CN1016739B

CN1016739B - 键盘扫描器装置及方法

Info

Publication number: CN1016739B
Application number: CN89101907A
Authority: CN
Inventors: 马克·塞缪尔·弗里曼; 布赖恩·斯各特·麦克尔希尼
Original assignee: JOHN FLUKE Manufacturing Co Ltd
Current assignee: JOHN FLUKE Manufacturing Co Ltd; Fluke Corp
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 1992-05-20
Also published as: DE3910863A1; GB8827350D0; FR2629611A1; GB2216312B; US4906993A; GB2216312A; DE3910863C2; JPH0213018A; CN1037042A

Abstract

一种数字键盘输入装置包括一个控制器，该控制器用于驱动多条I/O信号线，使它们有选择性地处于输入态，输出态和高阻态。每条工作于输出态的线提供一输出逻辑信号，此信号经过合上的相应开关，被另一条工作于输入态的I/O线所检测。其它线都工作于高阻态。本发明的方法能使手动开关数目多于I/O线数目。

Description

本发明一般地涉及数据输入，具体来说是涉及前扫描型数字按键输入装置及其扫描方法。

将数据输入到数字处理器的键盘通常利用几种技术来识别某一键盘开关的动作。在有一种类型的键盘中，全部输入开关都连到输入总线上，以便根据开关的动作在总线上输出一个唯一的二进制值。因为全部开关都连到一个公共输入总线上，为避免译出错误的二进制值，所以配置逻辑电路防止一个以上的开关同时动作。但是，这种技术要求每个开关各有自己的编码电路，并且在要求同时接通一个以上开关时，不能提供多键型输入。

为了不在每个输入开关上都设编码电路，每个输入开关都要与特定的I/O输入线连结。然而，如果输入开关的数目超过I/O输入线的数目，处理器必须单独用一个多路开关选择器，以便有选择地把开关组连到合适的线上。然后，处理器通过向多路开关选择器电路发送信号，扫描各开关组，顺序询问该处理器输入总线的开关组的输入。除了需要外部的多路开关选择器电路外，这项技术还要求每个输入开关与多路开关选择器电路之间用单独的线连接。此外，处理器必须首先对多路开关选择器指定一个在检测开关动作之前就被查询过的所要求的开关组，这常常要求处理器采用相同的I/O线来建立从多路开关选择器输入数据的标志。

因此需要提供一种扫描型输入键盘，此键盘的输入开关数大于可用的I/O线数，而不用专用的多路开关选择器。并且，需要把要求检测和识别输入开关动作的线数减至最少而避免单个逻辑电路去编码开关的动作及检测开关同时输入的组合。

所以，本发明的目的是：把数字键盘输入数据所需的I/O线数减到最小，而不用多路开关选择器。

本发明的另一个目的是：提供一数字输入键盘的输入装置和方法，以消除各个输入键到I/O总线上的编码。

本发明进一步的目的是：提供一数字键盘的输入装置和方法，以检测和识别多个键的同时输入。

本发明还有一个目的是：提供一数字键盘的输入装置及从其中检测二义性输入的方法。

本发明更进一步的目的是：提供一数字键盘的输入装置，此装置包含输入开关的去抖动以正确地检测多个键的同时输入。

根据本发明的一个方面，一数字键盘输入装置含有多路I/O信号线，每路可有选择地操作以具有（a）高阻态，（b）传送输入逻辑信号的输入态，及（c）传送输出逻辑信号的输出态。第一组手工操作数据的输入开关，当它们操作时，在对应的一条I/O信号线及另一条I/O信号线之间提供一电气通路。

控制逻辑电路有选择性地一次一条地操纵I/O信号线处在输出状态以便产生输出逻辑信号。控制逻辑至少操纵一条别的处在输入状态的I/O信号线，以便经一操作开关从一条选好的，处在输出状态的I/O信号线接收输出的逻辑信号。其它I/O信号线工作于高阻态。

响应产生和接收的信号，控制逻辑电路确定诸多可手动数据输入开关的哪一个或哪几个是操作开关。

依据本发明的另一方面，数字键盘输入装置含有多路I/O信号线，这组多路I/O信号线的第一路可以操作在输入状态，以便传送输入逻辑电平信号，这组多路I/O信号线中的第二路能有选择性地工作在（a）输入状态及（b）传送输出逻辑信号的输出状态，并且这组多路I/O信号线中剩下的线可有选择地工作在（a）输入状态，（b）输出状态及（c）高阻抗状态。

许多可手动数据输入开关工作时，每个都能在对应的一条I/O信号线及另一条I/O信号线之间建立一电气通路。控制电路操纵第二条I/O信号线并有选择地操纵余下的I/O信号线，一次一个地，在输出状态产生输出逻辑信号，同时至少操纵一条处在输入状态的I/O信号线，并经操作开关从处在输出态被选好的I/O信号线上接收输出逻辑信号。其它的I/O信号线处在高阻状态，由控制电路确定诸多可手动数据输入开关的哪一个或哪几个是响应于产生和接收信号的操作开关。

数据输入开关含有多个第一开关，每一路I/O信号线都能通过多个第一开关分别接到所有其它I/O信号线上。多个第二开关将参考逻辑信号送到相应的I/O信号线上。控制电路含有操纵I/O线处于输入状态的电路，以便接收该I/O线上的输出逻辑信号和参考逻辑信号。

依据本发明的另一方面：输入装置还包括一参考逻辑信号源及第二组手动数据输入开关，以有选择地把参考信号提供给对应的I/O信号线。

依据本发明的还有一方面：输入状态及高阻态有共同的电气特性。而且，控制电路根据收到的来自处于输出状态的两个不同的I/O信号线的输出逻辑信号产生一错误信号。

本发明的另一方面是，含有的每一I/O信号线都有一相关的二进制加权的键盘编码。控制电路包括产生二进制值的电路，该值相当于（a）接收到逻辑电平信号的每路I/O线的二进制加权的和，（b）相应于处在输出状态下的任一I/O信号线的二进制偏移值的和，此偏移值大于这些I/O信号线的最大二进制加权值。为了消除错误输出，本装置还包含去抖动电路以输出相对于多个计算的二进制值的一个最大的二进制值。

依据本发明的其它方面，控制电路顺序地操纵每一I/O信号线处在输出态和/或操纵所有的I/O信号线处在输入态，以及顺序地操纵每一I/O信号线顺序地处在输出态。利用二极管通过开关建立一单向电流通路。

依据本发明还有一个方面：数字键盘输入装置包括一参考逻辑信号源。多路I/O信号线能各自有选择地操作，具有（a）高阻态，（b）传送输入逻辑信号电平的输入态及（c）传送输出逻辑信号的输出态。多个第一开关能各自操作，以便在对应的一条I/O信号线及所有其它I/O信号线之间建立一电气通路。多个第二开关也能各自操作，以便把参考逻辑信号送到相应的一条I/O信号线上。

一个I/O控制器操纵处在输入状态的多路I/O信号线并检测参考逻辑信号和在相应于第二组开关某一个操作的一条I/O信号线上的输出逻辑信号。控制器还操纵多路I/O信号线中的一条线处在输出态并使余下的多路I/O信号线呈输入态，以检测在多路I/O 信号线上至少一条线的输出逻辑信号，从而检测多个第一开关中至少一个开关的任一操作。

依据本发明还有一个方面，一数字键盘输入装置含有由N条电导线组成的多路I/O信号线。（N-1）个第一电子开关，（这里N是大于2的整数），其每一开关都有一端接到第一条电导线上，开关的另一端则接到除第一条导线以外的其它电导线上。（N-2）个第二电子开关，其每一个都有一端接到第二条导线上，而另一端接到除第一条和第二条导线以外的其它导线上。逻辑电路（1）控制导线顺序地，一次一条地处在输出态，以产生一输出逻辑信号，同时（2）操纵至少一条其它的I/O信号线处在输入状态，为的是通过工作的电子开关接收来自在第一种状态下可选择的I/O信号线的输出逻辑信号，及（3）操纵其它的I/O信号线在高阻状态。响应输出态和接收的输出逻辑信号，控制器确定多个第一及第二数据输入开关的哪一个被启动。

依据本发明还有另外的方面，数字键盘输入装置还包括一参考逻辑信号源和（N）个第三电子开关，这每个开关都有一端被接到相应的导线上，而另一端接到参考逻辑信号源上。

依据本发明的另一方面，I/O线的输入态和高阻态具有共同的阻抗特性。

根据本发明还有一方面，从具有多路I/O信号线及多个开关的数字键盘输入数据的方法，此方法意味着在一条I/O信号线及其它I/O信号线之间提供一电气通路，步骤如下：（a）操纵一条I/O信号线处在输入态并在其上产生一输出逻辑信号及（b），操纵其它的I/O线处在输入态并检测其上的输出参考信号。响应步骤（a）和（b），在（c）步中，指示出开关装置的操作。

