KR19980027528A - 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 이용한 다중 키-스캐닝 방식의 키입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키입력장치에 관한 것으로서, 특히 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치에 관한 것이다. 복수 개의 행(row)과 열(colum)의 매트릭스에 복수 개의 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 상기 키패드의 입/출력 단자에 전기적으로 연결되어 키입력상태를 감지하는 집적회로를 포함하는 키입력장치에 있어서, 상기 키패드로부터 상기 집적회로로의 복수개 입력중의 하나를 상기 집적회로의 출력으로 선택하게 하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 키입력 장치는 상기 멀티플렉서이외에 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 다수의 출력을 상기 키패드로 출력하는 디멀티플렉서를 더 포함한다.

따라서, 본 발명에 의하면 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 사용하여 다수의 사용 핀 수를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 수백 개의 키확장도 적은 수의 핀으로 구현할 수 있다.

Description

멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 이용한 다중 키-스캐닝 방식의 키입력장치

본 발명은 키입력장치에 관한 것으로서, 특히 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치에 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 매트릭스(MATRIX) 방식과 아나로그-디지탈 변환(ANALOG-TO-DIGITAL) 방식으로 나눌 수 있다.

매트릭스 방식의 키입력장치는 복수 개의 행(row)과 열(colum)의 매트릭스에 복수개의 푸쉬버튼 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 키패드의 입/출력단자에 전기적으로 연결되어 키패드의 눌림상태 즉, 키입력상태를 감지하는 마이컴(MICOM) 같은 집적회로로 구성된다.

도 1은 종래 기술의 전체 입출력 핀으로 8 x 8 매트릭스를 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다. 참조 번호 10은 집적회로, 12는 8개의 입력포트 핀, 14는 8개의 출력포트 핀을 나타낸다. 도 1에서와 같이 종래 기술의 키입력 장치는 칩(10)을 이용하여 10개 이상의 스위치나 버튼키(이하 키)를 매트릭스의 크로스 지점( CROSS POINT)에 위치한 키의 위치값을 산출할 때 할때 여기에서와 같이 64개의 키를 구성하려면 최소 8 핀(12)의 입력과 8 핀(14)의 출력과 같이 다수의 입출력 핀이 필요하게 된다.

또한, 아나로그-디지탈 변환기(Analog-to-Digital CONVERTER)를 사용한 키 스캐닝 방식도 8-비트 변환 정밀도(CONVERSION RESOLUTION)를 가진 아나로그-디지탈 변환기라면 최대 256단계의 아날로그 레벨을 입력할 수 있으므로 최대 255 개의 키를 접속할 수 있다. 그러나 실제적으로는 외부 노이즈나 변환 정밀도(CONVERSION RESOLUTION) 때문에 255개는 불가능하고 보통 20-30개까지 가능하다.

따라서, 키입력장치에서 매트릭스 방식의 키 스캔은 마이컴(MICOM)을 이용하여 입출력한다면 많은 입출력 핀이 필요하게 되고 아나로그-디지탈 변환기(Analog-to-Digital CONVERTER)를 사용한 키스캔 방식은 아주 정밀한 아날로그-디지탈 변환기가 필요하게 되어 구성이 어려운 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 많은 입출력 핀을 필요로 하는 종래 기술의 문제점을 해결할수 있는 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술의 전체 입출력 핀으로 8 x 8 매트릭스를 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의해 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용하여 제한된 입출력 핀으로 8 x 8 매트릭스를 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 개념을 일반화하여 입/출력 핀의 개수를 각각 m과 n으로하여 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다.

도 4는 본 발명에 의한 입력단에 멀티플렉서 회로를 이용하여 8개의 핀 입력을 4개의 입출력 핀으로 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다.

도 5는 본 발명에 의해 출력단에 디멀티플렉서를 사용하여 8개의 핀 출력을 3개의 출력 핀만으로 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1 태양은, 복수 개의 행(row)과 열(colum)의 매트릭스에 복수개의 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 상기 키패드의 입/출력단자에 전기적으로 연결되어 키입력상태를 감지하는 집적회로를 포함하는 키입력장치에 있어서, 상기 키패드로부터 상기 집적회로로의 복수개 입력중의 하나를 상기 집적회로의 출력으로 선택하게 하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 키입력 장치는 상기 멀티플렉서이외에 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 다수의 출력을 상기 키패드로 출력하는 디멀티플렉서를 더 포함한다.

상기 디멀티플렉서는 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 상기 집적회로 출력 포트 갯수를 2의 지수값으로 하여 그 계산값의 개수 만큼의 출력을 상기 키패드로 출력한다.

본 발명의 제2 태양은, 상기 키입력장치의 상기 멀티플렉서 대신에 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하는 디멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치를 제공한다.

