CN107340872B - 按键系统及其控制方法 - Google Patents

按键系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107340872B
CN107340872B CN201610272818.8A CN201610272818A CN107340872B CN 107340872 B CN107340872 B CN 107340872B CN 201610272818 A CN201610272818 A CN 201610272818A CN 107340872 B CN107340872 B CN 107340872B
Authority
CN
China
Prior art keywords
level
pin
key
interrupt
keys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610272818.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107340872A (zh
Inventor
黄顺治
张志隆
李延霖
崔炳启
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giga Byte Technology Co Ltd
Original Assignee
Giga Byte Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giga Byte Technology Co Ltd filed Critical Giga Byte Technology Co Ltd
Priority to CN201610272818.8A priority Critical patent/CN107340872B/zh
Publication of CN107340872A publication Critical patent/CN107340872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107340872B publication Critical patent/CN107340872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种按键系统及其控制方法，该按键系统包括至少一按键以及一控制器。控制器具有至少一接脚以及一中断接脚。该至少一接脚一一对应地耦接该至少一按键，且该中断接脚耦接该至少一按键。当中断接脚的电平不等于一预设电平时，控制器判断至少一接脚的电平，以确定至少一按键中一者是否被按下。当至少一接脚中一者的电平不等于预设电平时，控制器执行接脚相应的按键所对应的服务程序。本发明的按键系统当按键进行动作时，控制器读取中断后立即去处理该按键的动作，省去了传统按键控制中的固定周期的等待时间，以加快控制按键工作的核心控制单元(MCU)的反应速度。

Description

按键系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种按键系统，特别涉及一种按键系统及其控制方法。
背景技术
一般而言，电脑系统由三类设备构成，即输入设备、输出设备以及主机设备。输入设备用以供使用者控制主机设备。常见的输入设备包括鼠标、键盘、轨迹球、摇杆、触控板…等等。大部分的输入设备具有至少一个按键。当使用者按下按键时，主机设备将进行相对应的动作，如开启某个应用程序。在电竞游戏中，使用者对于鼠标的按键反应速度要求越来越高。如果无法即时判断按键是否被按下，将造成使用上的不便。特别地，传统鼠标按键的工作是直接由核心控制单元(MCU)去控制，但MCU读取按键的触发波形时间是固定的，是按照一定的周期时间去读取然后作出判断。在这种模式下，如果按键被提前按下，其MCU也要等待预定周期时间到来后才去读取，导致按键无法做到同时反应；而且，按键按下动作的同时通常产生一上下波动的抖动脉冲波，为了避免MCU的误读取，通常用软件方式进行去抖动处理以避开此干扰，进一步造成了按键响应速度的延迟。
发明内容
本发明一实施例提供一种按键系统包括至少一按键以及控制器。控制器具有至少一接脚以及一中断接脚。该至少一接脚一一对应地耦接该至少一按键，且该中断接脚耦接该至少一按键。当中断接脚的电平不等于预设电平时，控制器判断接脚的电平，以确定至少一按键是否被按下。当至少一接脚的电平不等于预设电平时，控制器执行相应的按键所对应的服务程序。
本发明另一实施例提供一种按键系统的控制方法，适用于前述实施例中的控制器。控制器的一中断接脚耦接多个按键。该控制方法包括，判断中断接脚的电平是否等于预设电平；当中断接脚的电平不等于预设电平时，扫描多个按键，以确定出被按下的按键；当中断接脚的电平等于预设电平，并且持续达预设时间时，扫描多个按键，以判断该多个按键中至少一个是否被按下。
本发明实施例提供的按键系统在按键进行动作时，通过控制器去读取中断，然后立即去处理该按键的动作，省去了传统按键控制中的固定周期的等待时间，以加快控制按键工作的核心控制单元MCU的反应速度。
为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明一实施例的按键系统的示意图。