依据本发明的另一方面，一种方法，包括提供参考输出信号的稳定源及有选择地把参考输出信号加于I/O信号线。该方法还包括在附加的I/O线工作于输出态以后，有选择地操纵附加的I/O线处在高阻态。

本发明还有其它目的及优点，下面的详述对本专业的技术人员是显而易见的。在那里，只表达和阐述了发明的优选实施例，简单的作为实现本发明的最好予想模式的说明。不难看出，本发明能用于其它及不同的实施例，它的某个细节可在各种明显的方面改进，而不背离本发明。因此，附图及说明书被认为是本质的阐述，而不是限制。

图1是依据本发明的键盘，用于把提供的输入数据送到数字装置。

图2是依据本发明的键盘输入装置的全填充的优选实施例电路图。

图3是依据本发明的键盘输入装置的优选例电路图，它含有电流阻塞二极管，防止错误的多个开关检测。

图4是依据本发明键盘的部分填充的优选实施例电路图。

参见图1，依据本发明原理制成的键盘5由一基板6组成，基板6上支托着一两维键盘开关11-55组成的阵列，当手动激活开关时，相应的信号延着总线8送到装置9-比如电参数测试仪。依据本发明，键盘开关12-55内部连接并被控制，因此，开关数目可大于总线8的导线数。

键盘5示于图1-3，它包含数字I/O电路10。数字I/O电路10可以是Hitachi（日立）6303Y 8位单片微处理器，它与I/O线71-75连接，尽管在图中示出5条I/O线，但应明白，只要比2大的任何其它数都可以。I/O电路10有选择地操纵I/O线71-75处于三种状态。在第一种状态，即输出态，电路10对任何一路线施加一输出逻辑信号，此信号例如可以是一逻辑1信号。在第二种状态，即输入态，电路10检测有关线的逻辑状态，以确定与处于输出态的另一条线相连的开关11-55中的一个是否是闭合的。第三种状态即高阻态，任何线都变得不起作用。当任何I/O线处于高阻态且没有另外的加载或驱动时，此线就保持上/下拉参考电源60所确定的电平上，此电平对应逻辑值为0。假如正逻辑取对应逻辑值0的地电位，参考电压电平（一般是+5V）表示逻辑值1，则上/下拉参考源60是地电位源，而参考源66和任何工作于输出态的I/O线一起都是非零参考电平信号源，例如+5V。反之，假如采用负逻辑值，则源60是一个向上拉5V的参考源，而源66及任一工作在输出态的I/O线则被置于0伏地电位。

当I/O线处在输入态时，电阻61-65与上/下拉参考源60协同操作以保持有关的I/O线71-75处于相当于逻辑0电平。这样，当采用正逻辑时，电阻61-65通过地电位源60起下拉电阻的作用;当采用负逻辑时，电阻61-65则通过电压源60起上拉电阻的作用。为简便起见，下面的讨论将假定采用正逻辑，其中源60是地电位源，电阻61-65起下拉电阻作用，在输出态使有关的I/O线输出一个非零，例如5V的输出逻辑信号。此外，由于假定的是正逻辑操作，参考源66则产生同样的非零输出逻辑信号电平做为输出态操纵I/O线，这样，此信号电平则被数字I/O电路10认定为逻辑1电位。

利用手动操作数据开关11-15，22-25，33-35，44-45及55通过键盘完成输入。为便于参考，用数字开关标号指示该开关的连通作用，由两个相同数字标定开关的接通，如11、22……等，使参考源66及有关的I/O信号线71-75之间建立-电气通路。例如，开关11的接通使参考源66置信号线71于逻辑1电平。由两个不同的数字标定的开关例如12、24、35的接通，在I/O信号线71-75之中的两条线之间建立-电气通路。因此，可以手动操作的开关12在I/O信号线71和72之间建立-电气通路。

