CN204360326U - 一种矩阵键盘的电路控制模块 - Google Patents
一种矩阵键盘的电路控制模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204360326U CN204360326U CN201320788088.9U CN201320788088U CN204360326U CN 204360326 U CN204360326 U CN 204360326U CN 201320788088 U CN201320788088 U CN 201320788088U CN 204360326 U CN204360326 U CN 204360326U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- keyboard
- matrix keyboard
- control module
- circuit control
- port
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种矩阵键盘的电路控制模块，包括矩阵键盘和键盘扫描芯片，其中，键盘扫描芯片带有多个行扫描端口、多个列扫描端口、总线接口以及中断接口，多个行扫描端口分别与矩阵键盘的多根行线连接，多个列扫描端口分别与矩阵键盘的多根列线连接，总线接口和中断接口与CPU连接。键盘扫描芯片可有效地取代CPU直接对键区进行按键按压与释放的扫描，不仅节省了I/O资源，还提高了系统性能、降低了系统功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及矩阵键盘设计领域，具体而言，涉及一种矩阵键盘的电路控制模块。
背景技术
键盘是计算机系统中最常见的输入设备，通过键盘可以向计算机系统输入各种指令、数据等。矩阵键盘是一种在微型计算机和各种终端设备中广泛使用的键盘形式。矩阵键盘的每条水平线(行)和垂直线(列)在交叉处不直接连通，而是通过一个按键连接，这样就可以只占用较少的I/O实现较多数目的按键，从而节省系统资源。对于微型计算机、终端设备等嵌入式系统有限的资源来说，矩阵键盘的这种连接方式是很有益的。
但是，矩阵键盘的扫描以及识别则较为复杂，现有技术一般将CPU的通用输入/输出接口直接与矩阵键盘相连实现键盘功能，由于通用输入/输出接口的低速特性，以及为准确识别按键以及获取按键编码需要复杂的编程操作也要占用较多的CPU，均会拖慢CPU的处理速度。CPU直接通过通用输入/输出接口进行键盘扫描不但需要对通用输入/输出接口的输入输出进行反复操作，还需要对键盘的抖动进行有效处理，这些都需要通过代码实现，编程复杂。同时由于具有N*M个键的N*M矩阵键盘占用I/O的数目为N+M个，如64键的8*8矩阵键盘仍需占用16个I/O，也即按键较多时仍需占用较多I/O，不仅消耗有限的系统资源，而且较多的连接线路对于PCB布板、走线也会造成较大的影响。
实用新型内容
本实用新型提供一种矩阵键盘的电路控制模块，用以实现用较少数量的I/O控制较多数目的按键，并降低CPU的负担，节省系统资源。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种矩阵键盘的电路控制模块，包括矩阵键盘和键盘扫描芯片，其中，键盘扫描芯片带有多个行扫描端口、多个列扫描端口、总线接口以及中断接口，多个行扫描端口分别与矩阵键盘的多根行线连接，多个列扫描端口分别与矩阵键盘的多根列线连接，总线接口和中断接口与CPU连接。
可选的，总线接口为内部集成电路总线接口。
可选的，多个行扫描端口和多个列扫描端口为通用型输入/输出接口。
可选的，键盘扫描芯片带有一个指示ATL、CTRL、DEL三个按键是否处于同时被按下状态的引脚。
可选的，键盘扫描芯片内部包含一个用于防反跳的振荡器。
可选的，用于防反跳的振荡器包含一静电释放保护器件。
可选的，键盘扫描芯片包含一个先入先出缓冲区。
可选的，键盘扫描芯片为TCA8418RTWR。
本实用新型具有以下有益效果：
1、节省I/O资源：本实用新型将矩阵键盘的行线和列线分别与键盘扫描芯片的行扫描端口与列扫描端口连接，大大减少了矩阵键盘的行线和列线对CPU的通用输入/输出接口的占用。
2、提高系统性能：本实用新型将键盘的扫描识别工作通过矩阵键盘电路控制模块来实现，有效的降低了CPU的负担，节省了系统资源和带宽，降低了系统功率，提高了系统性能。
3、降低了CPU中的编程难度：本实用新型利用矩阵键盘电路控制模块只需要利用内部集成电路总线接口驱动键盘扫描芯片的内部寄存器进行读写即可实现，降低了与本实用新型相连接的CPU中编程的难度。
4、抗干扰、安全稳定：防反跳的振荡器可有效避免其他信号的干扰，使按键的识别更准确，同时，其中还集成了ESD(Electro-Static discharge，静电释放)保护功能，可有效降低通过键盘进入电路的静电对整个电路的影响，保证了电路的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例的矩阵键盘的电路控制模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型一个实施例的矩阵键盘的电路控制模块连接示意图，如图所示，矩阵键盘的电路控制模块包括矩阵键盘1和键盘扫描芯片2，其中，键盘扫描芯片2带有多个行扫描端口P1ˊ～Pnˊ、多个列扫描端口P1～Pm、总线接口A以及中断接口B，多个行扫描端口P1ˊ～Pnˊ分别与矩阵 键盘的多根行线连接，多个列扫描端口P1～Pm分别与矩阵键盘的多根列线连接，总线接口A和中断接口B与CPU连接。
其中，键盘扫描芯片可以为TCA8418RTWR，其在1.65V～3.6V的电压范围内工作，总线接口A为I2C(Inter－Integrated Circuit，内部集成电路总线)接口，包括一条串行数据线SDA(Serial Data)和一条串行时钟线SCL(Serial Clock)，TCA8418RTWR带有18个GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)端口，其中包括8个行扫描端口和10个列扫描端口，可支持多达80个按键的键区扫描器件。TCA8418RTWR内部具有一个FIFO(First Input First Output，先入先出)缓冲区，可以记录10个字节的按键按压及释放，并可借助溢出打包功能存储多达10个按键，中断接口B能够在按键按压与释放情况或在上述操作达到最高速率情况下发出指示。键盘扫描芯片还具有一个CAD_INT引脚，用于指示ATL、CTRL、DEL三个按键是否处于同时被按下状态，丰富按键功能。此外，其内部包括一个每50μs进行一次防反跳的振荡器，该振荡器包含一静电释放保护器件有效的避免干扰的产生。
本实施例中的矩阵键盘的电路控制模块工作时，CPU首先通过I2C接口向TCA8418RTWR内部的寄存器写入包括扫描间隔、防抖间隔在内的初始化参数，TCA8418RTWR则依照初始化参数进入工作状态进行键盘扫描。当TCA8418RTWR检测到按键按下时会产生中断信号，中断信号通过中断接口B传至CPU，CPU获得中断信号时，再通过I2C接口访问TCA8418RTWR内部存有键值的寄存器以获取按下按键的键值。CPU获得了键值后，即可将其交给系统的上一层进行进一步的响应处理。
TCA8418RTWR可有效地取代CPU直接对键区进行按键按压与释放的扫描，从而节省系统资源和带宽并降低系统功率，其I2C接口则使其非常适合与GPIO有限的处理器配合使用。
本实用新型具有以下有益效果：
1、节省I/O资源：本实用新型将矩阵键盘的行线和列线分别与键盘扫描芯片的行扫描端口与列扫描端口连接，大大减少了矩阵键盘的行线和列线对CPU的通用输入/输出接口的占用。
2、提高系统性能：本实用新型将键盘的扫描识别工作通过矩阵键盘电路控制模块来实现，有效的降低了CPU的负担，节省了系统资源和带宽，降低了系统功率，提高了系统性能。
3、降低了CPU中的编程难度：本实用新型利用矩阵键盘电路控制模块只需要利用内部集成电路总线接口驱动键盘扫描芯片的内部寄存器进行读写即可实现，降低了与本实用新型相连接的CPU中编程的难度。
4、抗干扰、安全稳定：防反跳的振荡器可有效避免其他信号的干扰，使按键的识别更准确，同时，其中还集成了ESD(Electro-Static discharge，静电释放)保护功能，可有效降低通过键盘进入电路的静电对整个电路的影响，保证了电路的安全。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，包括矩阵键盘和键盘扫描芯片，其中，所述键盘扫描芯片带有多个行扫描端口、多个列扫描端口、总线接口以及中断接口，多个所述行扫描端口分别与矩阵键盘的多根行线连接，多个所述列扫描端口分别与矩阵键盘的多根列线连接，所述总线接口和所述中断接口与CPU连接。
2.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述总线接口为内部集成电路总线接口。
3.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，多个所述行扫描端口和多个所述列扫描端口为通用型输入/输出接口。
4.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述键盘扫描芯片带有一个指示ATL、CTRL、DEL三个按键是否处于同时被按下状态的引脚。
5.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述键盘扫描芯片内部包含一个用于防反跳的振荡器。
6.根据权利要求5所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述用于防反跳的振荡器包含一静电释放保护器件。
7.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述键盘扫描芯片包含一个先入先出缓冲区。
8.根据权利要求1所述的矩阵键盘的电路控制模块，其特征在于，所述键盘扫描芯片为TCA8418RTWR。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320788088.9U CN204360326U (zh) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | 一种矩阵键盘的电路控制模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320788088.9U CN204360326U (zh) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | 一种矩阵键盘的电路控制模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204360326U true CN204360326U (zh) | 2015-05-27 |
Family
ID=53261782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320788088.9U Expired - Lifetime CN204360326U (zh) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | 一种矩阵键盘的电路控制模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204360326U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105549499A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-04 | 深圳市博巨兴实业发展有限公司 | 一种面向键控类应用的低功耗mcu-soc系统 |
-
2013
- 2013-12-03 CN CN201320788088.9U patent/CN204360326U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105549499A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-05-04 | 深圳市博巨兴实业发展有限公司 | 一种面向键控类应用的低功耗mcu-soc系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104200169A (zh) | 一种可信计算的主动度量实现方法 | |
| CN204360326U (zh) | 一种矩阵键盘的电路控制模块 | |
| CN103793012A (zh) | 一种双主机一体化物理隔离安全计算机 | |
| CN203552220U (zh) | 一种复用触摸显示屏的触控设备 | |
| CN202793595U (zh) | 一种基于fpga的红外热成像装置 | |
| JP2015053050A (ja) | Ｕｓｂ装置 | |
| CN105468549A (zh) | 芯片装置及其电子系统 | |
| CN208298167U (zh) | 一种基于嵌入式系统的rs-422总线测试装置 | |
| CN102610188A (zh) | 基于sopc的多核led显示屏控制器 | |
| CN202772872U (zh) | 一种键盘扫描和io口扩展复用的电路设计结构 | |
| CN104991652A (zh) | 一种支持kvm功能笔记本电脑的实现方法 | |
| CN208400091U (zh) | 一种led屏幕控制器 | |
| CN202998073U (zh) | 键盘扫描电路 | |
| CN201853230U (zh) | Usb转io模块 | |
| CN204859379U (zh) | 带控制功能的vga切换器 | |
| CN204242036U (zh) | 一种紧凑型图卡设备 | |
| CN205080471U (zh) | 一种基于现场可编程门阵列的光纤通信板 | |
| CN204859365U (zh) | 带控制功能的hdmi切换器 | |
| CN104331356A (zh) | 一种电脑数据交换速度的显示装置 | |
| CN104750647B (zh) | Usb驱动电路及usb装置 | |
| CN202720636U (zh) | 一种gpio口模拟并行总线接口电路 | |
| CN216286563U (zh) | 一种供电电路与主板 | |
| CN202421807U (zh) | 一种可插拔的核心控制模块 | |
| CN207965863U (zh) | 一种iOS编程中存储单元生成的装置 | |
| CN201845330U (zh) | 集成控制串口通信设备调试器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150527 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |