CN103178825B - 按键控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,其中,该按键控制装置包括:集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号。本发明提供的按键控制装置可减少按键矩阵的必需引脚数目。
Description
技术领域
本发明有关于电子装置的按键矩阵引脚数量的减少,更具体地,有关于执行按键控制的装置。
背景技术
根据现有技术,终端用户可以使用配备多个按键的便携电子装置(portableelectronicdevice)来编辑文档或消息。而在需要降低成本以在目标市场中设计价格更低的产品的情况下,会产生一些问题。更具体地,当需要减少整体引脚(pin)数量以节省成本时,由于根据现有技术,减少按键矩阵(keymatrix)引脚数量(例如,用于一个按键矩阵的引脚数目)通常会导致终端用户可用的按键数目减少,因此减少按键矩阵引脚数量应该不会有帮助意义。例如,具有49个按键的传统按键矩阵需要14个引脚(例如,用于(7*7)个键盘的(7+7)个引脚),根据现有技术,这14个引脚都是不可移除的。因此,有需要提出减少按键矩阵引脚数量的解决方法。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种按键控制装置。
本发明提供一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号;其中,在按键按动的检测期间,在第一时间段,该集成电路控制该多个第一引脚中的至少一个第一引脚处于输出模式,并控制该多个第二引脚处于输入模式;以及在第二时间段,该集成电路控制该多个第二引脚中的至少一个第二引脚处于输出模式,并控制该多个第一引脚处于输入模式。
本发明另提供一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:决定电路,用于根据该多个第一输入/输出信号的一个第一输入/输出信号以及根据该多个第二输入/输出信号的一个第二输入/输出信号,决定该按键按动是该多个按键内第一按键的按键按动还是第二按键的按键按动;其中,在按键按动的检测期间,该集成电路暂时使该多个第一输入/输出信号有效,并检测在第一时间段该第二输入/输出信号是否大于第一预设电压水平以确定是否该第一按键和该第二按键的其中一个被按动;且当检测到该第一按键和该第二按键的其中一个被按动时,该集成电路暂时使该第二输入/输出信号有效,并检测在第二时间段是否该第一输入/输出信号小于第二预设电压水平,以确定是否该第二按键或该第一按键被按动。
本发明还提供一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号,其中,该多个第一引脚的一个第一引脚与该按键矩阵的第一按键的第一终端电性连接,且该第一引脚与该按键矩阵的第二按键的第一终端电性连接;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号;其中,该多个第二引脚的一个第二引脚与该第一按键的第二终端电性连接,以及电阻,具有第一终端和第二终端,其中,该电阻的该第一终端与该第二引脚电性连接,且该电阻的该第二终端与该第二按键的第二终端电性连接。
本发明提供的按键控制装置可减少按键矩阵的必需引脚数目。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例的按键控制装置的方块图;
图2为根据本发明一个实施例图1中所示PCB内/上一些双键控制模块的可行路径示意图;
图3为根据本发明一个实施例图2所示的一些行信号的时序图;
图4为根据此实施例图2所示一些列信号的时序图;
图5为根据本发明另一个实施例图2所示的一些行信号的时序图;
图6为根据本发明一个实施例关于图1所示按键控制装置的实现细节示意图;
图7为根据本发明一个实施例,图6所示架构的第一配置示意图;
图8为根据图7所示的实施例,图6所示架构的第二配置示意图;
图9为根据图7所示的实施例,图6所示架构的第三配置示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的「包含」为一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。此外,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则代表第一装置可直接电气连接于第二装置,或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
请参考图1,图1为根据本发明第一实施例的按键控制装置100的方块图。根据不同实施例,例如第一实施例和其变形的一些实施例,按键控制装置100可包括电子装置的至少一部分(例如一部分或全部)。例如,按键控制装置100可包括电子装置的一部分,更具体地,按键控制装置100可为电子装置内部的控制电路(例如集成电路(integratedcircuit,IC)。又例如,按键控制装置100可为上述电子装置整体。又例如,按键控制装置100可为包括上述电子装置的音频/视频系统。其中,电子装置的实例可包括,手机(例如,多功能手机)、个人数字助理(PDA)以及个人计算机(例如笔记本计算机(laptopcomputer)或台式计算机(desktopcomputer))。
