JPS60193031A - 入力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピュータなどの電子装置に、外
部スイッチの情報を伝達する入力回路に関する。

〔発明の背景〕

近年、マイクロコンピータを用いた小型電子機器は、そ
の応用分野が益々拡大し、多機能化も進み、これに伴っ
て人と電子機器のインターフェースを行うキースイッチ
類の個数も増加している。

とこで小型電子機器を設計する上で重要な点は、部品点
数が少なく小型化が容易でありコストが安いこと、コー
ドレスであるために低消費電力であること、キースイッ
チ等の操作が容易で取扱いが易しいことなどである。

〔従来技術と問題点〕

従来、マイクロコンピュータなどの電子回路に外部スイ
ッチの情報を伝達する手段としては−キーマトリクス回
路がよく用いられている。

第１図は従来のキーマ）　＋７クス回路の一例を示すブ
ロック図であり、１はマイクロコンピュータ。

ＰＩＩ〜Ｐ１４はキーマトリクス回路用入力ポート、Ｐ
ｏｔ　”　ＰＯ４はキーマトリクス回路用出力ポート。

Ｋｌ　”　Ｋｌ　６はマトリクス状に並んだ１６ケのキ
ースイッチ、）ｔ１〜Ｒ４は入力ボートＩｔ　〜Ｉ４の
プルダウン抵抗−Ｄ、〜Ｄ４はダイオードである。

ここで通常マイクロコンピータ１は、出カポ−）Ｐ。、
〜Ｐｏ、を全て論理Ｊとし、入力ポートＰ、１〜Ｐ、４
の状態を常にチェックするルーチンで待機ｌている。こ
の時、すべてのキースイッチＫＩ＝ＫＩ６がＯＦＦであ
れば、入力ポートＰ１．〜Ｐ、４はプルダウン抵抗凡、
〜Ｒ４によって論理Ｏを保持している。

今、使用者がキースイッチＫ　、を押してＯＮにすると
、入カポ−）ＰＩ３と出カポ−）Ｐ。１が接続して入力
ポートＰ１２が論理】となり、マイクロコンピュータ１
は、キースイッチに、〜に８のいずれかが押されたこと
を知り、次のルーチンへ進む。

次のルーチンでは、出力ボートＰ。ｌ’　”””　０４
を時分割的に順次論理１としながら入力ポートＰ、、〜
ＰＩ４をチェックし、ここでキースイッチに、が押され
ているので、出力ボートＰ。ｌが論理１のタイミングの
ときに、入力ボートＰ１２が論理１となり。

マイクロコンピュータ１はキースイッチに、が押された
と判断して必要な処理ルーチンへ飛ぶことができる。

ここで、この従来例においてはキースイッチに、〜Ｋ１
６は押ボタン式のものを扱ったが、小型電子機器に使用
するスイッチは、スライド式のスイッチを用いた方が操
作上有利な場合が多条ある。

たとえば、計算機能、メモ機能、時計機能等のモード切
替のためのスイッチは、押ボタンスイッチよりスライド
スイッチを用いた方が、スイッチの位置によってモード
状態を使用者が知ることができ大変便利である。

このため、第１図のキースイッチに１．〜に１６を４接
点のスライドスイッチにしたときのことを考える。ここ
でスライドスイッチは、そのスイッチの位置によってか
ならずどれがひとつの接点がＯＮになっているので、先
に説明したマイクロコンピュータ１の最初のルーチンで
は、出力ボートｐｏ、　％　ｐｏ４がすべて論理１であ
るために一部カポ）ＰＩ４も常に論理゛１となり、プル
ダウン抵抗Ｒ４を介してリーク電流が流れてしまう。