상기 디멀티플렉서는 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 상기 집적회로 출력 포트 갯수를 2의 지수값으로 하여 그 계산값의 개수 만큼의 출력을 상기 키패드로 출력한다.

따라서, 본 발명에 의하면 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 사용하여 다수의 사용 핀 수를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 수백개의 키확장도 적은 수의 핀으로 구현할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의해 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용하여 제한된 입출력 핀으로 8 x 8 매트릭스를 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다. 참조 번호 20은 집적회로, 22는 입력포트선택 핀, 24는 입력포트 핀, 26은 출력포트 핀, 30은 멀티플렉서, 40은 디멀티플렉서를 나타낸다. 구체적으로, 복수 개의 행(row)과 열(colum)의 매트릭스에 복수개의 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 상기 키패드의 입/출력단자에 전기적으로 연결되어 키입력상태를 감지하는 집적회로(20)를 포함하는 다중 키스캐닝 키입력장치에 있어서, 상기 키패드로부터 상기 집적회로로의 8 개 입력중의 하나를 상기 집적회로의 3개 출력(22)으로 선택하게하는 멀티플렉서(30)와, 상기 집적회로(20)로부터의 출력(26)을 입력으로하여 상기 집적회로 출력 포트인 3개를 2의 지수값으로 하여 그 계산값인 8개의 개수 만큼의 출력을 상기 키패드로 출력하는 디멀티플렉서(40)를 더 포함한다. 이와같은 방식으로 8x8=64개의 키 매트릭스(key matrix)를 구성할 때 입력단에 8입력 1출력의 멀티플렉서(30)를 사용하고 출력단에 3입력 8출력의 디멀티플렉서(40)를 사용하여 16 핀의 포트가 필요한 보통의 매트릭스를 7개의 포트로 구성하여 9개의 핀을 절약하였다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 개념을 일반화하여 입/출력 핀의 개수를 각각 m과 n으로하여 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서 회로를 이용한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다. 참조 번호 50은 집적회로, 52는 m 개의 입력 핀, 54는 n 개의 출력 핀, 60은 집적회로, 62는 m개 중 하나를 선택하는 입력포트선택 핀, 64는 입력포트 핀, 66은 2n개의 출력을 할 수 있는 n개의 출력포트 핀, 70은 멀티플렉서, 80은 디멀티플렉서를 나타낸다. 이와 같이 8X8만이 아니라 mXn의 매트릭스도 구성할 수 있으므로 수백 개의 키 확장도 적은 수의 핀으로 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 입력단에 멀티플렉서 회로를 이용하여 8개의 핀 입력을 4개의 입출력 핀으로 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다. 참조 번호 100은 집적회로, 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. 8X8=64개의 키 매트릭스를 구성할 때 입력단에 8입력 1출력의 멀티플렉서(110)를 사용하여 16핀의 포트가 필요한 것을 12핀 으로 구성함으로써 4개의 핀을 절약하였다.

도 5는 본 발명에 의해 출력단에 디멀티플렉서를 사용하여 8개의 핀 출력을 3개의 출력 핀만으로 구성한 다중 키-스캐닝 방법을 사용한 키 입력 장치를 도시한 개략도이다. 참조 번호 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. 8X8=64개의 키 매트릭스를 구성할 때 출력단에 3입력 8출력의 디멀티플렉서(130)를 사용하여 16핀의 포트를 11핀만으로 구성하여 5개의 핀을 절약하였다.

이상, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

따라서, 본 발명에 의하면 멀티플렉서 혹은 디멀티플렉서를 사용하여 다수의 사용 핀 수를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 수백개의 키확장도 적은 수의 핀으로 구현할 수 있다.

Claims (4)

1. 복수 개의 행(row)과 열(colum)의 매트릭스에 복수개의 스위치가 전기적으로 연결된 키패드와, 상기 키패드의 입/출력단자에 전기적으로 연결되어 키입력상태를 감지하는 집적회로를 포함하는 키입력장치에 있어서,

   상기 키패드로부터 상기 집적회로로의 복수개 입력중의 하나를 상기 집적회로의 출력으로 선택하게 하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 키입력 장치는 상기 멀티플렉서이외에 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 다수의 출력을 상기 키패드로 출력하는 디멀티플렉서를 더 포함하는 것을 특징으로하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 키입력장치의 상기 멀티플렉서 대신에 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하는 디멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치.
4. 제2항과 제3항에 있어서, 상기 디멀티플렉서는 상기 집적회로로부터의 출력을 입력으로 하여 상기 집적회로 출력 포트 갯수를 2의 지수값으로 하여 그 계산값의 개수 만큼의 출력을 상기 키패드로 출력하는 것을 특징으로하는 다중 키스캐닝 방식의 키입력장치.