根据第一实施例,按键控制装置100包括IC110和印刷电路板(printedcircuitboard,PCB)120,其中按键控制装置100可包括至少一个在PCB120上/内部实现的双键(two-key)控制模块,例如多个双键控制模块,其中,多个双键控制模块中的每一个(例如,考量中的一个双键控制模块)都可用于执行两个按键的按键控制。此外,IC110用于根据按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,按键矩阵包括多个按键(例如考量中的双键控制模块所控制的两个按键)。在此实施例中,按键矩阵的多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,例如多个行信号(rowsignal){KROW(m)|m=0,1,...,或(M-1)},且按键矩阵的多个输入/输出信号更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,例如多个列信号(columnsignal){KCOL(n)|n=0,1,...,或(N–1)}。
如图1所示,按键控制装置100可包括(M*N)个双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)},例如双键控制模块{{TM(0,0),...,TM(0,n),…,TM(0,(N-1))},…,{TM(m,0),…,TM(m,n),…,TM(m,(N-1))},…,{TM((M-1),0),...,TM((M-1),n),...,TM((M-1),(N-1))}},且所述双键控制模块的其中一些分别在图1中标记为“TM”,且预设值M和N的任一个都为正整数,更具体地,可为大于1的整数。此处仅为说明目的,本发明并不限于此。根据本实施例的一些变形,预设值M和N的其中一个可为大于1的整数,而预设值M和N中的另一个可等于1。根据本实施例的另一变形,预设值M和N两者都可等于1,此意味着在此变形中,双键控制模块集合{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)}内的双键控制模块数目可等于1。
根据此实施例,IC110包括多个引脚,其中的一些引脚可用于分别传输所述的输入/输出信号。更具体地,在用于分别传输按键矩阵的输入/输出信号的引脚内部,用于分别传输对应于第一方向(例如对应于按键矩阵的行的方向)的第一输入/输出信号(例如行信号{KROW(m)|m=0,1,...,或(M-1)})的引脚可称为第一引脚(例如行引脚),且用于分别传输对应于第二方向(例如对应于按键矩阵的列的方向)的第二输入/输出信号(例如列信号{KCOL(n)|n=0,1,...,或(N–1)})的引脚可称为第二引脚(例如列引脚)。请注意,用于在IC110和PCB120之间传输行信号{KROW(m)|m=0,1,...,或(M-1)}的行引脚的引脚数量等于M,而用于在IC110和PCB120之间传输列信号{KCOL(n)|n=0,1,...,或(N-1)}的列引脚的引脚数量等于N。因此,分别对应于行信号{KROW(m)|m=0,1,...,或(M-1)}的行引脚和分别对应于列信号{KCOL(n)|n=0,1,...,或(N–1)}的列引脚的总引脚数目为(M+N)。
根据此实施例,所述双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)}可输入/输出行信号{KROW(m)|m=0,1,...,或(M-1)}的对应行信号且可输入/输出列信号{KCOL(n)|n=0,1,...,或(N–1)}的对应列信号。由于双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)}中的每个双键控制模块都可提供对电子装置的两个按键的按键控制,因此按键控制装置100通过使用(M+N)个引脚可提供对电子装置的(2*(M*N))个按键的按键控制。
如上所述,双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)}中的每一个都可提供对电子装置的两个按键的按键控制。但这并不意味着考量中的双键控制模块(例如双键控制模块TM(m,n))的两个按键应该位于考量中的双键控制模块的外部。根据不同实施例,例如第一实施例和它的一些变形,由双键控制模块TM(m,n)控制的两个键可实现为位于双键控制模块TM(m,n)的内部,或者实现为位于双键控制模块TM(m,n)的外部,或者实现为部分位于双键控制模块TM(m,n)的内部。
图2为根据本发明一个实施例图1中所示PCB120内/上一些双键控制模块的可行路径(possiblepath)示意图。为简洁,本实施例中的两个预设值M和N可都等于3。在此实施例中,双键控制模块{{TM(0,0),TM(0,1),TM(0,2)},{TM(1,0),TM(1,1),TM(1,2)},{TM(2,0),TM(2,1),TM(2,2)}}分别用于控制多个按键组合{{{A1,A10},{A4,A13},{A7,A16}},{{A2,A11},{A5,A14},{A8,A17}},{{A3,A12},{A6,A15},{A9,A18}}}。例如,对应于行信号KROW(0)和列信号KCOL(0)的双键控制模块TM(0,0)用于控制按键组合{A1,A10}。又例如,对应于行信号KROW(2)和列信号KCOL(2)的双键控制模块TM(2,2)用于控制按键组合{A9,A18}。
根据此实施例,前述双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,...,或(M-1);n=0,1,...,或(N–1)}中的每一个在PCB120内/上都可能具有一些可行路径(例如,每个按键组合周围的虚线所示的路径)。更具体地,当用户按动按键组合(setofkeys)中的一个按键(例如,按键组合{A1,A10}中的一个,例如按键A10)时,可激活(activate)或使用考量中的双键控制模块(例如双键控制模块TM(0,0))的一个或多个可行路径,其中,该按键组合由考量中的双键控制模组所控制。
在一些实施例中,例如图3-9分别所示的实施例,在按键按动的检测期间,在第一时间段,IC110通常控制多个第一引脚中的至少一个第一引脚处于输出模式,并控制多个第二引脚处于输入模式;以及在第二时间段,IC110控制多个第二引脚中的至少一个第二引脚处于输出模式,并控制多个第一引脚处于输入模式。例如,在第一时间段,IC110通过使用前述的至少一个第一引脚暂时使所传输的第一输入/输出信号有效(assert),更具体地,通过将第一输入/输出信号提升至第一输入/输出信号的高电压水平VH1以暂时使第一输入/输出信号有效。因此,在第一时间段前述的至少一个第一引脚处于输出模式。又例如,在第二时间段,IC110通过使用前述的至少一个第二引脚暂时使所传输的第二输入/输出信号有效,更具体地,通过将第二输入/输出信号提升至第二输入/输出信号的高电压水平VH2以暂时使第二输入/输出信号有效。因此,在第二时间段前述的至少一个第二引脚处于输出模式。实际上,第一输入/输出信号的高电压水平VH1可等于第二输入/输出信号的高电压水平VH2,且在高电压水平VH1等于高电压水平VH2的情况下,高电压水平VH1和高电压水平VH2都可称为高电压水平VH。通常,在按键按动检测期间的一个时间点,第一引脚中的其中一个处于输出模式,且在按键按动检测期间的一个时间点,第二引脚中的其中一个处于输出模式。
根据这些实施例,在第一时间段,IC110通过使用第二引脚暂时使所传输的第二输入/输出信号无效(de-assert),更具体地,通过将第二输入/输出信号保持在第二输入/输出信号的低电压水平VL2以使第二输入/输出信号暂时无效。因此,在第一时间段第二引脚处于输入模式。此外,在第二时间段,IC110通过使用多个第一引脚暂时使所传输的多个第一输入/输出信号无效,更具体地,通过将第一输入/输出信号保持在第一输入/输出信号的低电压水平VL1以使第一输入/输出信号暂时无效。因此,在第二时间段第一引脚处于输入模式。实际上,第二输入/输出信号的低电压水平VL2可等于第一输入/输出信号的低电压水平VL1,且在低电压水平VL2等于低电压水平VL1的情况下,低电压水平VL2和低电压水平VL1都可称为低电压水平VL。
请参考图3和图4,图3为根据本发明一个实施例图2所示的一些行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的时序图,而图4为根据此实施例图2所示一些列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的时序图。
如图3和图4所示,列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输入阶段对应于行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输出阶段。请注意,将中断(interrupt)作为用于触发图3和图4中揭示的相应操作的一个实例,其中,此实施例中的中断表示由于用户按动按键而导致的电压降(voltagedrop),更具体地,该电压降为在此实施例中列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输入阶段之前的列信号KCOL(0)的电压降。
在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输出阶段,IC110用于使行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)分别在时间段t1、t2及t3内有效。更具体地,在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输出阶段,IC110控制行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)分别在时间段t1、t2及t3内被提升至高电压水平VH。此外,IC110用于在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输入阶段检测(或读取)列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)。例如,由于用户按动按键,在IC110中可检测(或读取)到行信号KROW(0)使列信号KCOL(0)有效,(例如,列信号KCOL(0)被提升至高电压水平VH),因此,IC110确定按键组合{A1,A10}中的特定按键被按动。