图1的数字键盘输入装置的数据键盘扫描操作总结于表1中：

步骤： I/O线状态检测键组合数

71 72 73 74 75 Comb

1 I I I I I 11，22，33，44，55 32

2 O I I I I 12，13，14，15 16

3 Z O I I I 23，24，25 8

4 Z Z O I I 34，35 4

5 Z Z Z O I 45 2

表1

在表1中，输入、输出及高阻态分别用字母I、O及Z表示。而且，最后一列的“Comb”表示对于在这一步中给定的可检测开关数的状态的可能组合。

表1所示的扫描算法中，I/O信号线75只工作于输入态，I/O信号线74可在输入输出两种状态下工作，但不在高阻态工作，后面的观测在这里所阐述的实施例中并不显得特别重要，因为输入操作状态加倍就可作为一高阻态。虽然要描述的扫描算法是以表1所列的顺序为基础，但其它顺序同样是可行的。例如表2就说明这样一种替换扫描顺序。

步骤 I/O线状态检测键组合数

71 72 73 74 75

1 I I I I I 11，22，33，44，55 32

2 I I I I O 15，25，35，45 16

3 I I I O Z 14，24，34 8

4 I I O Z Z 13，23 4

5 I O Z Z Z 12 2

表2

参考表1，在第一步，I/O信号线71-75工作于输入态以接收从开关11、22、33、44和55输入进来的数据并检测开关11、22、33、44和55的动作。第一组开关中任何一个动作都会使有关的信号线71-75分别被激励到参考源66产生的正逻辑电平。注意，第一组的任一开关都能够单独和同时动作并正确地检测，而这组以外的任何开关（即开关12-15，23-25，34，35，45）的动作，由于在不同的I/O信号线71-75之间并联一个正输出逻辑信号，能引起一错误的开关检测。因此，假如在第一步中检测到一个开关动作，为了避免在以后的步骤中错误的开关检测，则应停止扫描。

在第二步，I/O信号线71工作于输出态以输出一逻辑1电平信号，同时I/O信号线72-75工作于输入态。I/O信号线72、73、74和75依据I/O信号线71产生逻辑1电平信号分别检测第二组开关12、13、14及15中的任何一个的动作。此外，在第二组中开关的同时动作是可区别的，不属于这组的开关动作可能引起错误的开关检测。例如，在该第二步，开关12和13与开关12和23的动作不能区别开，而开关23不是第二组开关。因此，开关同时动作必须限制在一个信号组范围内的开关和/或必须进行错误检测，以避免错误数据输入的检测，这将在后面叙述。

在第三步，I/O信号线71工作于高阻态，I/O信号线72工作于输出态，I/O信号线73、74和75工作于输入态以检测开关23，24和25的动作。同样，在第四步，I/O信号线73工作于输出态以检测开关34和35的动作。最后，I/O信号线74工作于输出态以检测开关45的动作。注意，这是因为开关布局相对于I/O信号线是对称的，扫描方向，即I/O线71到75对装置的操作来说不是绝对的，如前所述。因此，I/O信号线可不从71到74顺序工作于输出状态，变成使信号线顺序从75到72工作于输出状态。在后一种情况下，开关检测组的顺序是开关11、22、33、44和55，开关15、25、35和45，开关14、24和34、开关13和23及开关12，如表2所示。

如前所述，不同组的开关同时动作能产生错误的数据指示。例如，假如开关12和13同时动作，这在第二步中将检测到这种情况，如表1所示。但是，继续到第3步，其中，I/O信号线72工作在输出态，从I/O信号线72到I/O信号线73的路径要通过开关12和13的串联组合，它们都有I/O信号线71为公共线，此串联开关组被错误地认为是开关23的动作。为防止这种情况出现，最好用电流阻塞二极管与至少某些开关串连起来，使多个开关的动作适用于键盘。图3示出了这样的一种排列，其中，电流阻塞二极管80-98防止了两条I/O信号线之间通过具有第三条I/O公共线的两个开关形成的串联电路所构成的电气通路。

虽然增设阻塞二极管80-98可防止有效的多个开关即一个开关组内的开关的动作的错误检测，但如果不同组的开关动作，则二极管并不能防止错误的开关检测。例如，如果开关12和23同时动作，从I/O信号线71到I/O信号线72，并且通过开关23到I/O信号线73就建立了一电流通路。结果是，除了在步骤2正确检测开关12外，还有一个开关13的错误检测。假如扫描继续进行到第3步，其中I/O信号线72工作于输出态，则检测开关23操纵的操作。因为此时检测的是不同组开关的动作，因此产生了错误的信号，以指示发生了二义性的检测条件。