图2为本发明一实施例的按键系统的另一示意图。
图3为本发明一实施例的控制方法的流程图。
附图标记说明：
100、200：按键系统；
110、211～214：按键；
120、220：控制器；
130、230：中断设定单元；
140、241～244：设定单元；
150、251～254：耦合元件；
P1～P4：接脚；
PIR：中断接脚；
RI、R1～R4：电阻；
PW：电源；
S310、S320、S330～S313：步骤。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的按键系统的一可能示意图。如图所示，按键系统100包括至少一按键(例如按键110)以及控制器120。按键系统100可应用至任何具有按键的装置中，如滑鼠、键盘…等周边装置，用以快速地根据被按下的按键进行相对应的服务程序或功能。在本实施例中，控制器120具有至少一接脚(例如接脚P1)与一个中断接脚PIR。按键110分别耦接接脚P1与中断接脚PIR。当中断接脚PIR的电平不等于一预设电平时，控制器120立即侦测接脚P1的电平，用以判断按键110是否被按下。当接脚P1的电平不等于预设电平时，表示按键110被按下。因此，控制器120执行按键110所对应的一服务程序或功能。
在本实施例中，控制系统100还包括一个中断设定单元130，用以将中断接脚PIR的电平设定在一预设电平。本发明并不限定中断设定单元130的内部架构。任何能设定中断接脚PIR的电平的电路架构均可作为中断设定单元130。在一可能实施例中，中断设定单元130具有电阻RI。电阻RI的一端耦接电源PW，另一端耦接中断接脚PIR，用以设定中断接脚PIR的电平等于电源PW的电平。本发明并不限定电源PW的电平大小。在一可能实施例中，电源PW可能是接地电平(ground)，或是高于接地电平的操作电压。在本实施例中，预设电平约略等于电源PW的电平。
按键系统100还包括至少一设定单元(例如图1所示的140)，用以设定接脚P1的电平。在本实施例中，接脚P1的电平也是被设定在预设电平，如高电平。当按键110未被按下时，接脚P1的电平等于预设电平。当按键110被按下时，接脚P1的电平将不等于预设电平。本发明并不限定设定单元140的内部架构。任何能设定接脚P1的电平的电路架构均可作为设定单元140。在本实施例中，设定单元140具有电阻R1。电阻R1的一端耦接电源PW，另一端耦接接脚P1。
虽然电阻R1与RI都是耦接同一电源PW，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，电阻R1与RI可能耦接不同电源，因此，中断接脚PIR与接脚P1会被预设在不同的电平。在一可能实施例中，中断接脚PIR的预设电平可以是大于接脚P1的预设电平；在另一可能实施例中，中断接脚PIR的预设电平也可以是小于接脚P1的预设电平。
按键系统100还可以包括至少一耦合元件(如图1所示的150)。耦合元件150耦接于接脚P1与中断接脚PIR之间，用以在按键110被按下时，暂时地改变中断接脚PIR的电平，使中断接脚PIR的电平等于一中断电平。在本实施例中，在一段时间后，耦合元件150恢复中断接脚PIR的电平，使中断接脚PIR的电平再度回到预设电平，其中，中断接脚PIR由中断电平恢复到预设电平的时间与耦合元件150的特性有关。
任何能够根据接脚P1的电平改变中断接脚PIR的电平，并使中断接脚PIR的电平回复到预设电平的元件，均可作为耦合元件150。在一可能实施例中，耦合元件150是为一电容。举例而言，耦合元件150可能是一陶瓷电容，如多层陶瓷电容器(Multi-layer CeramicCapacitor，MLCC)。在其它实施例中，耦合元件150可能是其它种类的电容。
当耦合元件150为电容时，如果接脚P1的电平由高电平变化至低电平时，通过电容耦合效应，中断接脚PIR的电平也会由高电平变化至低电平。通过中断设定单元130供电给耦合元件150，中断接脚PIR的电平会逐渐上升，由低电平回到高电平。
图1所示实施例中，按键和接脚的数量分别为1，但本发明对此并不予以限定，其它实施例中，按键和接脚的数量可以是任意，只要按键与接脚一一对应即可。例如图2所示实施例中，按键数量为4个。
图2为本发明一实施例的按键系统的另一示意图。在本实施例中，按键系统200具有多个按键211～214以及一控制器220。本发明并不限定按键的数量。在其它实施例中，按键系统200可能具有其它数量的按键。为方便说明，图2仅显示按键211～214。
如图2所示，按键211耦接控制器220的接脚P1。按键212耦接控制器220的接脚P2。按键213耦接控制器220的接脚P3。按键214耦接控制器220的接脚P4。在一可能实施例中，按键211～214均为机械式开关。在另一可能实施例中，按键211～214是键盘或鼠標的按键。
按键系统200具有一中断设定单元230以及多個设定单元241～244。中断设定单元230耦接控制器220的中断接脚PIR，用以设定中断接脚PIR的电平等于一预设电平，如一高电平或是一低电平。设定单元241～244分别耦接控制器220的接脚P1～P4，用以将接脚P1～P4的电平设定在预设电平。本发明并不限定预设电平的大小。在一可能实施例中，预设电平为接地电平，或是高于接地电平的电平。由于中断设定单元230以及设定单元241～244的特性分别与图1的中断设定单元130以及设定单元140相似，故不再赘述。
