[发明专利]三角键盘的按键扫描方法、电路及三角键盘设备

说明书

技术领域

本发明涉及键盘的按键扫描技术，尤其涉及一种三角键盘的按键扫描方法、电路及三角键盘设备。

背景技术

“三角键盘”是指这种键盘的按键扫描连接线两两相关，绘制成典型原理图时呈三角形（或称梯形）状，如图1所示，其简化图如附图2所示。如果只保留图2中的加粗示出的部分按键，便形成矩阵键盘20。

通常而言，三角键盘相对于矩阵键盘的优势在于：相同数量的扫描输入输出（I/O）管脚可以支持更多的按键数量。但是，三角键盘相对于矩阵键盘的劣势在于：必须通过动态扫描才能检测到是否有按键被按下，这会增加待机电流。

三角键盘的传统扫描方式可以归纳为：每次将连接键盘的一个I/O管脚设置为输出管脚，输出扫描信号，同时连接键盘的其余I/O管脚设置为输入管脚，输入检测信号，当连接键盘的所有I/O管脚逐一输出一遍，便完成一次全键盘扫描。这种扫描方式也可称为“逐一扫描”方式。为了满足一定的按键响应时间，完成一次全键盘扫描的时间不能太长。

参考图3，图3以具有8个I/O管脚的三角键盘为例示出了传统的“逐一扫描方式”。当I/O0配置为输出、其余I/O管脚配置为输入时，可以扫描到标号为1的7个按键；当I/O1配置为输出、其余I/O管脚配置为输入时，可以新增扫描到标号为2的6个按键（照理也能扫描到7个按键，但与I/O0交叉的一个按键之前已经扫描过，故此次新增扫描6个按键，以下同理）；当I/O2输出、其余I/O管脚输入时，可以新增扫描到标号为3的5个按键，以此类推，一共要进行7次I/O管脚输出，才可完成全按键扫描。

图4是图3所示“逐一扫描方式”中各个I/O管脚的波形图，作为一个非限制性的例子，I/O管脚为输出时配置为逻辑低电平，I/O管脚为输入时配置为上拉方式（在没有按键按下时输入管脚表现为逻辑高电平）。

另外，为了减少平均待机电流，一种方法是可以采用定时唤醒后快速进行全键盘扫描，当判断到有按键按下时再进行键码的识别，这种方法常用在微控制器（MCU）上。举例来说：有一款MCU，待机状态下只需要定时器的电流为0.5uA，工作状态下电流为1mA，如果按照按键响应速度的要求需要10ms定时唤醒一次，唤醒后MCU在工作状态下对三角键盘进行全按键扫描，花费10us，扫描如果没有检测到按键则立即又进入待机状态，那么平均下来的待机电流为0.5uA+1mA*10us/10ms=1.5uA。从这个例子也可以看出，如果要继续降低平均待机电流，那么减少工作状态下全按键扫描的时间很关键。假设全按键扫描时间能缩减为5us，那么平均待机电流便可缩减为1uA。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三角键盘的按键扫描方法、电路及三角键盘设备，能够减少三角键盘全按键扫描的时间，从而降低平均待机电流。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三角键盘的按键扫描方法，包括：

步骤1，将连接三角键盘的多个I/O端口配置为输出端口用以输出扫描信号，将连接该三角键盘的其余全部或部分I/O端口配置为输入端口用以输入检测信号；

步骤2，重复执行所述步骤1，且每次重复执行所述步骤1时改变配置为输出端口的多个I/O端口的组合，直至完成全键盘扫描。

根据本发明的一个实施例，所述步骤2还包括：若检测到有按键被按下，则采用逐一扫描方式确认被按下的按键的键码。

根据本发明的一个实施例，连接所述三角键盘的I/O端口数量为m个，编号依次为0至m-1，其中m为正整数，多次重复执行所述步骤1时，采用的多种I/O端口配置组合如下：

将编号为n1的I/O端口配置为输出端口，将编号为n1+1的I/O端口配置为输入端口，其中n1为2的整数倍且n1<m；

将编号为n2、n2+1的I/O端口配置为输出端口，将编号为n2+2、n2+3的I/O端口配置为输入端口，其中n2为4的整数倍且n2<m；

将编号为n3～n3+3的I/O端口配置为输出端口，将编号为n3+4～n3+7的I/O端口配置为输入端口，其中n3为8的整数倍且n3<m；

以此类推，直至配置为输出端口的编号连续的I/O端口数量≥m/2。

本发明还提供了一种三角键盘的按键扫描电路，包括：

端口配置及检测电路，将连接三角键盘的多个I/O端口配置为输出端口用以输出扫描信号，将连接该三角键盘的其余全部或部分I/O端口配置为输入端口用以输入检测信号；