[發明專利]鍵盤掃描裝置及鍵盤掃描方法

有效

• 申請號: 200910150144.4
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN101943948A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 蔡嘉欣
• 申請（專利權）人: 揚智科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/023
• 分類號: G06F3/023
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是有關于電子裝置的鍵盤，且特別是有關于一種鍵盤掃描裝置與其對應方法。

背景技術

鍵盤為一般電子產品的基本輸入裝置，例如家電、電腦、以及手機、個人數字助理(PDA：personal?digital?assistant)等手持式電子裝置都會用到。為了得知使用者按下哪個按鍵，鍵盤必須有對應的掃描裝置。

隨著電子產品的功能與操作日益復雜，鍵盤的按鍵數量有升高的趨勢。一般鍵盤的按鍵增加時，需要更多的芯片腳位來支持，芯片面積和外部元件也隨之增加。在這樣的趨勢下，如果要維持芯片的市場競爭力，必須增加設計上的效率，也就是說，必須利用有限的腳位數量，盡可能增加支持的按鍵數量。

圖1是一種傳統鍵盤掃描裝置的示意圖，其中的I/O(input/output，輸入/輸出)接口裝置110有P1-P10等十個I/O端口(I/O?port)。每一個I/O端口對應一個芯片腳位，連接按鍵模塊120其中的一個按鍵，例如I/O端口P1連接按鍵121。每一個I/O端口平時處于邏輯高電位，當使用者按下一個按鍵，會使其兩端導通，接地端會將對應的I/O端口的電壓下拉至邏輯低電位。I/O接口裝置110就是根據以上的I/O端口電壓改變，來判斷哪一個按鍵被按下。如果I/O接口裝置110有m個I/O端口，最多可檢測m個按鍵。

圖2是另一種傳統鍵盤掃描裝置的示意圖，其中的I/O接口裝置210有C1-C3以及R1-R4等七個I/O端口，這七個I/O端口連接鍵盤的七條傳輸線，彼此交叉，組成如圖2所示的4×3矩陣。按鍵模塊220包括十二個按鍵，例如左上角的按鍵221。十二個按鍵各自位于七條傳輸線的十二個交叉點上。

I/O接口裝置210會以輪流方式，將脈沖(pulse)通過C1-C3這三個I/O端口其中之一發送至按鍵模塊220，同時用R1-R4這四個I/O端口接收脈沖。此時如果有按鍵被按下，其交叉點會導通，使R1-R4這四個I/O端口其中之一接收到脈沖。根據發出脈沖的是哪一個I/O端口，以及收到脈沖的是哪一個I/O端口，I/O接口裝置210可以判斷使用者按下哪一個按鍵。舉例而言，如果R1接收到C3發出的脈沖，則表示使用者按下了按鍵221。如果I/O接口裝置210有m+n個I/O端口，最多可檢測m*n個按鍵。

圖3是另一種傳統鍵盤掃描裝置的示意圖，取自美國專利案第5805085號，其中的I/O接口裝置310有P1-P4等四個I/O端口。每一個I/O端口P1-P4連接W1-W4其中一條傳輸線，傳輸線W1-W4和V1-V2組成十四個交叉點，對應按鍵模塊320其中的十四個按鍵，例如按鍵321和322。I/O接口裝置310使用和圖2的I/O接口裝置210類似的脈沖掃描方式來檢測按鍵，不過I/O接口裝置310的每一個I/O端口P1-P4都有發送和接收脈沖的雙重功能。如果I/O接口裝置310有m個I/O端口，最多可檢測m*(m+3)/2個按鍵。

發明內容

本發明提供一種鍵盤掃描裝置，利用電阻分壓的原理來檢測按鍵，可用相同數量的腳位支持更多按鍵，增加芯片的競爭力。

本發明提供一種鍵盤掃描方法，適用于所述鍵盤掃描裝置，可用相同數量的腳位檢測更多按鍵，而且能縮短鍵盤掃描周期，提高效率。

本發明提出一種鍵盤掃描裝置，包括接口裝置、電阻模塊以及按鍵模塊。接口裝置具有多個電阻值和多個接點。電阻模塊具有多個電阻值。按鍵模塊包括多個按鍵。每一所述按鍵耦接于所述接點與電阻模塊之間，根據一使用者的按鍵操作而導通或截止。當所述按鍵其中之一導通時，通過接口裝置的電阻值與電阻模塊的電阻值的分壓效應改變所述接點其中之一的電壓。鍵盤掃描裝置根據所述接點的電壓改變來判斷按鍵是否被按下。

接口裝置包括多個接點電路，每一所述接點電路對應所述接點其中之一，耦接對應接點，并具有接口裝置的電阻值其中之一。每一所述接點電路可使對應接點通過接點電路的電阻值耦接電源端或接地端，或使對應接點浮置，并檢測對應接點的電壓。

每一個所述接點電路可包括高位開關和低位開關。高位開關耦接于電源端與對應接點之間，根據高位使能信號而導通或截止。低位開關則耦接于對應接點與接地端之間，根據低位使能信號而導通或截止。高位開關與低位開關導通時的內部阻抗值皆等于接點電路的電阻值。當高位開關與低位開關皆截止時，對應接點為浮置狀態。

在本發明的一實施例中，每一所述接點電路還包括一電壓檢測器。電壓檢測器耦接對應接點，檢測并轉換對應接點的電壓。若對應接點的電壓高于第一閥值，則電壓檢測器輸出邏輯1。若對應接點的電壓低于第二閥值，則電壓檢測器輸出邏輯0。