在本实施例中，按键系统200还包括耦合元件251～254，用以根据接脚P1～P4的电平变化改变中断接脚PIR的电平，并设定中断接脚PIR的电平，由一中断电平恢复至预设电平。如图所示，耦合元件251耦接在接脚P1与PIR之间。耦合元件252耦接在接脚P2与PIR之间。耦合元件253耦接在接脚P3与PIR之间。耦合元件254耦接在接脚P4与PIR之间。由于耦合元件251～254相似图1的耦合元件150，故不再赘述。为方便说明，以下内容是假设耦合元件251～254均为电容，一具体实现中耦合元件均为MLCC电容。
当按键211～214未被按下时，由于耦合元件251～254的两端的电平相同(均为预设电平)，因此，耦合元件251～254未储存电荷。当按键211～214中有一个按键被按下时，相对应的接脚的电平将不等于预设电平，如等于低电平。根据电容特性，中断接脚PIR的电平将从预设电平变化至一中断电平，如低电平。由于中断接脚PIR的电平由预设电平变化至中断电平，因此，触发控制器220。控制器220开始扫描接脚P1～P4的电平，用以判断哪个按键被按下。
在一可能实施例中，控制器220判断接脚P1～P4的电平是否等于预设电平，当接脚P1～P4的一者的电平不等于预设电平时，表示相对应的按键被按下。相反地，当接脚P1～P4的一者的电平等于预设电平时，表示相对应的按键未被按下。因此。当接脚P1的电平不等于预设电平时，表示按键211被按下，因此控制器220执行按键211所对应的功能。
在本实施例中，当按键211～214中有一个按键被按下时，中断接脚PIR的电平暂时变化至中断电平(如低电平)，但由于耦合元件251通过设定单元230接收来自电源PW的电力，因此，耦合元件251进入充电状态，使得中断接脚PIR的电平逐渐回到预设电平。在中断接脚PIR的电平回到预设电平后，如果按键211～214中有一个按键被按下时，中断接脚PIR的电平将再度由预设电平变化至中断电平，因而触发控制器220，使得控制器220立即再度侦测接脚P1～P4的电平，并根据侦测结果执行相对应的服务程序。
在其它实施例中，当中断接脚PIR的电平维持在预设电平的持续时间达一预设时间时，控制器220主动判断接脚P-1～P4的电平，用以判断按键211～214中是否有按键被按下。在此例中，即使中断接脚PIR的电平未发生变化，但控制器220仍每隔一预设周期(如1ms)，便主动判断接脚P1～P4的电平。在预设周期中，控制器220停止判断接脚P1～P4的电平。举例而言，控制器220可能进入休眠模式。不过控制器220每隔一时间，便离开休眠模式进入操作模式。在操作模式下，控制器220判断接脚P1～P4的电平，判断按键211～214中是否有按键被按下。然而，一旦中断接脚PIR的电平发生变化，即使控制器220在休眠模式，中断接脚PIR的电平也将唤醒控制器220，以立即扫描接脚P1～P4的电平。
在本实施例中，由于控制器220通过单一个中断接脚，便可得知按键211～214中是否有按键被按下，故可降低控制器220的工作负担，并加快控制器220的反应速度，又不会增加控制器220的接脚数量。再者，一旦中断接脚PIR的电平由预设电平变化至中断电平时，控制器220便立即找出被按下的按键，因而减少固定周期的等待时间，加快控制器220的反应速度。
图3为本发明一实施例的按键系统的控制方法的流程示意图。该按键系统采用前述实施例中的按键系统，其控制方法适用于该按键系统中的控制器，该控制器的一中断接脚耦接至少一个按键。首先，判断中断接脚的电平是否等于预设电平(步骤S310)。当中断接脚的电平等于预设电平时，表示没有按键被按下，因此，回到步骤S310，继续判断中断接脚的电平是否等于预设电平。然而，当中断接脚的电平不等于预设电平时，表示可能有按键被按下，因此，执行扫描步骤(S330)来扫描是否有按键被按下。
在一可能实施例中，如果没有按键被按下，中断接脚的电平是等于预设电平。然而，当有按键被按下时，在第一期间，中断接脚的电平不等于预设电平，如等于中断电平(低电平)，因此，执行扫描步骤(S330)来扫描是否有按键被按下。在执行扫描步骤S330时，中断接脚的电平将恢复至预设电平(如高电平)。由于中断接脚的电平不会长时间维持在中断电平，因此，只要中断接脚的电平由预设电平变化至中断电平时，表示有按键可能被按下，便立即进行扫描步骤S330。
在本实施例中，当中断接脚的电平等于预设电平的持续时间达一预设时间时(步骤S320)，便执行扫描步骤(S330)。换句话说，只要中断接脚的电平等于预设电平，每隔一预设时间(如1ms)，便执行一次的扫描步骤(S330)。然而，一旦中断接脚的电平不等于预设电平，便立即执行扫描步骤(S330)。由于在预设时间中不需执行扫描步骤S330，故可减少控制器的功率损耗。
扫描步骤S330包括步骤S311～S313。步骤S311判断是否有按键被按下。在一可能实施例中，于步骤S311判断按键的电平。当按键未被按下时，按键的电平可以等于或者约略等于预设电平，如高电平。然而，当按键被按下时，按键的电平将不等于预设电平，如等于低电平。因此，通过判断按键的电平，便可得知按键是否被按下。
