串行数据序列中相应于检验的输入管脚(相应于第二输入管脚(I/O9))的数据是否已经改变。
当相应于第二输入管脚(I/O9)的数据已经改变时，控制器100确定第一输出管脚I/O0被连接到输入的按键。
然而，如果相应于第二输入管脚(I/O9)的数据没有被改变，控制器把通过改变第二输出管脚(I/O1)的输出数据而获得的第二串行数据序列输出到接口芯片200，并检验是否第二输出管脚(I/O1)已经被连接到输入的按键。
以此方式，控制器100顺序地检验通过改变第一输入/输出端口230的每个输出管脚(I/O0-I/O7)的输出数据而获得的八个串行数据序列。
因而，控制器100搜索连接到输入的按键的输入管脚，依次改变接口芯片200的每个输出管脚的值并将其输出，接着，检验所搜索的输入管脚的数据发生改变的输出管脚，借此搜索8×8矩阵的按键组合的输入按键。
因此，因为控制器通过使用地址线管脚、串行数据线管脚和中断管脚可以接收按键输入单元的按键，它可以用少量的控制器管脚来控制大量的输入按键。
如前所述，本发明的控制移动终端的按键的装置和方法具有下述优点。
就是说，例如，用于执行按键输入单元的并行数据和串行数据之间转换的接口芯片被提供在控制器和按键输入单元之间，并且控制器可以通过使用用于读写接口芯片的寄存器的三个地址线的管脚、用于给出串行数据到接口芯片和从接口芯片接收串行数据的两个管脚、用于从接口芯片接收中断的一个管脚，用少量的管脚来控制具有大量按键的按键输入单元。
此外，因为使用了少量的控制器管脚来控制大量的输入按键，易于设计移动终端。
而且，本发明可以应用于输入聊天电话(chatting phone)所需的大量的按键，预期该聊天电话在未来使用会增加。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的而不会认为是对本发明的限制。本发明的教导能容易地应用到其它类型的装置。本发明的描述意在示例，而不会限制权利要求的范围。对于本领域技术人员来说，许多替换、修改和变化将是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能语句意在覆盖在此执行所述功能的所述的结构，并且不仅是结构等效也是等效的结构。

Claims (14)

1.控制移动终端的按键的装置，包括：
接口芯片，用于执行并行数据和串行数据之间的转换，和当输入按键时产生中断；
按键输入单元，用于连接接口芯片的输出端口和输入端口，以把从用户输入的按键输入到接口芯片；和
控制器，用于通过使用用于访问接口芯片的寄存器的确定数目的地址管脚、用于以确定的通信方法从接口芯片接收串行数据和发送串行数据到接口芯片的确定数目的数据管脚、以及用于接收中断的中断管脚，来识别输入的按键输入单元的按键，
其中当来自所述接口芯片的中断被送到控制器的所述中断管脚时，该控制器检测按键输入单元的按键输入；当检测到按键输入时，控制器通过数据管脚从接口芯片读取并行数据；控制器比较读取的并行数据与先前存储的并行数据，以搜索连接到该按键的接口芯片的输入管脚；控制器经由所述数据管脚，把通过依次改变接口芯片的每个输出管脚的数据而获得的多个串行数据序列顺序地输出到接口芯片，检验所述搜索到的输入管脚的数据发生改变的输出管脚，由此搜索所输入的按键。
2.根据权利要求1的装置，其中该接口芯片包括：
所述寄存器，用于根据从控制器输出的地址，把从控制器发送的串行数据存储成并行数据，和相反地，在控制器的控制下，把并行数据转换成串行数据；
第一输入/输出端口和第二输入/输出端口，所述第一输入/输出端口和第二输入/输出端口连接在按键输入单元和寄存器之间，并输入/输出确定位的并行数据；和
第一晶体管，其用于当从按键输入单元将按键输入到第一和第二输入/输出端口的其中之一时，产生中断。
3.根据权利要求2的装置，其中当该第一和第二输入/输出端口的其中之一被设置成输出端口时，另一个则被设置成输入端口。
4.根据权利要求2的装置，其中所述接口芯片还包括：
输入过滤器，用于过滤根据所述确定的通信方法从控制器发送的串行数据，并将其发送到寄存器；
第二晶体管，用于把从寄存器读取的串行数据发送到控制器；和
电源控制器，用于接通/关断接口芯片的电源或复位该接口芯片。
5.根据权利要求4的装置，其中所述确定的通信方法包括内部集成电路方法、微线方法和通用串行通信方法。
6.根据权利要求1的装置，其中所述接口芯片将每一串行数据序列转换为每一并行数据，经按键输入单元和接口芯片的输入端口把每个并行数据输入到所述寄存器，并且所述控制器根据所述确定的通信方法经数据管脚读取所述寄存器中存储的并行数据。
7.根据权利要求1的装置，其中地址管脚数是3，数据管脚数依据所述确定的通信方法是1或2，中断管脚数是1。
8.一种用于控制移动终端的按键的方法，该移动终端具有控制器、接口芯片和按键输入单元，该方法包括步骤：
当来自接口芯片的中断被送到控制器的中断管脚时，该控制器检测按键输入单元的按键输入；
当检测到按键输入时，控制器通过串行通信数据管脚从接口芯片读取并行数据；
控制器比较读取的并行数据与先前存储的并行数据，以搜索连接到该按键的接口芯片的输入管脚；和
控制器经由串行通信数据管脚，把通过依次改变接口芯片的每个输出管脚的数据而获得的多个串行数据序列顺序地输出到接口芯片，检验所述搜索到的输入管脚的数据发生改变的输出管脚，由此搜索所输入的按键。
9.根据权利要求8的方法，其中当按键被输入到按键输入单元时，由接口芯片输出该中断。
10.根据权利要求8的方法，进一步包括步骤：
控制器通过串行通信数据管脚输出初始化串行数据，并通过地址管脚输出地址到接口芯片；和
接口芯片在相应于该地址的寄存器区域中把初始化串行数据存储成并行数据，并把初始化并行数据经输出端口输出到按键输入单元。
11.根据权利要求8的方法，其中该检测按键输入的步骤包括步骤：
当从外部输入按键时，按键输入单元连接与输入的按键相应的接口芯片的输出管脚和接口芯片的输入管脚，以更新接口芯片的输入管脚的输入并行数据；和
当更新输入并行数据时，该接口芯片输出中断到控制器的中断管脚。
12.根据权利要求8的方法，其中执行搜索接口芯片输出管脚的过程的步骤包括步骤：
控制器把通过依次改变接口芯片的每个输出管脚的数据而获得的多个串行数据序列逐个地发送到接口芯片；
通过串行通信数据管脚，该控制器相对于发送到接口芯片的每个串行数据序列顺序地读取接口芯片的输入管脚的每个输入并行数据；和
控制器在经串行通信数据管脚读取的输入串行数据序列中，检验已经改变了搜索的输入管脚数据的输入串行数据序列，以搜索连接到输入的按键的输出管脚。
13.根据权利要求12的方法，其中相对于每个串行数据序列的每个输入并行数据表示，当每个串行数据序列经接口芯片输出端口的输出管脚以并行形式被输出到按键输入单元时，连接到按键输入单元的接口芯片输入端口的输入管脚的并行数据。
14.根据权利要求8的方法，其中该串行通信数据管脚包括内部集成电路方法管脚、微线方法管脚和通用串行通信方法管脚。
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