为了提供一唯一的二进制值表示任何合法的开关组合的动作，每一I/O信号线都给定一个二进制权值。例如，在I/O信号线75上接收的输入有一二进制加权值1（即2°），在I/O信号线71上接收的输入有一二进制加权值16（即2⁴），中间的I/O信号线加权值对应（即I/O信号线74为2;信号线73为4;信号线72为8）。下一步，每一I/O信号线按前一步检测的组合另外加权。任何一步中可能的组合数示在表1和表2的最后一列内。因此，在第2步，I/O信号线75到72有偏移值32（5个能检测的开关即2⁵）产生各自的加权值为33，34，36和40。在第3步，I/O信号线由前面所有的组合总偏移，即48（2⁵+2⁴），导致在I/O信号线75、74和73上产生的加权值分别为49、50和52。在第4步，I/O信号线75和74的偏移为56（前面计算过的48加上8表示由第三步可能获得的组合），因此，其加权值为57和58。最后，在第5步，任何在I/O信号线75上接收的输入应有加权值61。这样，根据此编码技术能够确定开关12-55的动作，如表3所示。

键值键值键值

11 16 22 8 34 58

12 40 23 52 35 57

13 36 24 50 44 2

14 34 25 49 45 61

15 33 33 4 55 1

表3

同时动作的键盘开关的组合也具有唯一的二进制值，如表4所示。

键组值键组值

12，13……76 24，25……99

12，14……74 34，35……114

12，15……73 12，13，14……110

13，14……70 12，13，15……109

13，15……69 12，14，15……107

14，15……67 13，14，15……103

23，24……102 23，24，25……151

23，25……101 12，13，14，15……143

表4

再次指出，所有的开关组合必须是同组的。由于多个开关同时动作所产生的检测值是各键开关值的和，因此，通过缓冲二进制输出值以及在检测非零二进制值时输出或锁存任一时间周期内获得的最大值，能很容易地实现去抖动。

输入开关的最大数“S”是可利用的I/O信号线数“N”的函数。因此，开关最大数S等于I/O信号线数N加上N个事件同时取两个的组合，这可表示为

S＝ (N（N+1）)/2

但是，这发明同样可应用于不需要键的最大数与I/O信号线数相适应的数字式键盘输入装置。图4表示了这样的一种结构，在这里，虽然有5条可利用的I/O信号线，但只提供了7个开关12-15及23-25。因为此实施例没有用开关全部填充，所以此结构只需要两步扫描过程。在第一步，I/O信号线71工作于输出态，而I/O信号线72-75工作于输入态以检测开关12-15的动作。在第二步，I/O信号线72工作于输出态，而I/O信号线73-75工作于输入态以检测开关23-25的动作。图4所示的输入装置采用正逻辑电平，其中地电位电平表示没有按键动作，即“零”。而且，图4的结构不需要外部参考源，而依赖于I/O信号线71和72工作于输出态所产生的参考电平。

本文披露，仅表示及叙述了此发明的优选实施例，但正如前面所提到的，必须了解：本发明可利用于各种其它的组合和环境，并可以在如本文所表达的本发明思想的范围内进行变化及修改。

Claims

1、一种数字键盘输入装置，包括：

多条I/O信号线，每条线可有选择地工作于(a)高阻态，(b)传送输入逻辑信号的输入态，及(c)传送输出逻辑信号的输出态；

多个可手动操作的数据输入开关装置，当操作时，每个都在相应的一条所述的I/O信号线与另一条所述的I/O信号线之间提供一电气通路；

控制逻辑装置，用以有选择地一次一条地控制所述的I/O信号线处于输出状态，并产生所述的输出逻辑信号，同时控制所述的其余I/O信号线的至少一条处于所述的输入态，并借助于一个工作的所述数据输入开关装置，接收来自处于所述输出状态的一条选定I/O信号线的输出逻辑信号；该控制逻辑装置还用于控制其它I/O信号线处于所述的高阻态，做为响应，确定所述的可手动操作的数据输入开关装置中的哪一个或哪几个是所述工作的开关装置；

每条所述I/O信号线有一相关的二进制加权，所述控制逻辑装置包括计算一个二进制值的装置，该二进制值相当于如下值之和，(a)每条接收逻辑电平信号的I/O线的二进制加权，和(b)相应于被操作于所述输出态的任一条I/O信号线的二进制偏置值，所述偏置值大于所述I/O信号线的最大二进制加权值。

