[发明专利]增加现有键盘矩阵按键个数的方法和装置

说明书

本发明涉及一种增加键盘矩阵之按键个数的方法与装置，特别是针对一个现成的Key-Matrix(键矩阵)的键盘，要临时增加一些按键。对于一个现成的Key-matrix的键盘，如果要临时增加一些按键，要不改变原有的设计是很困难的。而为了增加一I/O pin(输入/输出插件)，重新制作一IC(集成电路)，其成本相当高。因此在不改变原有的设计的情况下，外加一些二极管，使原有的键盘增加按键，以省下重新设计的成本和缩短上市的时间。

对于一个现成的Key-Matrix的键盘，参见图1所示，为4×3矩阵的电子式键盘，其使用了7个端口，即R1-R4及C1-C3，故最多仅能有12个输入键，如果要临时增加一些按键，要不改变原有的设计是很困难的。如果只是为了增加一I/Opin以增加键盘的数目，重新制作一IC，对其成本非常划不来。现有的作法如公告号264061的中国台湾专利“利用电源线及电源地线作为输入的电子式键盘”，利用一电源线和地线来增加按键的数目。如图2所示，利用电源线及电源地线作为输入之电子式键盘之键盘扫描的方法与布局，使原本如图1所示的4×3矩阵的电子式键盘12个输入键，扩增为19个输入键((4+1)×(3+1)-1)。这种方法可以在现有的I/O(输入/输出)端口数目下，增加按键的个数，但是对于已经采用上述技术的设计，当有一天对于一个已经设计好的IC，为了增加一些功能而增加几个按键，但由于原先的设计已用掉了所有的按键，或需求超过预留的个数，Key-Matrix无法再容纳这几个按键时，唯有重新设计一IC，增加I/O端口以执行额外的功能。然而，可能我们只想再增加少许按键以执列额外的功能，重新设计一IC这方法，将除了增加成本之外，也影响产品推出的时间。根据以上所述，为了避免重新设计一IC，耗费成本及延缓上市时间，在不想更改原有Key-Matrix设计情况下，利用外加二极管在原Key-Matrix里和更改内部键盘扫描的方式，可使原Key-Matrix增加一些按键。

参见图1所示的电子式键盘扫描方式，一般可分为正逻辑式或负逻辑式。以负逻辑式的扫描而言，在正常状态下，先行列扫描，将行端口(R1-R4)设定为高阻抗的高电位，而列端口(C1-C3)设定为较低阻抗的低电位，如此若R1-R4行上有任一键被按下时，则行端口(R1-R4)上将有一端口测得为低电位，将此电位数据利用闩锁电路闩住，并将行端口(R1-R4)的状态存入扫描线路10内的存储装置(QR1-QR4)中。接着改变扫描状态为列扫描，将列端口(C1-C3)设定为高阻抗的高电位，而行端口(R1-R4)设定为较低阻抗的低电位，此时可测得该被按下的键所在的列端口为低电位，然后使用闩锁电路将此电位数据闩住，并将列端口(C1-C3)的状态存入扫描线路10里的存储装置(QC1-QC3)中。综上所述，可从存储装置(QR1-QR4)及(QC1-QC3)正确判断被按下之键的行列位置。

参见图2所示，利用电源线及电源地线作为输入的电子式键盘扫描方式。以负逻辑式的扫描而言，在正常状态下，先行列扫描，将行端口(R1-R4)设定为高阻抗的高电位，而列端口(C1-C3)设定为较低阻抗的低电位，如此若R1-R4行上有任何一键按下时，行端口(R1-R4)将有一端口测得为低电位。若在电源线这一行有任何一键按下，则行端口(R1-R4)将保持原高电位，且列端口(C1-C3)则会有一端口测得高电位。综上所述，由R1-R4及C1-C3的状态，即可判断是否有任何一输入键按下，同时将R1-R4之状态存入扫描线路20里的存储装置(QR1-QR4)内。若在电源线这一行有任何一键按下，则另行将C1-C3的状态存入扫描线路20里的存储装置(QC1-QC3)内。紧接着作列状态的扫描，将行端口(R1-R4)设定为较低阻抗的低电位，而列端口(C1-C3)设定为高阻抗的高电位，如此若C1-C3列上有任何一键按下时，列端口(C1-C3)将有一端口测得为低电位。将C1-C3之状态存入扫描线路20里的存储装置(QC1-QC3)内。若在电源地线这一列有任何一键按下，则列端口(C1-C3)将保持原高电位。此外，若由先前的行扫描已知在电源线这一行有任何一键按下，则不更动原存入扫描线路20里的存储装置(QC1-QC3)内之C1-C3的状态值。此时藉由存储装置(QR1-QR4)及(QC1-QC3)可正确判断被按下之键的行列位置。