然后,在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输出阶段,IC110用于使列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)分别在时间段t4、t5及t6内有效。更具体地,在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输出阶段,IC110控制列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)分别在时间段t4、t5及t6内分别被提升至高电压水平VH。此外,IC110用于在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输入阶段检测(或读取)行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)。例如,由于用户按动按键,在IC110中可检测(或读取)到列信号KCOL(0)使行信号KROW(0)有效。,(例如,行信号KROW(0)被提升至高电压水平VH),因此,IC110确定该特定键为A1,即A1被按动。
请注意,在图3所示输出阶段的行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)上的所有脉冲(pulse)内,只有图3所示时间段t1内的脉冲301最终被传输成为图4所示输入阶段中列信号KCOL(0)的脉冲。当IC110检测(或读取)到图4所示输入阶段中列信号KCOL(0)的脉冲时,IC110可确定按键组合{A1,A10}中的特定按键被按动(而不是其他按键组合{{{A4,A13}、{A7,A16}}、{{A2,A11}、{A5,A14}、{A8,A17}}、{{A3,A12}、{A6,A15}、{A9,A18}}}中的任何按键组合)。此外,在图3所示的时间段t4内,IC110检测(或读取)行信号KROW(0)以确定是否行信号KROW(0)有效(更具体地,确定在时间段t4内是否存在行信号KROW(0)的脉冲)。由于,IC110检测(或读取)到行信号KROW(0)的脉冲304,IC110确定特定按键为按键A1,即按键A1被按动。
根据一些实施例,例如图3与图4所示实施例的一些变形,在一个时间段考量中的行信号暂时有效(例如,考量中的行信号被提升至高电压水平VH)的情况中,可将用于传输考量中的行信号的IC110的对应行引脚看作处于输出模式。此外,在一个时间段考量中的行信号无效或暂时不是有效的(例如,考量中的行信号设定或保持在低电压水平VL,或者考量中的行信号未被提升至高电压水平VH)的情况中,可将用于传输考量中的行信号的IC110的对应行引脚看作处于输入模式。因此,根据这些实施例,在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的前述输出阶段,每一次,用于传输行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的行引脚中仅有一个处于输出状态。
图5为根据本发明另一个实施例图2所示的一些行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的时序图,其中,此实施例为图3所示实施例的变形。图5所示脉冲501可与上述的脉冲301相同,而上述的脉冲304被在实施例中处于低电压水平VL的撤销部分曲线(de-assertedpartialcurve)504所代替。请注意,在此实施例中,撤销部分曲线504的电压水平为低电压水平(例如低电压水平VL)。此仅为说明目的,本发明并不限于此。实际上,IC110内实现的决定电路的检测方式可导致无效部分曲线504的电压水平略微高于低电压水平VL。此外,此实施例的列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的曲线可分别与图4所示相同,其中,在时间段t1,列信号KCOL(0)的有效部分曲线(或脉冲)的电压水平为高电压水平(例如高电压水平VH)。此仅为说明目的,本发明并不限于此。实际上,IC110内实现的前述决定电路的检测方式可导致列信号KCOL(0)的有效部分曲线的电压水平略微低于高电压水平VH。
在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输出阶段,IC110用于使行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)分别在时间段t1、t2及t3内有效。更具体地,在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输出阶段,IC110控制行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)分别在时间段t1、t2及t3内被提升至高电压水平VH。此外,IC110用于在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输入阶段检测(或读取)列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)。例如,由于用户按动按键,在IC110中可检测(或读取)到行信号KROW(0)使列信号KCOL(0)有效,例如,列信号KCOL(0)被提升至接近高电压水平VH的高电压水平,更具体地,该高电压水平大于第一预设电压水平VH-MIN,其中,此实施例的第一预设电压水平VH-MIN表示可作为高电压水平的最小电压水平。因此,IC110确定按键组合{A1,A10}中的特定按键被按动。
然后,在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输出阶段,IC110用于使列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)分别在时间段t4、t5及t6内有效。更具体地,在列信号组合KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)的输出阶段,IC110控制列信号KCOL(0)、KCOL(1)和KCOL(2)分别在时间段t4、t5及t6内分别被提升至高电压水平VH。此外,IC110用于在行信号组合KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)的输入阶段检测(或读取)行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)。例如,由于用户按动按键,在IC110中可检测(或读取)到列信号KCOL(0)使行信号KROW(0)为无效或不为有效。例如,行信号KROW(0)处于接近低电压水平VL的低电压水平,更具体地,行信号KROW(0)的电压水平小于第二预设电压值VL_MAX,其中,此实施例的第二预设电压值VL_MAX表示可作为低电压水平的最大电压水平。因此,IC110确定特定按键为按键A10,即按键A10被按动。
请注意,在图5所示输出阶段的行信号KROW(0)、KROW(1)和KROW(2)上的所有脉冲内,只有图5所示时间段t1内的脉冲501被最终传输成为图4所示输入阶段中列信号KCOL(0)的脉冲。当IC110检测(或读取)到图4所示输入阶段中列信号KCOL(0)的脉冲时,IC110可确定按键组合{A1,A10}中的特定按键被按动(而不是其他按键组合{{{A4,A13},{A7,A16}},{{A2,A11},{A5,A14},{A8,A17}},{{A3,A12},{A6,A15},{A9,A18}}}中的任何按键组合)。此外,在图5所示的时间段t4内,IC110检测(或读取)行信号KROW(0)以确定是否行信号KROW(0)有效(更具体地,确定在时间段t4内是否存在行信号KROW(0)的脉冲)。由于,IC110检测(或读取)到行信号KROW(0)的无效部分曲线504,IC110确定特定按键为按键A10,即按键A10被按动。
图6为根据本发明一个实施例关于图1所示按键控制装置100的实现细节示意图。可将双键控制模块TM(m,n)作为本实施例中考量的双键控制模块的一个例子。此外,数字标号610和620用于表示由双键控制模块TM(m,n)所控制的按键组合,例如,在(m,n)=(0,0)的情况下,两个按键610和620分别可表示图2所示实施例的按键A1和A10。
如图6所示,按键控制装置100可包括至少一个电阻,例如多个电阻R1、R2、R3及R4,且装置100可包括至少一个开关单元,例如多个开关单元SW1、SW2及SW3,分别由IC110的若干控制信号C1、C2及C3所控制,其中,本发明IC110的前述决定电路包括电阻R1、R2及R3和开关单元SW1、SW2及SW3。在此实施例中,电阻R1的第一终端(terminal)(更具体地,此实施例中电阻R1的较下方终端)电性连接于接地电压,电阻R2的第一终端(更具体地,此实施例中电阻R2的左边终端)作为IC110内部的输入/输出终端VIO,且电阻R3的第一终端(更具体地,此实施例中电阻R3的右边终端)电性连接于接地电压。此外,对应于行信号KROW(m)的行引脚与按键610的第一终端(更具体地,此实施例中按键610的左边终端)电性连接,且对应于行信号KROW(m)的行引脚与按键620的第一终端(更具体地,此实施例中按键620的左边终端)电性连接。此外,对应于列信号KCOL(n)的列引脚与按键610的第二终端(更具体地,此实施例中按键610的上方终端)电性连接,其中,电阻R4的第一终端(更具体地,此实施例中电阻R4的上方终端)与对应于列信号KCOL(n)的列引脚电性连接,且电阻R4的第二终端(更具体地,此实施例中电阻R4的下方终端)与对应于按键620的第二终端(更具体地,此实施例中按键620的上方终端)电性连接。
根据此实施例,IC110的前述决定电路用于根据多个第一输入/输出信号内考量的第一输入/输出信号(例如行信号KROW(m)),并根据多个第二输入/输出信号内考量的第二输入/输出信号(例如列信号KCOL(n))来决定按键按动是按键610还是按键620的按键按动。此外,在按键按动的检测期间,IC110暂时使考量中的第一输入/输出信号(例如KROW(m))有效,并检测在第一时间段(例如(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t1),考量中的第二输入/输出信号(例如列信号KCOL(n))是否大于第一预设电压VH_MIN,以确定是否按键610和按键620的其中一个被按动。更具体地,当检测到在第一时间段(例如在(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t1)内考量中的第二输入/输出信号(例如列信号KCOL(n))大于第一预设电压值VH_MIN时,IC110的决定电路确定按键610和按键620的其中一个被按动。此外,当检测到按键610和按键620的其中一个被按动时,IC110暂时使考量中的第二输入/输出信号(例如列信号KCOL(n))有效,并检测在前述的第二时间段(例如在(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t4)是否考量中的第一输入/输出信号(例如行信号KROW(m))小于第二预设电压值VL_MAX,以确定是按键620还是按键610被按动。更具体地,当检测到在上述的第二时间段(例如在(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t4)考量中的第一输入/输出信号(例如行信号KROW(m))小于第二预设电压值VL_MAX时,IC110的决定电路确定按键620被按动。
