KR100219560B1 - 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 이용한 다중 키-스캐닝 방식의 키입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 키입력장치는, 출력용 가로 라인들과 입력용 세로 라인들의 각 교차점에 스위치가 연결된 키패드와, 키패드의 세로 라인들에 스캐닝 신호를 출력시킴과 동시에 키패드의 가로 라인들로부터의 상태 신호들을 입력받는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 여기서, 마이크로컴퓨터의 입력 포트와 가로 라인들 사이의 멀티플렉서와, 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 세로 라인들 사이의 디멀티플렉서 중에서 적어도 어느 하나가 마련된다. 멀티플렉서에 의하여 가로 라인들로부터의 상태 신호들이 마이크로컴퓨터의 공통 입력 라인을 통하여 입력된다. 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 디멀티플렉서의 입력 포트 사이의 라인 수가 n이면, 세로 라인 수가

Description

멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 이용한 다중 키-스캐닝 방식의 키입력장치{Key scanning device using multiplexer or demultiplexer}

본 발명은 키입력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 키패드와 키패드의 눌림 상태를 감지하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 키입력장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 계측기, 가전제품 및 산업용 기기를 사용할 때 사용자와 인터페이스를 하기 위한 부분이 키 입력장치인데, 키 입력 장치에서 현재 통용되고 있는 키스캔(keyscan) 방식은 크게 행렬(matrix) 방식과 아날로그/디지탈(Analog-to-Digital) 변환 방식으로 나눌 수 있다.

행렬 스캐닝 방식의 키입력장치는 복수 개의 가로 라인들(row)과 세로 라인들(colum)의 각 교차점에 푸쉬버튼 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 가로 라인들과 세로 라인들에 연결되어 키패드의 눌림상태 즉, 키입력 상태를 감지하는 마이크로컴퓨터로 구성된다.

도 1은 종래의 8 x 8 행렬형 키입력장치를 보여준다. 도 1에서 참조 번호 10은 집적회로, 12는 8개의 입력포트 핀들, 14는 8개의 출력포트 핀들을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 키입력 장치는, 마이크로컴퓨터(10)를 이용하여 64 개의 스위치들이나 버튼키(이하 키)의 누름 상태를 감지함에 있어서, 64개의 키를 구성하려면 최소 8 핀(12)의 입력과 8 핀(14)의 출력과 같이 다수의 입출력 핀이 필요하게 된다.

한편, 아날로그-디지탈 변환기(Analog-to-Digital Converter)를 사용한 키 스캐닝 방식에 있어서, 8-비트 변환 정밀도(conversion resolution)를 가진 아날로그-디지탈 변환기라면 최대 256단계의 아날로그 레벨을 입력할 수 있으므로 최대 255 개의 키를 접속할 수 있다. 그러나 실제적으로는 외부 노이즈나 변환 정밀도의 문제로 인하여 255 개까지 사용하지 못하고 보통 20-30 개가 사용된다.

따라서, 키입력장치에 있어서, 종래의 행렬 주사 방식을 적용하려면 마이크로컴퓨터와 같은 마이크로컴퓨터에 많은 입출력 핀이 필요하게 되고, 아날로그-디지탈 변환기를 사용한 키스캔 방식은 보다 높은 정밀도가 요구되어 구성이 어려운 단점이 있다.

본 발명의 목적은, 행렬 스캐닝 방식이 적용되는 키입력장치에 있어서, 키입력 감지용 마이크로컴퓨터의 입출력 핀들의 수를 대폭 줄일 수 있는 스캐닝 방식의 키입력장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 대응되는 종래의 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 의한 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 키입력장치를 보여주는 블록도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 20, 50, 60, 100, 120..마이크로컴퓨터,

12, 24, 52, 64, 104, 122...입력 포트의 핀들,

14, 26, 54, 66, 106, 124...출력 포트의 핀들,

22, 62, 102...입력 포트 선택의 핀들,

30, 70, 110...멀티플렉서, 40, 80, 130...디멀티플렉서.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 키입력장치는, 출력용 가로 라인들과 입력용 세로 라인들의 각 교차점에 스위치가 연결된 키패드와, 상기 키패드의 세로 라인들에 스캐닝 신호를 출력시킴과 동시에 상기 키패드의 가로 라인들로부터의 상태 신호들을 입력받는 마이크로컴퓨터를 포함한다. 여기서, 상기 마이크로컴퓨터의 입력 포트와 상기 가로 라인들 사이의 멀티플렉서와, 상기 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 상기 세로 라인들 사이의 디멀티플렉서 중에서 적어도 어느 하나가 마련된다. 상기 멀티플렉서에 의하여 상기 가로 라인들로부터의 상태 신호들이 상기 집적 회로의 공통 입력 라인을 통하여 입력된다. 상기 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 상기 디멀티플렉서의 입력 포트 사이의 라인 수가 n이면, 상기 세로 라인 수가개이도록 설정된다.