2、数字输入装置，包括：

多条I/O信号线，所述多条I/O信号线中的第一条线可工作在输入状态，以传送输入逻辑电平信号;所述的多条I/O信号线的第二条能有选择性地工作于（a）所述的输入态和（b）传送出逻辑信号的输出态;并有选择地使所述的其余多条I/O信号线处于（a）所述的输入态，（b）所述的输出态及（c）高阻态;

多个可手动操作的数据输入开关装置，在工作时，每个都能在对应的一条所述I/O信号线及另一条所述的I/O信号线之间提供一电气通路;以及

控制逻辑装置，用于控制所述的第二条线及有选择地控制所述的其余I/O信号线一次一条地处于所述的输出态，并产生所述的输出逻辑信号，同时至少控制所述的第一条I/O信号线处于所述的输入态，并通过一工作的所述数据输入开关装置接收来自处于所述的输出态的一条选择定I/O信号线的所述的输出逻辑信号，该控制逻辑装置还用于控制其它所述的I/O信号线处于高阻态，做为响应，确定所述的多个可手动操作的数据输入开关装置的哪一个或哪几个是所述工作的开关装置;

每条所述I/O信号线有一相关的二进制加权，所述控制逻辑装置包括计算一个二进制值的装置，该二进制值相应于如下值之，和（a）每条接收逻辑电平信号的I/O线的二进制加权，和（b）相应于被操作于所述输出态的任一条I/O信号线的二进制偏置值，所述偏置值大于所述I/O信号线的最大二进制加权值。

3、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，还包括一参考逻辑信号源，其中，所述的数据输入开关装置含有附加的可手动操作的数据输入开关装置用于有选择地将所述的参考逻辑信号提供给相应的I/O信号线。

4、依据权利要求3的数字输入装置，其特征在于，所述的多条I/O信号线中的一条工作于所述的输出态作为所述的参考逻辑信号源。

5、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的数据输入开关装置包含多个第一开关，所述的I/O信号线的每一条都通过所述的多个第一开关分别连接到其它所有所述的I/O信号线上，所述的数据输入开关装置还包括第二组开关，用于把所述的参考逻辑信号送到相应的各条所述I/O信号线上，其中所述的控制装置包括使所述的I/O线工作于所述的输入态、并接收所述I/O线上的输出逻辑和参考逻辑信号的装置。

6、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的多个数据输入开关装置包括在对应的一些所述I/O信号线及所有的其它所述I/O信号线之间有选择地建立电气通路的开关。

7、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的输入态及所述的高阻态都有共同的电气阻抗特性。

8、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的控制逻辑装置，根据从两条处于所述的输出态的不同的I/O信号线接收到的所述的输出逻辑信号，产生一错误信号。

9、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，包括去抖动装置，用于输出与多个所述的计算二进制值相对应的一个最大二进制值。

10、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的控制逻辑装置是顺序地使所述的I/O信号线的每一条处于所述的输出态。

11、依据权利要求2的数字输入装置，其特征在于，所述的控制逻辑装置控制全部所述的I/O信号线处于所述的输入态，并控制所述的I/O信号线的每一条顺序地处于所述的输出态。

12、依据权利要求3的数字输入装置，其特征在于，含有通过所述的开关建立单向电流通路的装置。

13、一种数字键盘输入装置包括：

N个I/O信号线（N＞2），每条有选择地可工作于下列状态：（a）高阻态，（b）传送输入逻辑信号电平的输入态，及（c）传送输出逻辑信号的输出态;

第一组N（N-1）/2个开关，每一个都可工作，以在对应的一条所述I/O信号线和另一条所述I/O信号线之间提供一电气通路，从而通过一相应开关有选择地提供从所有所述I/O信号线到所有其他所述I/O信号线的电气通路;

第二组N个开关，其中，每个开关都可工作，以把所述的参考逻辑信号加到对应的一条所述I/O信号线上;

一个I/O控制器，用来控制所述的多条I/O信号处于所述的输入状态，并检测所述I/O信号线中一条的参考逻辑信号和输出逻辑信号，它与所述的第二组开关中的一个开关的操作相对应，而且用来控制所述的N条I/O信号线中的一条处于输出态，以检测所述的N条I/O信号线中至少一条线的所述输出逻辑信号，从而检测所述的第一组开关至少一个开关的任何操作;每条所述I/O信号线有一相关的二进制加权，所述I/O控制器包括计算一个二进制值的装置，该二进制值相当于如下值之和，（a）每条接收逻辑电平信号的I/O线的二进制加权，（b）相应于被操作于所述输出态的任一条I/O信号线的二进制偏置值，所述偏置值大于所述I/O信号线的最大二进制加权值。

一个I/O控制器，用来控制所述多条I/O信号线处于所述输入态，并检测一条所述I/O信号线上的参考逻辑信号和输出逻辑信号，它与一

14、一个数字键盘输入装置，包括：

多条I/O信号线包括N条电导线;

（N-1）个第一电气开关，其中，N是一个大于2的整数，每个开关都有一端接到所述的第一第导线，而另一端接到除所述的第一条导线外所述的其它导线的一导线上;

（N-2）个第二电气开关，其中，每一个都有一端接到第二条所述导线，而另一端接到除所述的第一和第二条导线外的所述导线的一条上;

一个I/O控制器，用来控制所述多条I/O信号线处于所述输入态，并检测一条所述I/O信号线上的参考逻辑信号和输出逻辑信号，它与一个所述第二开关的操作相对应;而且还用来控制所述多条I/O信号线中的一条处于输出态，并保持所述多条I/O信号线中的其他线处于输入态，以检测所述多条I/O信号线中至少一条线上的所述输出逻辑信号，从而检查所述多个第一开关中的至少一个的任何操作;

每条所述I/O信号线有一相关的二进制加权，所述I/O控制器包括计算一个二进制值的装置，该二进制值相当于如下值的和，（a）每条接收逻辑电平信号的I/O线的二进制加权，（b）相应于被操作于所述输出态的任一条I/O信号线的二进制偏置值，所述偏置值大于所述I/O信号线的最大二进制加权值。

15、依据权利要求14的数字键盘输入装置，其特征在于还包括一个参考逻辑信号源及（N）个第三组电气开关，第三组电气开关的每一个都有一端接到相应的导线上，而另一端接到所述的参考逻辑信号源上。

16、依据权利要求14的数字键盘输入装置，其特征在于所述的输入态和所述的高阻态都有共同的电气特性。

17、从具有开关装置的数字键盘输入数据的一种方法，该开关装置的工作能够在一条所述I/O信号线及另一条所述I/O信号线之间提供一电气通路，本方法包括下述步骤：

（a）使一个二进制加权与工作于输入态的所述I/O信号线相关;

（b）使一个二进制偏置值与工作输出态的所述I/O信号线相关;

（c）使予定一条所述的I/O信号线处于输出态并在其上产生一输出逻辑信号;

（d）使其它所述I/O线处于所述输入态，并检测其上的所述的输出逻辑信号;并且响应于步骤（c）和（d），

（e）计算一个二进制值，该二进制值相应于下述值之和，（Ⅰ）每条接收所述逻辑电平信号的I/O线的所述二进制加权，（Ⅱ）与相应于被操作于所述输出态的一条所述I/O信号线相关的所述二进制偏置值，这条线就是从其上接收所述逻辑电平信号的线。

18、权利要求17中所述的数字键盘上输入数据的方法还包括以下步骤：

提供所述参考输出信号的一个固定源;及

把所述的参考输出信号有选择地加于所述的I/O信号线。

19、依据权利要求17所述的数字键盘上输入数据的方法还包括，在所述的附加I/O线工作于所述的输出态之后，有选择地使附加I/O线工作于高阻态的步骤。

20、一种从数字键盘输入数据的方法，所述键盘有排成1到N排的N条I/O信号线和N（N-1）/2个开关装置，每条I/O线i（1＜i＜N）连到（N-i）个开关装置j（1＜j＜N-i），每个开关装置有选择地可在所述I/O线i和一条I/O线（i+j）之间提供电气通路，其特征在于，包括如下步骤：

（a）对每条I/O线i指定一个等于2^（N-i）的输入模式加权值，并指定一个等于对2^（N-i）从1到i求和的偏置值;

（b）顺序地从1到N-1对所述I/O信号线k操作N-1次，处于输出态，在其上产生输出逻辑信号，同时，对所述的从（k+1）到N的I/O线操作（N-k）次，处于输入态，并检测其上的所述输出参考信号;

（c）对如下和值累加，（Ⅰ）与所检测的输出逻辑信号的线相关的各输入模式加权值，加上（Ⅱ）与在其上产生输出逻辑信号的I/O线相关的相应的偏置值，

从而指示所述开关装置的操作。