すなわち、キースイッチを操作していない待機状態で、
入力回路に常にリーク電流が流れることになり、低ｉ費
電力が要求される小型電子機器として大きな欠点となる
。

又、押ボタンスイッチによって構成するキーマトリクス
回路とスライドスイッチ回路を分離し。

スライドスイッチ用の入出力ポートを別に設ければ、リ
ーク電流を減少することはできるが、マイクロコンピー
タの入出力ポートが増加してしまい、コスト高となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記の欠点に対してなされるもので、マ
イクロコンピュータの入出力ポートの増加や、消費電流
の増大を招くことなく、押ボタンスイッチとスライドス
イッチをキーマトリクス内で自由に組合せすることがで
きる入力制御回路を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、マイクロコンピュータの入出力線に接続する
キーマトリクス回路の一部を押ボタンスイッチに、他の
部分をスライドスイッチによって構成し、スライドスイ
ッチのコモン端子と接続する入力線と電源ＶＢ２間を半
導体スイッチ素子によって結び、この半導体スイッチ素
子をスイッチ制御回路によってＯＮ、ＯＦＦ制御し、ス
ライドスイッチの情報を入力線を介してマイクロコンピ
ュータに入力するよう構成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
２図は本発明の一実施例の入力制御回路のブロック図で
あり、第２図において、１０はワンチップによって構成
するマイクロコンピュータであり、外部の情報を入力す
る４ビツトの入カポ）　Ｐ＋ｔ〜ＰＩ、と、内部のデー
タを外部へ出力する４ピツトの出力ボートＰ。ｌ””’
ＰＯ４を有［ている。

１１は４ビツト構成のデータバスであり１図示していな
いがマイクロコンピュータ１０に内蔵シている演算回路
や各独レジスタに接続している。

１２は出力ランチ回路であり、データバス１１の情報を
入力して出カポ−）Ｐ。、〜Ｐｏ４に出力する。

１６は入力レジスタ回路であり、入カポ−）Ｐｚ〜Ｐ！
４の情報を入力してデータバス１１に出力する。１４は
スイッチ制御回路であり、プログラムに従って制御信号
Ｃを出力する。１５は半導体スイッチ素子であり、入力
ポートＰ、４と電源のＶＢ２間に置かれ、制御信号Ｃを
入力してＯＮ−ＯＦＦ動作を行なう。Ｒ，−Ｒ３はプル
ダウン抵抗であり、それぞれ入カポ−）Ｐ□１〜Ｐ１．
と電源の■、ｌ１間に置かれ、入カポ−）　Ｐ＋＋　−
ＰＩ３がオープン状態のとき、論理００レベルに保つ働
きをする。

１６はキーマトリクス回路であり１人力ボートＰ□、〜
Ｐ１４に接続する入力線Ｉ、〜Ｉ４と、化カポ−）Ｐ。

１〜Ｐｏ４に接続する出力線０１〜０４とによって構成
され、１２ケの押ボタンスイッチに１〜に１．と、４接
点Ｋ１３〜Ｋ　Ｉ　１１によって構成されるスライドス
イッチ１７を有している。Ｄ、〜Ｄ４はダイオードであ
り、化カポ−）　Ｐｏ＋　−ＰＯ４とキーマトリクス回
路１６との間に置かれ、スイッチが同時押しされたとき
のショート電流を防いでいる。

次にこの実施例の動作を説明する。

第３図は第２図に示す実施例の動作を示すタイミングチ
ャートであり、出力線Ｏ０〜０４と制御信号Ｃの波形を
図示している。

ここで待機モードにおいてマイクロコンピュータ１０は
、出力ランチ回路１２にデータバス１１を介してヘキサ
でＦを書込み一出力ポートＰ。、〜Ｐ・４をすべて論理
゛１とし、入カポ−）　Ｐ、、〜Ｐ１３を常にチェック
し、ている。

この状態で、すべての押ボタンスイッチに１〜に＋２が
０１・”　ｌ”であれば、入カボートＰ夏、〜Ｐｌ　３
は。

プルダウン抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって論理Ｏを保持し、マ
イクロコンピュータ１０は待機モードを維持する。

一方、他の入力ポートＰＩ４は、スライドスイッチ１７
の接点に、３〜に１６のいずれかが常にＯＮ状態にある
ので、論理゛１′となっているが、待機モードでは制御
信号Ｃが論理Ｏであるので、半導体スイッチ素子１５は
Ｕ　ｌ”　Ｆとなり、入力線Ｉ４から電源Ｖｓｓへ電流
は流れない。

今ここで使用者が押ボタンスイッチ１＜、を押してＯＮ
にすると、入力線Ｉ、と出力線０４が接続゛して入力ポ
ートＰ、□が論理１となるので、マイクロコンピュータ
１０は押ボタンスイッチに、〜に４のいずれかが押され
たと判断して１．スキャンモードへ移行する。スキャン
モードでは第３図に図示するように、出力線Ｕ、〜０．
が順次論理】となるように出力ラッチ回路１２にデータ
が書込まれる。