본 발명의 상기 키입력장치에 의하면, 상기 마이크로컴퓨터의 입력 포트와 상기 가로 라인들 사이의 멀티플렉서와, 상기 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 상기 세로 라인들 사이의 디멀티플렉서 중에서 적어도 어느 하나가 마련된다. 이에 따라, 행렬 스캐닝 방식에 다중 키-스캐닝 방식이 포함되어, 키입력 감지용 마이크로컴퓨터의 입출력 핀들의 수를 대폭 줄일 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들이 상세히 설명된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 키입력장치를 보여준다. 도 2에서 참조 번호 20은 마이크로컴퓨터, 22는 입력 포트 선택의 핀들, 24는 입력 포트의 핀, 26은 출력 포트의 핀들, 30은 멀티플렉서, 40은 디멀티플렉서를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 키입력장치는, 8 개의 출력용 가로 라인들과 8 개의 입력용 세로 라인들의 각 교차점에 스위치(미도시)가 연결된 키패드와, 키패드의 세로 라인들에 스캐닝 신호를 출력시킴과 동시에 키패드의 가로 라인들로부터의 상태 신호들을 입력받는 집적회로로서의 마이크로컴퓨터(20)를 포함한다. 마이크로컴퓨터(20)의 입력 포트 핀(24)와 8 개의 가로 라인들 사이에 멀티플렉서(30)가, 마이크로컴퓨터(20)의 출력 포트 핀들(26)과 세로 라인들 사이에 디멀티플렉서(40)가 마련된다. 멀티플렉서(30)에 의하여 8 개의 가로 라인들로부터의 상태 신호들이 마이크로컴퓨터(20)의 공통 입력 라인을 통하여 입력된다. 또한, 마이크로컴퓨터(20)의 출력 포트의 핀들(26)이 3 개이므로, 키패드의 세로 라인 수는개 즉, 8 개이다.

상기한 바와 같이 8 x 8 = 64 개의 키 행렬(key matrix)을 구성할 때 입력단에 8입력 1출력의 멀티플렉서(30)를 사용하고 출력단에 3입력 8출력의 디멀티플렉서(40)를 사용하여, 16 개의 입출력핀 수를 7 개만으로 구성할 수 있으므로, 9 개의 핀을 절약할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 대응되는 종래의 키입력장치를 보여준다. 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 의한 키입력장치를 보여준다. 도 3a 및 3b에서, 참조 부호 50 및 60은 마이크로컴퓨터, 52는 m 개의 입력 핀, 54는 n 개의 출력 핀, 62는 m 개 중 하나를 선택하는 입력포트선택 핀, 64는 입력포트 핀, 66은 2n개의 출력을 할 수 있는 n개의 출력포트 핀, 70은 멀티플렉서, 80은 디멀티플렉서를 나타낸다. 이와 같이 8 X 8 만이 아니라 m x n의 매트릭스도 구성할 수 있으므로 수백 개의 키 확장도 적은 수의 핀으로 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 키입력장치를 보여준다. 도 4에서 참조부호 100은 마이크로컴퓨터, 102는 입력포트선택 핀, 104는 입력포트 핀, 106은 출력포트 핀, 110은 멀티플렉서를 나타낸다. 구체적으로, 본 실시예는 멀티플렉서(110)만을 사용하여 다중 키-스캐닝 방법을 상용한 키 입력 장치 구성한 것이다. 8 X 8 = 64 개의 키 매트릭스를 구성할 때 입력단에 8입력 1출력의 멀티플렉서(110)를 사용하여 16핀의 포트가 필요한 것을 12핀 으로 구성함으로써 4개의 핀을 절약할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 키입력장치를 보여준다. 도 5에서, 참조 부호 120은 집적회로, 122는 입력포트 핀, 124는 출력포트 핀, 130은 디멀티플렉서를 나타낸다. 구체적으로, 본 실시예는 디멀티플렉서(130)만을 사용하여 다중 키-스캐닝 방법을 상용한 키 입력 장치 구성한 것이다. 8 X 8 = 64 개의 키 매트릭스를 구성할 때 출력단에 3입력 8출력의 디멀티플렉서(130)를 사용하여 16핀의 포트를 11핀만으로 구성하여 5개의 핀을 절약할 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 키입력장치에 의하면, 마이크로컴퓨터의 입력 포트와 가로 라인들 사이의 멀티플렉서와, 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 세로 라인들 사이의 디멀티플렉서 중에서 적어도 어느 하나가 마련된다. 이에 따라, 행렬 스캐닝 방식에 다중 키-스캐닝 방식이 포함되어, 키입력 감지용 마이크로컴퓨터의 입출력 핀들의 수를 대폭 줄일 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (1)

1. 출력용 가로 라인들과 입력용 세로 라인들의 각 교차점에 스위치가 연결된 키패드와, 상기 키패드의 세로 라인들에 스캐닝 신호를 출력시킴과 동시에 상기 키패드의 가로 라인들로부터의 상태 신호들을 입력받는 마이크로컴퓨터를 포함하는 키입력장치에 있어서,

   상기 마이크로컴퓨터의 입력 포트와 상기 가로 라인들 사이의 멀티플렉서와, 상기 집적회로의 출력 포트와 상기 세로 라인들 사이의 디멀티플렉서 중에서 적어도 어느 하나가 마련되어,

   상기 멀티플렉서에 의하여 상기 가로 라인들로부터의 상태 신호들이 상기 집적 회로의 공통 입력 라인을 통하여 입력되고,

   상기 마이크로컴퓨터의 출력 포트와 상기 디멀티플렉서의 입력 포트 사이의 라인 수가 n이면, 상기 세로 라인 수가개이도록 설정되는 키입력장치.