当按键被按下时，判断被按下的按键种类(步骤S312)，并根据判断结果执行相对应该按键的服务程序(步骤S313)。然而，当没有按键被按下时，回到步骤S320，继续等待一段时间后，再次执行扫描步骤S330。在等待期间，如果中断接脚的电平不等于预设电平，表示可能有按键被按下，因此，立即执行扫描步骤S330，因而加快控制器的反应速度。
依据前述本发明的各实施例，在一具体实现中，当按键进行动作时，同时给MLCC一个中断信号，控制器读取中断后立即去处理该按键的动作，省去了传统按键控制中的固定周期的等待时间，以加快控制按键工作的核心控制单元(MCU)的反应速度，还通过电阻-电容回路(即电阻R1和RI以及耦合元件MLCC)，使所有按键共用1个中断接脚，藉此降低MCU的工作负担，进一步加快了MCU反应速度。
除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中技术人员的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种按键系统，其特征在于，包括：
多个按键；
控制器，其具有多个接脚以及一中断接脚，其中该多个接脚一一对应地耦接该多个按键；
多个设定单元，一一对应地耦接该多个按键和该多个接脚而并不直接连接该中断接脚，用以将该多个接脚中每一者的电平设定在预设电平；
一中断设定单元，耦接该中断接脚，用以将该中断接脚的电平设定在该预设电平；以及
多个耦合元件，一一对应地耦接于该多个接脚与该中断接脚之间，且该中断接脚经由该多个耦合元件来耦接该多个按键，
其中，当该中断接脚的电平不等于该预设电平时，该控制器判断该多个接脚的电平，以确定该多个按键之一是否被按下，当该多个接脚之一的电平不等于该预设电平时，该控制器执行相应的按键所对应的服务程序。
2.如权利要求1所述的按键系统，其特征在于，该多个耦合元件为陶瓷电容。
3.如权利要求1所述的按键系统，其特征在于，该多个设定单元中每一者具有电阻，该电阻的一端耦接一电源，另一端耦接相对应的接脚。
4.如权利要求1所述的按键系统，其特征在于，当该多个按键被按下时，在第一期间，该中断接脚的电平由该预设电平变化至一中断电平，并触发该控制器，在第二期间，该中断接脚的电平由该中断电平恢复到该预设电平；
其中，当该控制器被触发时，该控制器判断接脚的电平是否等于该预设电平，当接脚的电平不等于该预设电平时，该控制器执行相应的按键所对应的服务程序。
5.如权利要求1所述的按键系统，其特征在于，当该中断接脚的电平维持在该预设电平的持续时间达一预设时间时，该控制器主动判断该多个接脚中每一者的电平，以判断是否有按键被按下。
6.如权利要求1所述的按键系统，其特征在于，该控制器每隔一预设周期，判断该多个接脚的电平，并且在相邻两个该预设周期期间，该控制器停止判断该多个接脚的电平。
7.一种应用于如权利要求1至6任一项所述的按键系统的控制方法，包括：
判断该中断接脚的电平是否等于一预设电平；
当该中断接脚的电平不等于该预设电平时，扫描该多个按键，以确定出被按的按键；以及
当该中断接脚的电平等于该预设电平，并且持续达一预设时间时，扫描该多个按键，以判断该多个按键中一者是否被按下。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：
当没有按键被按下时，在一预设周期后，再重新扫描该多个按键，以判断该多个按键是否被按下。
9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在该预设时间期间中，当该中断接脚的电平不等于该预设电平时，立即扫描该多个按键，以确定出被按下的按键。
10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当该多个按键中有至少一个被按下时，在一第一期间，该中断接脚的电平不等于该预设电平，在一第二期间，该中断接脚的电平等于该预设电平。
CN201610272818.8A 2016-04-29 2016-04-29 按键系统及其控制方法 Active CN107340872B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610272818.8A CN107340872B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 按键系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610272818.8A CN107340872B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 按键系统及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107340872A CN107340872A (zh) 2017-11-10
CN107340872B true CN107340872B (zh) 2021-03-16

Family