实际上,IC110可使用控制信号C1、C2及C3来暂时将图6所示架构设定为IC110多个配置中的其中一种。例如,在一或多种配置中,在控制信号C1的控制下,开关单元SW1用于将电阻R1的第二终端(更具体地,本实施例中电阻R1的上方终端)与对应于行信号KROW(m)的行引脚电性连接,或将电阻R1的第二终端(更具体地,本实施例中电阻R1的上方终端)与对应于行信号KROW(m)的行引脚电性断开连接(disconnect)。又例如,在一或多种配置中,在控制信号C2的控制下,开关单元SW2用于将电阻R2的第二终端(更具体地,本实施例中电阻R2的右方终端)与对应于列信号KCOL(n)的列引脚电性连接,或将电阻R2的第二终端(更具体地,本实施例中装置电阻R2的右方终端)与对应于列信号KCOL(n)的列引脚电性断开连接。又例如,在一或多种配置中,在控制信号C3的控制下,开关单元SW3用于将电阻R3的第二终端(更具体地,本实施例中电阻R3的左方终端)与对应于列信号KCOL(n)的列引脚电性连接,或将电阻R3的第二终端(更具体地,本实施例中电阻R3的左方终端)与对应于列信号KCOL(n)的列引脚电性断开连接。
如上所述,在此实施例中,可将双键控制模块TM(m,n)作为考量中的双键模块的一个实例。此仅为说明的目的,本发明并不限于此。由于m=0,1,2,...,或(M-1),且n=0,1,2,...,或(N-1),图6中所示的架构可运用于上述揭露的双键控制模块{TM(m,n)|m=0,1,2,...,或(M-1);n=0,1,2,...,或(N-1)}中的任何双键控制模块。此外,根据本实施例,电阻R1、R2及R3在IC110中实现,而电阻R4在PCB120之内/之上实现。此仅为说明的目的,本发明并不限于此。根据本实施例的一些变形,电阻R1、R2及R3中的一或多个可在PCB120之内/之上实现。
图7为根据本发明一个实施例,图6所示架构的第一配置示意图,其中,为简洁,开关单元SW1、SW2及SW3与IC110的前述决定电路的电性断开连接部分在图7中未显示。在第一配置中,对应于行信号KROW(m)的行引脚处于输出模式,且对应于列信号KCOL(n)的列引脚处于输入模式。
根据此实施例,在没有按键被按动的情况下,IC110通常将图6所示架构设定为第一配置。例如,IC110初始控制行信号KROW(m)处于低电压水平VL,其中,电阻R2被致能(enabled)(例如,开关单元SW2将电阻R2的第二终端电性连接至对应于列信号KCOL(n)的列引脚,致使列信号KCOL(n)由于应用于输入/输出终端VIO的电压水平而被提高)。当按动按键620时,IC110检测到列信号KCOL(n)的下降沿(fallingedge)(例如上述的电压降)并开始按键扫描过程(keyscanningoperation),其中,当图6所示的架构处于第一配置时,可通过列信号KCOL(n)的下降沿(例如上述的电压降)来触发按键扫描过程。请注意,可将前述的列信号KCOL(n)的下降沿看作(例如前述的)中断。
图8为根据图7所示的实施例,图6所示架构的第二配置示意图,其中,为简洁,开关单元SW1、SW2和SW3与IC110的前述决定电路的电性断开连接部分在图8中未显示。在第二配置中,对应于行信号KROW(m)的行引脚处于输出模式,且对应于列信号KCOL(n)的列引脚处于输入模式。
根据此实施例,在上述按键扫描过程的开始,IC110通常将图6所示架构设定为第二配置。假设仍然是按键620被按动。例如,IC110最初通过使用开关单元SW2来去能(disable)电阻R2,且更通过使用开关单元SW3来致能电阻R3。此外,在按键按动的检测期间,IC110暂时使行信号KROW(m)在前述的第一时间段(例如(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t1)为有效,其中,IC110检测是否列信号KCOL(n)在第一时间段(例如(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t1)大于第一预设电压水平VH_MIN。更具体地,当检测到列信号KCOL(n)在上述第一时间段大于第一预设电压水平VH_MIN,IC110的决定电路确定按键610和620中的其中一个被按动。
实际上,当确定行信号KROW(m)有效时,IC110可暂时将行信号KROW(m)提升至高电压水平VH。基于图8所示架构,在行信号KROW(m)处于高电压水平VH时,列信号KCOL(n)的电压水平为(VH*(R3/(R3+R4))。因此,IC110将电压水平(VH*(R3/(R3+R4))与第一预设电压水平VH_MIN进行比较以决定列信号KCOL(n)是否大于第一预设电压水平VH_MIN。在此实施例中,在检测到在前述的第一时间段(或在IC110的决定电路确定按键610和按键620的其中一个被按动之后),列信号KCOL(n)大于第一预设电压水平VH_MIN,IC110可控制图8所示架构转换至如图9所示的另一配置,以用于进一步检测。