ここで、押ボタンスイッチに４が押されつづけていれば
、出力線０４が論理１となるタイミングに同期して入カ
ポ−）Ｐ＋＋も論理１となり、マイクロコンピュータ１
０は押ボタンスイッチに、が押されていると判断できる
。

一方、制御信号Ｃは図示するようにスキャンモードにお
いて論理１となり、半導体スイッチ素子１５をＯＮ状態
とする。ここで半導体スイッチ素子１５のＯＮ抵抗はプ
ルダウン抵抗Ｒ１〜１（３とほぼ等しい値（たとえば１
００にΩ位）に設定しであるので、入カポ−）ＰＩ４も
一時的に他の入力ポートと同じようにプルダウン抵抗を
接続している状態となる。

今ここでスライドスイッチ１７の接点に１．がＯＮ状態
にあるとすると、入カポ−）１３．４は、出力線０．．
０２及び０４が論理１のタイミングにおいては、半導体
スイッチ素子１５のＯＮ抵抗にタイミングにお見・て論
理】となる。

この結果、マイクロコンピータ１０は入力レジスタ回路
１６の内容をチェックｌ、てスライドスイッチ１７の接
点１り１．がＯＮであると判断し、定められたルーチン
へ飛ぶことができる。

ここで待機モードとスキャンモードでの入力回路に流れ
る電流をまとめて述べる。

待機モードにおいては前述したように、押ボタンスイッ
チ１（１〜に１□の全てがＯＦＦ状態であるので、入力
線１１〜Ｉ３と出力線０１〜０４は全てオープンであり
、プルダウン抵抗Ｒ，〜ＦＬ３に電流は流れない。

又、入力線Ｉ４はスライドスイッチ１７によって出力線
Ｏ３〜０４のいずれかと接続しているが。

半導体スイッチ素子１５がＯＦＦ状態であるので。

入力線■４から電源Ｖｌ＋８への電流は全（流れない。

次にスキャンモードでは、ＯＮ状態の押ボタンスイッチ
を介してプルダウン抵抗Ｒ，−Ｒ３に電流が流れるが、
その流れるタイミングは一対応する出力線Ｏ１〜０４が
論理゛１となるときのみであり、平均電流としては少な
い値となる。

同様に半導体スイッチ素子１５にも−スキャンモードに
おいてはＯＮとなるので、ＯＮ状態にある接点１（，３
〜Ｋｌｆｌのし・ずれかを介して電流が流れるがそのタ
イミングは対応する出力線Ｏ７〜０４が論理１となると
きのみであり、その平均電流はやはり少ない値である。

発明の効果〕 以上の実施例から明らかなように１本発明によれば、−
組のキーマトリクス回路内で、押ボタンスイッチとスラ
イドスイッチを自由に組合せることが可能となるので、
最小限の入出力ボートによって入力回路を構成すること
ができる。

又、使用者がキースイッチを操作して（・な（・待機モ
ードでの入力回路に流れる電流は零であるので低消費電
力が要求される小型電子機器として最適な入力回路であ
る。

よって本発明を実施するならば、押ボタンスイッチとス
ライドスイッチをその機能に合せて自由に選択できる操
作性にすぐれた低消費電力の小型電子機器を実現でき、
その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のキーマトリクスによる入力回路の一例を
示すブロック図、第２図は本発明の入力制御回路のブロ
ック図、第３図は本発明の入力制御回路の動作を示すタ
イミングチャートである。 １０・・・・・・マイクロコンピュータ。 １＝４・・・・・・スイッチ制御回路−１５・・・・・
・半導体スイッチ素子。 １６・・・・・・キーマトリクス回路。 １７・・・・・・スライドスイッチ。 ｊＩ１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の入力線と複数の出力線のそれぞれの交点にスイッ
   チ機構を有し、該スイッチ機構の一部を押ボタンスイッ
   チによって構成し、他の部分をスライドスイッチによっ
   て構成するキーマトリクス回路と、該スライドスイッチ
   のコモン端子に接続する入力線と電源間を結ぶ半導体ス
   イッチ素子と一該半導体スイソチ素子をＵＮ、ＯＦＦ制
   御するスイッチ制御回路とから成る入力制御回路。