ID=60222692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610272818.8A Active CN107340872B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 按键系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107340872B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113433406B (zh) * 2021-06-18 2024-06-04 上海润欣科技股份有限公司 按键检测电路及终端设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4143632B2 (ja) * 2005-09-09 2008-09-03 Ｎｅｃソフト株式会社 組込みシステムおよびプログラム、並びに、キー割込み制御方法
EP2071431A4 (en) * 2006-09-28 2011-08-31 Panasonic Corp PUSH BUTTON CONTROL, PORTABLE TERMINAL, PUSH BUTTON CONTROL PROCEDURE AND KEY RETURN CONTROL PROGRAM
CN101102348A (zh) * 2007-06-28 2008-01-09 中兴通讯股份有限公司 一种用于手持移动设备按键识别的键盘电路及方法
CN103312842B (zh) * 2013-05-23 2015-12-23 惠州Tcl移动通信有限公司 用于附件检测和控制的终端、附件及系统
CN103686010A (zh) * 2013-11-22 2014-03-26 乐视致新电子科技（天津）有限公司 Adc端口模拟多io口按键输入装置、电视系统及方法
CN105486212A (zh) * 2015-11-25 2016-04-13 上海工程技术大学 一种微位移测试系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107340872A (zh) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7158056B2 (en) Method and apparatus for scanning a key or button matrix
US9367156B2 (en) Touch-control method, device, and electronic device
CN101840268B (zh) 一种矩阵键盘的快速扫描定位方法
EP3217253B1 (en) Electronic device controllable by non-contact gesture
CN110221709B (zh) 一种按键检测方法、键盘及按键系统
JP2010244518A (ja) タッチパネルでタッチイベントを検出する方法及び関連装置
TWI493869B (zh) 鍵盤模組以及鍵盤矩陣的偵測方法
CN107340872B (zh) 按键系统及其控制方法
US6040788A (en) Cache based scan matrix keyboard controller
US4408191A (en) Key cycle timer control providing a universal keyboard
CN108073348A (zh) 用于电子装置的热键触发系统与方法
US20130166955A1 (en) Keyboard automatic test method and system using the same
US20070279811A1 (en) Protection device
TWI590101B (zh) 按鍵系統及其控制方法
TWI510969B (zh) 輸入裝置及控制單元
CN110825300A (zh) 触控感测方法、电子装置及非暂态电脑可读记录媒体装置
CN104202055B (zh) 一种实时检测按键触发状态的按键电路、游戏手柄和方法
US11720183B2 (en) Method for operating an active input element and corresponding input element, input arrangement and computer program product
CN107305442B (zh) 输入设备及其控制方法
Cheng et al. Anti-ghost key design for a notebook keyboard
CN111600591A (zh) 一种矩阵键盘的按键识别方法及系统
TWI663508B (zh) 一種觸控與顯示驅動整合系統之休眠模式降低功耗之演算法及採用該方法實現一觸控顯示功能的觸控顯示面板
US11290126B2 (en) Key scanning method, scan method for key scan circuit, and input device implemented therewith
CN115904094A (zh) 一种信息处理方法和装置
CN110703891B (zh) 显示装置、操作系统的控制方法及片上系统芯片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant