JPH06161627A - Keyboard - Google Patents

Keyboard

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JPH06161627A
JPH06161627A JP4317018A JP31701892A JPH06161627A JP H06161627 A JPH06161627 A JP H06161627A JP 4317018 A JP4317018 A JP 4317018A JP 31701892 A JP31701892 A JP 31701892A JP H06161627 A JPH06161627 A JP H06161627A
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keyboard
key
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Kazuhisa Nagase
和久 永瀬
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to easily attain function preventing the occurrence of a ghost key at the time of a multiple depression. CONSTITUTION:A D/A converter 6 outputting scan signals of a level in a Hi level and scan signals of an arbitrary analog value in a Low level is provided in a one-chip microcomputer 3. By this D/A converter 6, a scanning is performed for a resistance matrix 1 and a detection signal is converted into digital data in an A/D converter 5. By comparing this conversion data with data for threshold and judging the ON/OFF of a switch part 2, an N key roll-over function is realized. An easy coping with the increase of the number of switches is enabled, and an easy realizing of the N key roll-over function is enabled regardless of power supply voltage because the detection signal converted into digital data does not depend on power supply voltage VCC.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置の入力機器
として広く用いられるキーボードに関し、特に多重打鍵
時にキーONしていないキーがONしたように誤動作し
てしまうゴーストキーを防止する機能(Nキーロールオ
ーバ機能)を備えたキーボードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a keyboard widely used as an input device of an information processing apparatus, and more particularly, to a function of preventing a ghost key which is erroneously operated as a key which is not turned on at the time of multiple keystrokes (N Keyboard having a key rollover function).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、かかるキーボードにおいては、多
重打鍵によるゴーストキーの発生が検討されている。こ
の多重打鍵におけるゴーストキー発生のメカニズムを説
明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in such a keyboard, generation of a ghost key due to multiple keystrokes has been studied. The mechanism of ghost key generation in this multiple keystroke will be described.

【0003】図8は従来の一例を示すキーボードの回路
図である。図8に示すように、従来のキーボードはスイ
ッチ部S00〜S97を10×8のマトリクス状に配置
されたキーマトリクス1aと、このキーマトリクス1a
の行方向に接続された複数の走査線X0〜X9にダイオ
ード24を介し順次高レベルを出力していくマトリクス
ドライバ23と、キーマトリクス1aの列方向に接続さ
れた複数の検出線Y0〜Y7より信号を受信するマトリ
クスレシーバ22と、このマトリクスレシーバ22の信
号によりマトリクスドライバ23を制御するコントロー
ルユニット4aと、負荷抵抗RL0〜RL7とで構成さ
れている。
FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional keyboard. As shown in FIG. 8, the conventional keyboard has a key matrix 1a in which switch portions S00 to S97 are arranged in a 10 × 8 matrix, and this key matrix 1a.
The matrix driver 23 that sequentially outputs high levels to the plurality of scanning lines X0 to X9 connected in the row direction via the diode 24 and the plurality of detection lines Y0 to Y7 connected in the column direction of the key matrix 1a. The matrix receiver 22 receives signals, the control unit 4a controls the matrix driver 23 by the signals of the matrix receiver 22, and load resistors RL0 to RL7.

【0004】ここで、マトリクスドライバ23より走査
線X0へHiレベルが出力(他の走査線はすべてLow
レベル)されている状態で、スイッチ部のS00,S1
0,S11がONしたとすると、ゴースト電流IGは図
示したように、X0→Y0→X1→Y1→負荷抵抗RL
1の順に流れる。従って、検出線Y1がHiレベルに上
昇するので、ONしていないスイッチS01があたかも
ONしたような電圧が発生してしまう。これがゴースト
キーの発生メカニズムである。
Here, the matrix driver 23 outputs a high level to the scanning line X0 (all the other scanning lines are Low).
S00 and S1 of the switch part
Assuming that 0 and S11 are turned on, the ghost current IG is X0 → Y0 → X1 → Y1 → load resistance RL as shown in the figure.
It flows in order of 1. Therefore, since the detection line Y1 rises to the Hi level, a voltage is generated as if the switch S01 that was not turned on is turned on. This is the mechanism of ghost key generation.

【0005】上述したゴーストキー発生を防止し、スイ
ッチONの順に必ず1スイッチのONを確定する機能を
Nキーロールオーバと言い、従来は行単位ではなく各ス
イッチ部に1個づつダイオードを実装する方式が一般的
である。
The function of preventing the occurrence of the above-mentioned ghost key and always confirming the ON state of one switch in the ON order of the switch is called N-key rollover, and conventionally, one diode is mounted in each switch section rather than in a row unit. The method is general.

【0006】図9は従来の他の例を示すキーボードの回
路図である。図9に示すように、このキーボードはダイ
オード24を実装してNキーロールオーバを実現させた
ものであり、ここでも基本的な回路を示す。その構成は
図8と同様に、キーマトリクス1a,マトリクスドライ
バ23,マトリクスレシーバ22およびコントロールユ
ニット4aで構成される。特に、キーマトリクス1aの
各スイッチ部には、直列にダイオード24が実装されて
いる。このキーボードによると、マトリクスドライバ2
3よりX0へHiレベルが出力(他の走査線はすべてL
owレベル)されている状態で、スイッチ部のS00,
S10,S11をONしても、S10に実装されている
ダイオード24が逆バイアスされる。従って、電流がY
0→X1に流れないので、Y1がHiレベルにならず、
ゴーストキーも発生しない。
FIG. 9 is a circuit diagram of a keyboard showing another conventional example. As shown in FIG. 9, this keyboard implements an N-key rollover by mounting a diode 24, and here also a basic circuit is shown. As in the configuration shown in FIG. 8, the configuration includes a key matrix 1a, a matrix driver 23, a matrix receiver 22 and a control unit 4a. In particular, a diode 24 is mounted in series on each switch section of the key matrix 1a. According to this keyboard, matrix driver 2
High level is output to X0 from 3 (all other scanning lines are L
ow level), S00,
Even if S10 and S11 are turned on, the diode 24 mounted in S10 is reverse biased. Therefore, the current is Y
Since it does not flow from 0 to X1, Y1 does not go to the Hi level,
No ghost key is generated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のキーボー
ドは、Nキーロールオーバ機能を実現するために、各キ
ーもしくは行単位に1個づつダイオードを実装しなけれ
ばならないため、キー数もしくは行単位に等しい数量の
ダイオードが必要となり、寸法を小型化することが困難
であると共に、ダイオードの資材費及び実装作業工数増
加等によるコストアップをまねくという欠点がある。
In such a conventional keyboard, in order to realize the N-key rollover function, it is necessary to mount one diode for each key or each row. Since the same number of diodes are required, it is difficult to reduce the size, and the material cost of the diode and the mounting man-hours increase the cost.

【0008】本発明の目的は、容易にNキーロルオーバ
機能を実現するとともに、小型化し且つ低価格のキーボ
ードを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a keyboard which is easy to realize the N key rollover function and which is small in size and low in cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のキーボードは、
スイッチ部に抵抗素子を直列接続したスイッチユニット
をマトリクス状に配置した抵抗式キーマトリクスと、前
記抵抗式キーマトリクスの行方向に接続された複数本の
走査線より順次走査信号を出力するD/Aコンバータ
と、前記抵抗式キーマトリクスの列方向に接続された複
数本の検出線より前記スイッチ部のON/OFFに基づ
くアナログ信号を受信してディジタルデータに変換する
A/Dコンバータと、前記D/Aコンバータおよび前記
A/Dコンバータを制御するコントロールユニットとを
含み、前記コントロールユニットは前記D/Aコンバー
タに走査信号を出力する命令語群および前記A/Dコン
バータを制御し且つA/D変換された前記ディジタルデ
ータとスレッショルド用データを比較し前記スイッチ部
のON/OFFを判断する命令語群を記憶するための読
み出し専用メモリと、前記A/Dコンバータで変換され
た前記ディジタルデータを記憶し書き込み/読み出し可
能なランダムアクセスメモリと、前記読み出し専用メモ
リに記憶されている命令語群を読み出し各命令語に基づ
いた制御情報を発生させる制御回路と、前記制御情報に
応答して演算操作を行う演算回路とを備え、前記A/D
コンバータの基準電圧と前記D/Aコンバータの基準電
圧を電源電圧として構成される。
The keyboard of the present invention comprises:
A D / A for sequentially outputting a scanning signal from a resistive key matrix in which switch units in which resistive elements are connected in series to a switch unit are arranged in a matrix, and a plurality of scanning lines connected in the row direction of the resistive key matrix. A converter, an A / D converter that receives an analog signal based on ON / OFF of the switch unit from a plurality of detection lines connected in the column direction of the resistance type key matrix, and converts the analog signal into digital data; An A converter and a control unit for controlling the A / D converter, the control unit controlling the A / D converter and a command group for outputting a scanning signal to the D / A converter. The digital data and threshold data are compared to determine ON / OFF of the switch section. Read-only memory for storing a command word group, a random access memory capable of storing / writing the digital data converted by the A / D converter, and a command word stored in the read-only memory The A / D circuit includes a control circuit that reads out a group and generates control information based on each command word, and an arithmetic circuit that performs an arithmetic operation in response to the control information.
The reference voltage of the converter and the reference voltage of the D / A converter are used as power supply voltages.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明の一実施例を示すキーボード
の回路図である。図1に示すように、本実施例は抵抗マ
トリクス1と、この抵抗マトリクス1に接続されるD/
Aコンバータ6及びA/Dコンバータ5と、これらのD
/Aコンバータ6,A/Dコンバータ5を制御するコン
トロールユニット4と、負荷抵抗RL0〜RL7とを有
する。コントロールユニット4とD/Aコンバータ6お
よびA/Dコンバータ5は、1チップ上に集積されたワ
ンチップマイクロコンピュータ3を構成する。また、抵
抗マトリクス1は、R00〜R157の抵抗素子および
S00〜S157のスイッチ部を直列接続したスイッチ
ユニット2を16×8のマトリクス状に配置して構成さ
れ、抵抗マトリクス1の行方向の走査線X0〜X15は
D/Aコンバータ6に接続されている。しかも、抵抗マ
トリクス1の列方向の検出線Y0〜Y7はA/Dコンバ
ータ5に接続されると共に、負荷抵抗RL0〜RL7に
より信号グランド(以下、SGと略す。)にプルダウン
されている。一方、コントロールユニット4はD/Aコ
ンバータ6およびA/Dコンバータ5を制御し且つデー
タ処理する命令語群が書き込まれたROM9と、少なく
ともA/Dコンバータ5のデータを読み書きすることが
可能なRAM10と、各種演算を行うALU12と、A
/Dコンバータ5とのインターフェースを行う入出力チ
ャネル7と、D/Aコンバータ6とのインタフェースを
行う出力チャネル8と、ROM9の命令語を読み出し且
つRAM10,ALU12,入出力チャネル7,出力チ
ャネル8の各コントロール及び制御線とのデータ送受信
を行う制御回路11と、内部バス13とで構成される。
この内部バス13はROM9,RAM10,ALU1
2,入出力チャネル7,出力チャネル8および制御回路
11を相互に接続する。また、A/Dコンバータ5の基
準電圧VREF1とD/Aコンバータ6の基準電圧VR
EF2は、電源電圧VCCに接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a keyboard showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a resistance matrix 1 and D / s connected to the resistance matrix 1 are connected.
A converter 6 and A / D converter 5, and these D
The control unit 4 controls the / A converter 6 and the A / D converter 5, and the load resistors RL0 to RL7. The control unit 4, the D / A converter 6, and the A / D converter 5 form a one-chip microcomputer 3 integrated on one chip. The resistance matrix 1 is configured by arranging switch units 2 in which resistance elements R00 to R157 and switch portions S00 to S157 are connected in series in a 16 × 8 matrix, and scanning lines in the row direction of the resistance matrix 1 are arranged. X0 to X15 are connected to the D / A converter 6. Moreover, the detection lines Y0 to Y7 in the column direction of the resistance matrix 1 are connected to the A / D converter 5 and pulled down to the signal ground (hereinafter abbreviated as SG) by the load resistances RL0 to RL7. On the other hand, the control unit 4 includes a ROM 9 in which a command word group for controlling the D / A converter 6 and the A / D converter 5 and processing data is written, and a RAM 10 capable of reading and writing at least the data of the A / D converter 5. And ALU 12 for performing various calculations, and A
An input / output channel 7 for interfacing with the / D converter 5, an output channel 8 for interfacing with the D / A converter 6, a command word of the ROM 9, and a RAM 10, an ALU 12, an input / output channel 7, and an output channel 8. It is composed of a control circuit 11 for transmitting and receiving data to and from each control and control line, and an internal bus 13.
The internal bus 13 is composed of ROM9, RAM10, ALU1.
2, input / output channel 7, output channel 8 and control circuit 11 are connected to each other. Further, the reference voltage VREF1 of the A / D converter 5 and the reference voltage VR of the D / A converter 6
EF2 is connected to the power supply voltage VCC.

【0012】図2は図1に示すA/Dコンバータ5の構
成図である。図2に示すように、このA/Dコンバータ
5は8ビットの逐次比較型A/D変換器を構成してお
り、アナログマルチプレクサ14,ラッチ15と、VC
CおよびSG間に接続された直列抵抗ストリングス17
aと、ラッチ15,直列抵抗ストリングス17aの値を
比較する逐次比較レジスタ18およびバッファ19と、
各部を制御するシーケンスコントローラ16とを有す
る。まず、8入力のアナログ信号AN0〜AN7はアナ
ログマルチプレクサ14で1入力に選択され、ラッチ1
5で保持される。このアナログデータは、基準電圧VR
EF1とSG間を直列抵抗ストリングス17aのタップ
デコーダで分割した値と比較されながら、逐次比較法に
より逐次比較レジスタ18に記憶される。このレジスタ
18によりディジタルデータに変換された8ビットデー
タはバッファ19に格納される。
FIG. 2 is a block diagram of the A / D converter 5 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the A / D converter 5 constitutes an 8-bit successive approximation type A / D converter, and includes an analog multiplexer 14, a latch 15, and a VC.
Series resistor string 17 connected between C and SG
a, a latch 15, a successive approximation register 18 for comparing the values of the series resistor strings 17a, and a buffer 19,
It has a sequence controller 16 for controlling each part. First, the 8-input analog signals AN0 to AN7 are selected as 1 input by the analog multiplexer 14, and the latch 1
Holds at 5. This analog data is the reference voltage VR
The data is stored in the successive approximation register 18 by the successive approximation method while being compared with the value obtained by dividing between EF1 and SG by the tap decoder of the series resistance string 17a. The 8-bit data converted into digital data by the register 18 is stored in the buffer 19.

【0013】また、直列抵抗ストリングス17aのタッ
プデコーダは基準電圧VREF1とSG間の電圧を2の
8乗(=256)に分割することが可能である。更に、
シーケンスコントローラ16はアナログマルチプレクサ
14,ラッチ15,逐次比較レジスタ18およびバッフ
ァ19をコントロールしている。これらバッファ19に
格納されたデータやシーケンスコントローラ16の信号
は、入出力チャネル7との間でデータ転送が行われる。
しかるに、VREF1はVCCに接続されているため、
アナログ信号AN0〜AN7に入力されるアナログデー
タは、次の(1)式で表わすように、ディジタルデータ
に変換される。
Further, the tap decoder of the series resistor strings 17a can divide the voltage between the reference voltages VREF1 and SG into 2 8 (= 256). Furthermore,
The sequence controller 16 controls the analog multiplexer 14, the latch 15, the successive approximation register 18 and the buffer 19. Data stored in these buffers 19 and signals from the sequence controller 16 are transferred to the input / output channel 7.
However, since VREF1 is connected to VCC,
The analog data input to the analog signals AN0 to AN7 is converted into digital data as represented by the following equation (1).

【0014】 [0014]

【0015】図3は図1に示すD/Aコンバータの構成
図である。図3に示すように、このD/Aコンバータ6
は8ビット分解能の抵抗ストリングス式D/A変換器を
構成しており、直列抵抗ストリングス17bおよびタッ
プを選択して走査線X0に出力するタップセレクタ21
と、このタップセレクタ21を制御するD/A変換設定
レジスタ20とを備えたブロックを複数個有する。
FIG. 3 is a block diagram of the D / A converter shown in FIG. As shown in FIG. 3, this D / A converter 6
Constitutes a resistor string type D / A converter having an 8-bit resolution, and selects the series resistor strings 17b and taps and outputs them to the scanning line X0.
And a plurality of blocks including the D / A conversion setting register 20 for controlling the tap selector 21.

【0016】このD/Aコンバータ6の動作は出力した
い値を8ビットのD/A変換値設定レジスタ20に書き
込むことにより、アナログ値を出力する。この出力電圧
範囲はVREF2に加えた電圧を直列抵抗ストリングス
17bのタップセレクタ21で分割した値を出力しる。
すなわち、直列抵抗ストリングス17bのタップセレク
タは基準電圧VREF2とSG間の電圧を2の8乗(=
256)に分割して出力することが可能である。アナロ
グ出力端子に出力されるアナログデータは次の(2)式
で示すように変換される。
The operation of the D / A converter 6 outputs an analog value by writing a desired output value into the 8-bit D / A conversion value setting register 20. This output voltage range outputs a value obtained by dividing the voltage applied to VREF2 by the tap selector 21 of the series resistor string 17b.
That is, the tap selector of the series resistor strings 17b sets the voltage between the reference voltages VREF2 and SG to the power of 2 (= 8).
It is possible to output by dividing into 256). The analog data output to the analog output terminal is converted as shown in the following expression (2).

【0017】 [0017]

【0018】次に、図1乃至図3で説明した回路の動作
について、図4乃至図7を参照して説明する。
Next, the operation of the circuit described with reference to FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. 4 to 7.

【0019】まず、ROM9内に書き込まれた命令群に
基ずき、D/Aコンバータ6は走査線X0〜X15を順
次Hiレベルにし、それ以外を任意のアナログ値にする
走査信号を抵抗マトリクスス1に出力する。この走査信
号に同期し且つ行方向の1ラインをHiレベルにした状
態で、A/Dコンバータ5のアナログマルチプレクサ1
4を順次選択し、検出線Y0〜Y7の各検出信号レベル
を順次A/D変換する。そのディジタルデータを順次R
AM10に格納していく。
First, based on the instruction group written in the ROM 9, the D / A converter 6 sequentially sets the scanning lines X0 to X15 to the Hi level and sets the scanning signals other than that to arbitrary analog values in the resistance matrix scan. Output to 1. The analog multiplexer 1 of the A / D converter 5 is synchronized with the scanning signal and one line in the row direction is set to Hi level.
4 is sequentially selected, and the detection signal levels of the detection lines Y0 to Y7 are sequentially A / D converted. The digital data is sequentially R
Store in AM10.

【0020】図4(a)〜(c)はそれぞれ図1におけ
る同一Yライン多重打鍵時の動作を説明するための等価
回路図である。まず、図4(a)に示すように、例えば
X0に高レベルを出力している状態(信号レベル:VC
C)でスイッチ部S00がONすると、このスイッチ部
S00に接続されている抵抗素子R00とY0ラインの
負荷抵抗RL0との抵抗比できまる検出信号V00は、
次の(3)式で表わすことができる。
FIGS. 4A to 4C are equivalent circuit diagrams for explaining the operation when the same Y-line multiple keys are pressed in FIG. First, as shown in FIG. 4A, for example, a state in which a high level is output to X0 (signal level: VC
When the switch section S00 is turned on in C), the detection signal V00 which is obtained by the resistance ratio of the resistance element R00 connected to the switch section S00 and the load resistance RL0 of the Y0 line is
It can be expressed by the following equation (3).

【0021】 [0021]

【0022】ここで、VCC=5V,RL0=100k
Ω,R00=10kΩと仮定すると、V00=4.55
Vとなる。
Here, VCC = 5V, RL0 = 100k
Assuming Ω and R00 = 10 kΩ, V00 = 4.55
It becomes V.

【0023】また、(1)式よりディジタルデータに変
換されたV00(ディジタル)は“233(=E8
h)”となる。スイッチ部S00以外のX0ラインに配
置されているスイッチ部は全てOFFしていると仮定す
ると、X0ラインのY0〜Y7に割り当ててあるRAM
10にはY0のみE8hが格納され、Y1〜Y7には0
0hが格納される。このRAM10に格納されたデータ
と、以下に説明する手段にて設定されたスレッシュルド
用データとを比較することにより、スイッチ部のON/
OFFを判断する。
Further, V00 (digital) converted into digital data by the equation (1) is "233 (= E8).
h) ”. Assuming that all the switch units arranged on the X0 line other than the switch unit S00 are OFF, the RAMs assigned to Y0 to Y7 of the X0 line.
E8h is stored only in Y0 in 10, and 0 in Y1 to Y7.
0h is stored. By comparing the data stored in the RAM 10 with the threshold data set by the means described below, the ON / OFF of the switch unit is turned on / off.
Judge as OFF.

【0024】次に、図4(b)に示すように、X0にH
iレベルを出力している状態で且つスイッチ部S00,
S10がONすると、走査線X1には任意のアナログ値
VGが出力されている状態であるため、V00は次の
(4)式で表わすことができる。
Next, as shown in FIG. 4B, X0 is set to H.
While the i level is being output, the switch section S00,
When S10 is turned on, an arbitrary analog value VG is output to the scanning line X1, so V00 can be expressed by the following equation (4).

【0025】 [0025]

【0026】ここで、R00=R10とすると、上述し
た(4)式は次の(5)式に変形される。
Here, when R00 = R10, the above equation (4) is transformed into the following equation (5).

【0027】 [0027]

【0028】同様に、図4(c)に示すように、Y0ラ
インに実装してあるスイッチ部(S00〜S90)のO
Nしているキー数をNとし、抵抗素子(R00〜R9
0)の抵抗値を全て同じ(R00=R10=…R90)
とすると、この場合のV00は次の(6)式で表わすこ
とができる。
Similarly, as shown in FIG. 4C, the O of the switch section (S00 to S90) mounted on the Y0 line is turned on.
Let N be the number of keys that are doing N, and use resistive elements (R00 to R9
0) all have the same resistance value (R00 = R10 = ... R90)
Then, V00 in this case can be expressed by the following equation (6).

【0029】 [0029]

【0030】ここで、上述した(1)式を用いてこの
(6)式のV00をディジタルデータに変換したV00
(ディジタル)を計算すると(7)式となる。
Here, V00 obtained by converting V00 in the equation (6) into digital data by using the equation (1) described above.
When (digital) is calculated, equation (7) is obtained.

【0031】 [0031]

【0032】図5は図4における同一Yライン多重打鍵
時の検出電圧特性図である。図5に示すように、この特
性は図4(c)で、VCC=5V,VG=VCC/5,
RL0=100kΩ,R00=10kΩと仮定し、前述
した(7)式を計算した結果を示している。このV00
(ディジタル)を16進法にて表現された8ビットのデ
ータがRAM10に格納されるデータである。そこで、
Yラインに配置されている全てのスイッチがONされて
いる状態(図5のN=15)でも検出電圧V00(ディ
ジタル)がHiレベルとなるように、スレッショルド用
データVTHを設定する。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a detected voltage when the same Y-line multiple keys are tapped in FIG. As shown in FIG. 5, this characteristic is shown in FIG. 4C, where VCC = 5V, VG = VCC / 5,
The result of calculation of the above-mentioned formula (7) is shown assuming that RL0 = 100 kΩ and R00 = 10 kΩ. This V00
The 8-bit data represented by (digital) in hexadecimal is the data stored in the RAM 10. Therefore,
The threshold data VTH is set so that the detection voltage V00 (digital) is at the Hi level even when all the switches arranged on the Y line are ON (N = 15 in FIG. 5).

【0033】図6は図4におけるゴーストキー発生パタ
ーンを説明するための多重打鍵時の等価回路図である。
図6に示すように、この回路はX0にHiレベルを出力
している状態でスイッチ部のS00,S10,S11が
各々ONしている状態での等価回路を示す。この状態で
も、Y1の検出電圧(V01)がHiレベルにならない
ようなスレッショルド用データVTHを設定することに
より、ゴーストキーの発生を防止することが可能であ
る。このY1の検出電圧V01(ディジタル)は次の
(8)式から求められる。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram for multiple keystrokes for explaining the ghost key generation pattern in FIG.
As shown in FIG. 6, this circuit shows an equivalent circuit in the state where S00, S10, and S11 of the switch section are ON while the Hi level is output to X0. Even in this state, it is possible to prevent the occurrence of a ghost key by setting the threshold data VTH so that the detection voltage (V01) of Y1 does not become the Hi level. The detected voltage V01 (digital) of Y1 is obtained from the following equation (8).

【0034】 [0034]

【0035】ここで、VCC=5V,VG=VCC/
5,RL1=100kΩ,R11=10kΩと仮定して
(8)式を計算すると、Y1の検出電圧V01(ディジ
タル)は2Dhになる。また、Yラインに配置されてい
る全てのスイッチがONされている状態でも、検出電圧
V00(ディジタル)がHiレベルとなる。さらに、X
0にHiレベルを出力している状態で且つスイッチ部の
S00,S10,S11が各々ONしている状態でも、
Y1の検出電圧V00(ディジタル)がHiレベルにな
らないようなスレッショルド用データVTHを設定する
ことより、Nキーロールオーバが実現可能となる。前述
した図5に示すVTH(10進数=50,16進数=3
2h)は上述した方法により設定されたスレッショルド
用データVTHの1例である。
Here, VCC = 5V, VG = VCC /
Assuming that 5, RL1 = 100 kΩ and R11 = 10 kΩ, the formula (8) is calculated, and the detection voltage V01 (digital) of Y1 becomes 2 Dh. Further, even when all the switches arranged on the Y line are turned on, the detection voltage V00 (digital) is at the Hi level. Furthermore, X
Even when the Hi level is output to 0 and S00, S10, and S11 of the switch unit are ON,
By setting the threshold data VTH so that the detection voltage V00 (digital) of Y1 does not become the Hi level, the N key rollover can be realized. The VTH shown in FIG. 5 described above (decimal number = 50, hexadecimal number = 3
2h) is an example of the threshold data VTH set by the above method.

【0036】図7は図4における同一Yライン多重打鍵
時の検出電圧特性図である。図7に示すように、この特
性は図4(c)においてVCC=5V,VG=0V,R
L0=100kΩ,R00=10kΩと仮定し、前述し
た(7)式を計算した結果を示している。
FIG. 7 is a characteristic diagram of the detected voltage when the same Y-line multiple keys are tapped in FIG. As shown in FIG. 7, this characteristic has VCC = 5V, VG = 0V, R in FIG.
Assuming that L0 = 100 kΩ and R00 = 10 kΩ, the result of calculating the above-mentioned formula (7) is shown.

【0037】ここで、図5および図7を比較する。走査
信号のLowレベルで任意のアナログ値を出力するの
と、CMOSレベルを出力するのとを比較すると、任意
のアナログ値を出力した方が検出電圧が高いため、Yラ
インにあるスイッチの数を増やすことができ、結果的に
キーボードのスイッチ数を増加させることが出来る。
Here, FIG. 5 and FIG. 7 are compared. Comparing the output of an arbitrary analog value at the Low level of the scanning signal with the output of the CMOS level, the detection voltage is higher when the arbitrary analog value is output. Therefore, the number of switches in the Y line is determined. The number of keyboard switches can be increased as a result.

【0038】また、D/Aコンバータ6の基準電圧は電
源電圧VCCに接続されているため、電源電圧VCCと
任意のアナログ値VGは比例関係にある。そこで、VG
=VCC/5として計算すると、次の(9)式になる。
Since the reference voltage of the D / A converter 6 is connected to the power supply voltage VCC, the power supply voltage VCC and the arbitrary analog value VG have a proportional relationship. So VG
When calculated as = VCC / 5, the following equation (9) is obtained.

【0039】 [0039]

【0040】この場合、(9)式にはVCCに依存する
項がない。従って、ディジタルに変換後のデータV00
(ディジタル)は、電源電圧が変動しても一定の値をと
るため、電源電圧に依存せずにA/D変換された検出電
圧とスレッショルド用データの差が一定に保たれてお
り、電源電圧にかかわらずNキーロールオーバ機能を実
現することが可能となる。
In this case, there is no VCC-dependent term in equation (9). Therefore, the data V00 after digital conversion
Since (Digital) has a constant value even if the power supply voltage fluctuates, the difference between the A / D converted detection voltage and the threshold data is kept constant without depending on the power supply voltage. Regardless of this, it is possible to realize the N key rollover function.

【0041】上述した実施例においては、A/Dコンバ
ータ5の基準電圧VREF1とD/Aコンバータ6の基
準電圧VREF2とVCCとをワンチップマイコン3の
外部端子として設定し、パターンで接続しているが、ワ
ンチップマイコン3の内部配線により接続しても構わな
い。
In the above-described embodiment, the reference voltage VREF1 of the A / D converter 5 and the reference voltages VREF2 and VCC of the D / A converter 6 are set as external terminals of the one-chip microcomputer 3 and are connected in a pattern. However, the internal wiring of the one-chip microcomputer 3 may be used for connection.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のキーボー
ドは、HiレベルではCMOSレベル、Lowレベルで
は任意のアナログ値VGの走査信号を出力するD/Aコ
ンバータにより抵抗マトリクスを走査し、検出信号をA
/Dコンバータでディジタルデータに変換してからスレ
ッショルド用データとの比較を行い、スイッチ部のON
/OFFを判断することにより、容易にNキーロールオ
ーバ機能を実現するとともに、小型化および低価格化を
実現できるという効果がある。また、本発明はディジタ
ルデータに変換された検出信号がVCCに依存せず一定
値となるため、VCCの変動を無視することができ、電
源電圧にかかわらずNキーロールオーバ機能を実現する
ことが可能である。更に、本発明は走査信号のLowレ
ベルを任意のアナログ値VGすることにより、キーボー
ドのスイッチ数の増加に対応することができる。
As described above, in the keyboard of the present invention, the resistance matrix is scanned by the D / A converter which outputs the scanning signal of the CMOS level at the Hi level and the arbitrary analog value VG at the Low level, and the detection signal is detected. A
After the digital data is converted by the / D converter, it is compared with the threshold data and the switch is turned on.
By determining ON / OFF, there is an effect that the N-key rollover function can be easily realized, and downsizing and cost reduction can be realized. Further, according to the present invention, since the detection signal converted into digital data has a constant value without depending on VCC, the fluctuation of VCC can be ignored and the N-key rollover function can be realized regardless of the power supply voltage. It is possible. Further, the present invention can cope with an increase in the number of keyboard switches by setting the Low level of the scanning signal to an arbitrary analog value VG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すキーボードの回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram of a keyboard showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すA/Dコンバータの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the A / D converter shown in FIG.

【図3】図1に示すD/Aコンバータの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of the D / A converter shown in FIG.

【図4】図1における同一Yライン多重打鍵時の動作を
説明するための等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram for explaining the operation when the same Y-line multiple keys are tapped in FIG.

【図5】図4における同一Yラインの多重打鍵時の検出
電圧特性図である。
5 is a characteristic diagram of a detected voltage when multiple keys are tapped on the same Y line in FIG.

【図6】図4におけるゴーストキー発生パターンを説明
するための多重打鍵時の等価回路図である。
6 is an equivalent circuit diagram at the time of multiple keystrokes for explaining the ghost key generation pattern in FIG.

【図7】図4におけるLowレベルを0Vにした時の同
一Yラインの多重打鍵時の検出電圧特性図である。
FIG. 7 is a detection voltage characteristic diagram at the time of multiple keystrokes of the same Y line when the Low level in FIG. 4 is set to 0V.

【図8】従来の一例を示すキーボードの回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a keyboard showing a conventional example.

【図9】従来の他の例を示すキーボードの回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram of a keyboard showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 抵抗マトリクス 2 スイッチユニット 3 ワンチップマイクロコンピュータ 4 コントロールユニット 5 A/Dコンバータ 6 D/Aコンバータ 7 入出力チャネル 8 出力チャネル 9 ROM 10 RAM 11 制御回路 12 ALU 13 内部バス 14 アナログマルチプレクサ 15 ラッチ 16 シーケンスコントローラ 17a,17b 直列抵抗ストリングス 18 逐次比較レジスタ 19 バッファ 20 D/A変換値設定レジスタ 21 タップセレクタ 1 resistance matrix 2 switch unit 3 one-chip microcomputer 4 control unit 5 A / D converter 6 D / A converter 7 input / output channel 8 output channel 9 ROM 10 RAM 11 control circuit 12 ALU 13 internal bus 14 analog multiplexer 15 latch 16 sequence Controllers 17a, 17b Series resistor strings 18 Successive approximation register 19 Buffer 20 D / A conversion value setting register 21 Tap selector

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチ部に抵抗素子を直列接続したス
イッチユニットをマトリクス状に配置した抵抗式キーマ
トリクスと、前記抵抗式キーマトリクスの行方向に接続
された複数本の走査線より順次走査信号を出力するD/
Aコンバータと、前記抵抗式キーマトリクスの列方向に
接続された複数本の検出線より前記スイッチ部のON/
OFFに基づくアナログ信号を受信してディジタルデー
タに変換するA/Dコンバータと、前記D/Aコンバー
タおよび前記A/Dコンバータを制御するコントロール
ユニットとを含み、前記コントロールユニットは前記D
/Aコンバータに走査信号を出力する命令語群および前
記A/Dコンバータを制御し且つA/D変換された前記
ディジタルデータとスレッショルド用データを比較し前
記スイッチ部のON/OFFを判断する命令語群を記憶
するための読み出し専用メモリと、前記A/Dコンバー
タで変換された前記ディジタルデータを記憶し書き込み
/読み出し可能なランダムアクセスメモリと、前記読み
出し専用メモリに記憶されている命令語群を読み出し各
命令語に基づいた制御情報を発生させる制御回路と、前
記制御情報に応答して演算操作を行う演算回路とを備
え、前記A/Dコンバータの基準電圧と前記D/Aコン
バータの基準電圧を電源電圧とすることを特徴とするキ
ーボード。
1. A sequential scanning signal is supplied from a resistive key matrix in which switch units in which resistive elements are connected in series to a switch unit are arranged in a matrix, and a plurality of scanning lines connected in the row direction of the resistive key matrix. D / to output
The A / converter and a plurality of detection lines connected in the column direction of the resistance type key matrix are used to turn ON / OFF the switch unit.
The control unit includes an A / D converter that receives an analog signal based on OFF and converts the analog signal into digital data, and a control unit that controls the D / A converter and the A / D converter.
/ A converter for outputting a scanning signal and a command for controlling the A / D converter and comparing the A / D converted digital data with threshold data to determine ON / OFF of the switch unit A read-only memory for storing a group, a random access memory capable of writing / reading the digital data converted by the A / D converter, and a command word group stored in the read-only memory A control circuit that generates control information based on each command word and an arithmetic circuit that performs an arithmetic operation in response to the control information are provided, and the reference voltage of the A / D converter and the reference voltage of the D / A converter are set. A keyboard characterized by a power supply voltage.
【請求項2】 前記コントロールユニットと前記D/A
コンバータおよび前記A/Dコンバータは、1チップ上
に集積されたワンチップマイクロコンピュータを構成す
る請求項1記載のキーボード。
2. The control unit and the D / A
The keyboard according to claim 1, wherein the converter and the A / D converter constitute a one-chip microcomputer integrated on one chip.
【請求項3】 前記コントロールユニットは、前記D/
Aコンバータおよび前記A/Dコンバータにそれぞれ接
続するための出力チャネルおよび入出力チャネルを有
し、前記出力チャネルおよび前記入出力チャネルは前記
読み出し専用メモリ等に内部バスを介して接続される請
求項1記載のキーボード。
3. The control unit includes the D /
2. An output channel and an input / output channel for connecting to the A converter and the A / D converter respectively, and the output channel and the input / output channel are connected to the read-only memory or the like via an internal bus. The listed keyboard.
【請求項4】 電源電圧にかかわらず、ゴーストキーを
防止する機能を実現した請求項1記載のキーボード。
4. The keyboard according to claim 1, which realizes a function of preventing a ghost key regardless of a power supply voltage.
【請求項5】 前記D/Aコンバータの出力する走査信
号のレベルがハイレベルのときはCMOSレベルを出力
し、ロウレベルのときは任意のアナログ値を出力する請
求項1記載のキーボード。
5. The keyboard according to claim 1, wherein a CMOS level is output when the level of the scanning signal output from the D / A converter is high level, and an arbitrary analog value is output when the level is low level.
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