图9为根据图7所示的实施例,图6所示架构的第三配置示意图,其中,为简洁,开关单元SW1、SW2和SW3与IC110的前述决定电路的电性断开连接部分在图9中未显示。在第三配置中,对应于行信号KROW(m)的行引脚处于输入模式,且对应于列信号KCOL(n)的列引脚处于输出模式。
根据此实施例,在上述按键扫描过程中,在完成第二配置中执行的检测之后,IC110通常将图6所示架构设定为第三配置。假设仍然是按键620被按动。例如,IC110初始通过使用开关单元SW3来去能电阻R3,且更通过使用开关单元SW1来致能电阻R1。此外,在按键按动的检测期间,IC110暂时使列信号KCOL(n)在前述的第二时间段(例如(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t4)为有效,其中,IC110检测是否行信号KROW(m)在第二时间段(例如(m,n)=(0,0)且(M,N)=(2,2)情况下的时间段t4)小于第二预设电压水平VL_MAX。更具体地,当检测到行信号KROW(m)在上述第二时间段小于第二预设电压水平VL_MAX时,IC110的决定电路确定按键620被按动。
实际上,当使列信号KCOL(n)有效时,IC110可暂时将列信号KCOL(n)提升至高电压水平VH。基于图9所示架构,在列信号KCOL(n)处于高电压水平VH时,行信号KROW(m)的电压水平为(VH*(R1/(R1+R4))。因此,IC110将电压水平(VH*(R1/(R1+R4))与第二预设电压水平VL_MAX进行比较以决定行信号KROW(m)是否小于第二预设电压水平VL_MAX。因此,IC110可检测到行信号KROW(m)小于第二预设电压水平VL_MAX。在此实施例中,在检测到在前述的第一时间段内(或在IC110的决定电路确定按键620被按动之后),行信号KROW(m)小于第二预设电压水平VL_MAX,IC110可控制图9所示架构转换至如图8所示的另一配置,以用于按键按动的进一步检测。在没有检测到按键被按动的情况下,IC110可控制图9所示架构转换至如图7所示的另一配置。
本发明的优势在于,以上揭示的任何实施例/变形可提供一种可行方法来减少按键矩阵的必需引脚数目。可保持按键布局(更具体地,按键安排)不变以避免额外成本,且避免了信号走线的复杂度(routingcomplexity)。此外,也无需对多键分配(multi-keyassignment)进行特殊考量。相比现有技术而言,根据以上揭示的任何实施例/变形而实现的对应于49个按键的按键矩阵引脚为可10个(例如:用于(7*7)按键的(5+5)引脚),这将有助于减少总体引脚数量。
本发明虽以较佳实施例揭露如上,然其并非用来限定本发明的范围,任何所属领域的技术人员,在不脱离本发明之精神和范围内,当可做些许的更动与润饰,因此本发明之保护范围当视后附之权利要求及其等同变形所界定者为准。
Claims (21)
1.一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:
集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号;其中,该多个第一引脚中的一个第一引脚与该按键矩阵的第一按键的第一终端电性连接并与该按键矩阵的第二按键的第一终端电性连接;该多个第二引脚中的一个第二引脚与该第一按键的第二终端电性连接并与该第二按键的第二终端电性连接;
其中,按键按动的检测期间,在第一时间段,该集成电路控制该多个第一引脚中的至少一个第一引脚处于输出模式,并控制该多个第二引脚处于输入模式;以及在第二时间段,该集成电路控制该多个第二引脚中的至少一个第二引脚处于输出模式,并控制该多个第一引脚处于输入模式。
2.如权利要求1所述的按键控制装置,其特征在于,该第一方向和该第二方向分别对应于该按键矩阵的多个行和多个列。
3.如权利要求2所述的按键控制装置,其特征在于,该多个第一引脚为多个行引脚,且该多个第二引脚为多个列引脚;该多个第一输入/输出信号为多个行信号,且该多个第二输入/输出信号为多个列信号。
4.如权利要求1所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过使用该至少一个第一引脚暂时使所传输的第一输入/输出信号有效;且在该第二时间段,该集成电路通过使用该至少一个第二引脚暂时使所传输的第二输入/输出信号有效。
5.如权利要求4所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过将该第一输入/输出信号提升至该第一输入/输出信号的高电压水平以暂时使该第一输入/输出信号有效,且在该第二时间段,该集成电路通过将该第二输入/输出信号提升至该第二输入/输出信号的高电压水平以暂时使该第二输入/输出信号有效。
6.如权利要求5所述的按键控制装置,其特征在于,该第一输入/输出信号的该高电压水平等于该第二输入/输出信号的该高电压水平。
7.如权利要求4所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过使用该多个第二引脚暂时使所传输的该多个第二输入/输出信号无效;且在该第二时间段,该集成电路通过使用该多个第一引脚暂时使所传输的该多个第一输入/输出信号无效。
8.如权利要求7所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过将该多个第二输入/输出信号保持在该多个第二输入/输出信号的低电压水平以暂时使该多个第二输入/输出信号无效,且在该第二时间段,该集成电路通过将该多个第一输入/输出信号保持在该多个第一输入/输出信号的低电压水平以暂时使该多个第一输入/输出信号无效。
9.如权利要求8所述的按键控制装置,其特征在于,该多个第二输入/输出信号的该低电压水平等于该多个第一输入/输出信号的该低电压水平。
10.如权利要求1所述的按键控制装置,其特征在于,在该按键按动的该检测期间的一个时间点,该多个第一引脚中的其中一个处于该输出模式,且在该按键按动的该检测期间的一个时间点,该多个第二引脚中的其中一个处于该输出模式。
11.如权利要求1所述的按键控制装置,其特征在于,该按键控制装置更包括:
电阻,具有第一终端和第二终端,其中,该电阻的该第一终端与该第二引脚电性连接,且该电阻的该第二终端与该第二引脚的第二终端电性连接。
12.一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:
集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号;其中,该多个第一引脚中的一个第一引脚与该按键矩阵的第一按键的第一终端电性连接并与该按键矩阵的第二按键的第一终端电性连接;该多个第二引脚中的一个第二引脚与该第一按键的第二终端电性连接并与该第二按键的第二终端电性连接;且该集成电路还包括:决定电路,用于根据该多个第一输入/输出信号的一个第一输入/输出信号以及根据该多个第二输入/输出信号的一个第二输入/输出信号,决定该按键按动是该第一按键的按键按动或者是该第二按键的按键按动;
其中,在按键按动的检测期间,该集成电路暂时使该多个第一输入/输出信号有效,并检测在第一时间段该第二输入/输出信号是否大于第一预设电压水平以确定是否该第一按键和该第二按键的其中一个被按动;且当检测到该第一按键和该第二按键的其中一个被按动时,该集成电路暂时使该第二输入/输出信号有效,并检测在第二时间段是否该第一输入/输出信号小于第二预设电压水平,以确定是否该第二按键或该第一按键被按动。
13.如权利要求12所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过将该第一输入/输出信号提升至该第一输入/输出信号的高电压水平以暂时使该第一输入/输出信号有效,且在该第二时间段,该集成电路通过将该第二输入/输出信号提升至该第二输入/输出信号的高电压水平以暂时使该第二输入/输出信号有效。
14.如权利要求13所述的按键控制装置,其特征在于,该第一输入/输出信号的该高电压水平等于该第二输入/输出信号的该高电压水平。
15.如权利要求12所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路暂时使该多个第二输入/输出信号无效;且在第二时间段,该集成电路确定该多个第一输入/输出信号无效。
16.如权利要求15所述的按键控制装置,其特征在于,在该第一时间段,该集成电路通过将该多个第二输入/输出信号保持在该多个第二输入/输出信号的低电压水平以暂时使该多个第二输入/输出信号无效,且在该第二时间段,该集成电路通过将该多个第一输入/输出信号保持在该多个第一输入/输出信号的低电压水平以暂时使该多个第一输入/输出信号无效。
17.如权利要求16所述的按键控制装置,其特征在于,该多个第二输入/输出信号的该低电压水平等于该多个第一输入/输出信号的该低电压水平。
18.如权利要求12所述的按键控制装置,其特征在于,该集成电路包括第一引脚,用于传输该第一输入/输出信号;且更包括第二引脚,用于传输该第二输入/输出信号;且该决定电路包括:
至少一个电阻,该电阻的第一终端与接地电压电性连接;以及
至少一个开关单元,用于将该至少一个电阻的第二终端与该第一引脚和该第二引脚的其中一个电性连接/电性断开连接。
19.如权利要求18所述的按键控制装置,其特征在于,该至少一个电阻包括第一电阻,该第一电阻的第一终端与该接地电压电性连接;且该至少一个电阻更包括第二电阻,该第二电阻的第一终端与该接地电压电性连接;该至少一个开关单元包括第一开关单元,该第一开关单元用于将该第一电阻的该第二终端与该第一引脚电性连接/电性断开连接,且该至少一个开关单元包括第二开关单元,该第二开关单元用于将该第二电阻的该第二终端与该第二引脚电性连接/电性断开连接。
20.如权利要求18所述的按键控制装置,其特征在于,该决定电路更包括:
第三电阻,该第三电阻的第一终端用于作为该集成电路内的输入/输出终端;以及
第三开关单元,用于将该第三电阻的第二终端与该第二引脚电性连接/电性断开连接。
21.一种按键控制装置,包括电子装置的至少一部分,该按键控制装置包括:
集成电路,用于根据包括多个按键的按键矩阵的多个输入/输出信号的至少一部分来检测按键的按动,其中,该按键矩阵的该多个输入/输出信号包括对应于第一方向的多个第一输入/输出信号,且更包括对应于第二方向的多个第二输入/输出信号,且该集成电路包括:多个第一引脚,用于传输对应于该第一方向的该多个第一输入/输出信号,其中,该多个第一引脚中的一个第一引脚与该按键矩阵的第一按键的第一终端电性连接且与该按键矩阵的第二按键的第一终端电性连接;以及多个第二引脚,用于传输对应于该第二方向的该多个第二输入/输出信号;其中,该多个第二引脚的一个第二引脚与该第一按键的第二终端电性连接并与该第二按键的第二终端电性连接,以及
电阻,具有第一终端和第二终端,其中,该电阻的该第一终端与该第二引脚电性连接,且该电阻的该第二终端与该第二按键的第二终端电性连接。
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