檢測鍵盤附加功能的方法及裝置的製作方法

2023-06-04 17:00:11

專利名稱：檢測鍵盤附加功能的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種檢測鍵盤附加功能的方法及裝置。
在每一個國家中，對電話通訊系統的規格的設定均不盡相同，參閱表一、表一所列舉的規格為實際在電話撥號器電路中所使用的，表一中的規格的選定方式如表二所示，其中如果要在同一電話撥號器電路中，能選擇到各種不同的規格，則必須增加數個輸入埠，以便能測知功能鍵的狀態，同樣的情況亦存在於使用按鍵輸入的各種不同的系統上。但因集成電路的封裝費用和其腳位(pin)的數目(亦即埠的數目)有很大的關係，參閱表三，一般而言，腳位愈多則封裝成本愈高，因此減小集成電路的腳位而又不影響到原有的功能，或是保留集成電路原來的腳位而增進其功能，即為製造者努力的目標之一。
現有技術中，關於鍵盤附加功能電路的技術，可參考臺灣專利「附加功能選擇電路」(案號78105146)，其所利用的方法是在拿起電話聽筒後，使振蕩器起振，並進入特殊的檢測模式，以測知鍵盤輸入線外是否接有外加接地電阻，並判斷其附加功能為何。此種方法雖可達到增加輸入功能而不必增加集成電路腳位的功效，但其至少仍有兩大缺點第一，該種附加功能選擇電路僅能使用於電話系統中;第二，附加輸入功能只能在拿起聽筒後的一小段時間內被測知，而其餘的時間內，則無法測知任何的輸入功能變化。前述兩項缺點均大大地局限了其實用性。
本發明的目的是為了改進上述現有技術中的缺點，而提供一種檢測鍵盤附加功能的裝置及方法，可達到增加輸入功能而不必增加集成電路腳位的功能，更可節省製造成本，又可擴充應用範圍。
本發明的構思是基於這一事實，即在按鍵式鍵盤中，從某一鍵被按下，至彈跳噪聲(bouncingnoise)消失，接著確認被按下的鍵位置，乃至鍵放開為止，輸入一個鍵的時間，一般而言至少有幾十毫秒，本發明的方法即是利用在此段時間內，將鍵盤的鍵掃描暫停一小段時間，並在此一小段時間內以電阻檢測電路測知埠外附加電阻的設定狀態。如此，則在不影響鍵輸入的情況下，於每次鍵輸入時，可同時測知附加輸入電阻的設定狀態，而達到擴充輸入功能的目的。
本發明的技術內容為一種檢測鍵盤附加功能的方法，利用既有的輸入/輸出埠來檢測埠外附加電阻的設定狀態，所述附加電阻接至電源線或電源地線，或是空接，藉以擴充輸入的功能，該方法包括如下步驟(ⅰ)當鍵盤上有鍵被按下時，將用以掃描鍵盤的一鍵掃描電路的輸出暫停一段時間;
(ⅱ)在所述暫停時間段內，對行輸入/輸出埠或列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態進行檢測，並將測知所得的附加電阻的電位信息輸入至存貯裝置中，藉以判斷行輸入/輸出埠或列輸入/輸出埠的附加電阻的設定狀態;
(ⅲ)停止對埠外附加電阻的設定狀態的檢測，並使該鍵掃描電路繼續掃描鍵盤。
一種檢測鍵盤附加功能的裝置，包括時鐘脈衝產生器，該時鐘脈衝產生器用以產生各種控制時鐘脈衝信號;
列輸入/輸出埠，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的列位置的信號;同時，該列輸入/輸出埠外可附加電阻，並將附加電阻分別接至電源線或電源地線，或是空接，藉以作為額外的功能輸入的設定;
行輸入/輸出埠，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的行位置的信號;
鍵掃描電路，該鍵掃描電路分別經由該列輸入/輸出埠及該行輸入/輸出埠檢測鍵盤上一被按下的鍵的行列位置;
列電阻檢測電路，該列電阻檢測電路經由該列輸入/輸出埠測知在該列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態;
多個存貯裝置，用以記錄該被按下的鍵的行列位置信息及列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態。
為了增進對本發明的了解，現結合附圖詳細說明實施例如下。


圖1a是一4×3鍵盤的示意圖;
圖1b是圖1a所示的4×3鍵盤的鍵掃描電路的電路圖;
圖1c是圖1b所示鍵掃描電路使用的一時鐘脈衝圖;
圖2a是本發明一鍵掃描電路及電阻檢測電路的電路圖;
圖2b是圖2a所示電路使用的時鐘脈衝圖。
參閱圖1a、1b及1c，假設系統有四個時鐘脈衝S1～S4可供利用，則一開始，S1為高電位時，列信號R1～R4均為具有高阻抗的高電位，而行信號C1～C3則為低阻抗的低電位。此時，若有任一鍵被按下，則列信號R1～R4中將有一個會被降至低電位，然後在S2時鐘脈衝結束時，四個列信號的電位將會被鎖存元件10A鎖住。緊接著在S3時鐘脈衝時改變掃描狀態，使列信號R1～R4變成低阻抗的低電位，而行信號C1～C3則成為具高阻抗的高電位，且然後在S4時鐘脈衝結束時，三個行信號的電位會被鎖存元件10B鎖住。交替地重複上述二種掃描動作，若被鎖存的四個列信號中有一個固定為低電位，同時被鎖存的三個行信號中亦有一個固定為低電位，則可藉以確認某一鍵被穩定地按下。
但因為鍵盤的接觸式開關為機械式的，所以剛按下鍵時，會有不穩定的彈跳，造成要開始時鎖存元件中的電位不穩定，亦即會造成彈跳噪聲。必須等彈跳噪聲消失，且鎖存元件的電位穩定後，才能對被按下的鍵的位置進行確認。此段等待及確認的時間，一般而言至少有數十毫秒。本發明即充分地利用此段等待時間，而在此段時間內將鍵盤的掃描暫停一小段時間，代之以電阻檢測電路測知埠外接的附加電阻的設定狀態，如此，則在每次鍵輸入時，均可有效地測知附加輸入電阻的設定狀態。須說明一點，即此一小段用以測知電阻設定狀態的時間，可位於該段等待的時間中的任一時段。
圖2a是本發明一較佳實施例的電路圖，其中，本發明的測知鍵盤附加功能的裝置包括時鐘脈衝產生器(未在圖中顯示)，此時鐘脈衝產生器用以產生各種控制時鐘脈衝信號，行輸入/輸出埠20，列輸入/輸出埠21，鍵掃描電路，電阻檢測電路，及多數個存貯裝置30A-D。其中，存貯裝置30A-D是由鎖存電路構成，用以鎖住從行埠及列埠測知得的電位信息。再者，電阻檢測電路僅可用以測知列輸入/輸出20的附加電阻設定狀態。或是僅可用以測知列輸入/輸出埠21的附加電阻設定狀態。因為同時若在行輸入/輸出埠20上及列輸入/輸出埠21上均增加輸入控制，則當鍵盤上有鍵輸入時，將會因有一行埠與一列埠相連接而造成功能上的混淆。
在圖2a的電路中，SKIP信號乃是用以控制是否停止鍵盤的鍵掃描，而改以附加輸入電阻檢測電路測知埠外接的附加電阻的設定狀態。參閱圖2b，平時SKIP處於低電位，亦即邏輯「0」，此時圖2a的電路和圖1b的電路類似，均只是用作鍵盤的鍵掃描。但在鍵盤上有鍵輸入時，電路會將鍵盤的鍵掃描暫停一個周期，亦即使SKIP信號變為邏輯「1」一個周期。在此時間內，鍵掃描的輸出會失效，而附加輸入電阻檢測電路則可工作，也就是，在S1時鐘脈衝使列輸出為高電位，而在S2時鐘脈衝結束時將列信號Rn的電位鎖存於A點;然後在S3時鐘脈衝時使列輸出為低電位，而在S4時鐘脈衝結束時將列信號Rn的電位鎖存於B點。如此，從A、B兩點即可測知列埠的外接電阻狀態。當A和B兩點均為邏輯「1」時，可知列埠Rn外接一電阻至電源線;當A和B兩點均為邏輯「0」時，可知列埠Rn外接一電阻至電源地線;若A點為邏輯「1」而B點為邏輯「0」，則可知列埠Rn空接(floationg)。由此，每一列埠Rn即可增加三種輸入控制，而不必增加集成電路的埠數目，並且，此三種輸入控制在每次鍵盤上有鍵輸入時皆可進行檢測，而不限定於只使用在電話系統中，其僅能在拿起電話(OFF-HOOK)後的一小段時間內進行檢測。故本發明的應用更為廣泛，實用性也較高。
由上述的實施例可知，四個列埠R1～R4均可增加三種輸入功能控制。但須注意外接電阻應該使用具有較高阻抗的電阻，以免影響正常的鍵盤電路工作。


表二
權利要求
1.一種檢測鍵盤附加功能的方法，利用既有的輸入/輸出埠來檢測埠外附加電阻的設定狀態，所述附加電阻被接至電源線或電源地線，或是空接，藉以擴充輸入或功能，該方法包括如下步驟(i)當鍵盤上有鍵被按下時，將用以掃描鍵盤的一鍵掃描電路的輸出暫停一段時間；(ii)在所述暫停時間段內，對行輸入/輸出埠或列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態進行檢測，並將測知所得的附加電阻的電位信息輸入至存貯裝置中，藉以判斷行輸入/輸出埠或列輸入/輸出埠的附加電阻的設定狀態；(iii)停止對埠外附加電阻的設定狀態的檢測，並使該鍵掃描電路繼續掃描鍵盤。
2.如權利要求1所述的檢測鍵盤附加功能的方法，其特徵在於，從鍵盤上有鍵被按下，至在該存貯裝置中確認該被按下的鍵的位置，其間需要一段等待時間，而用以檢測埠外附加電阻的設定狀態的該段時間可為此段等待時間中的任一時段。
3.如權利要求2所述的檢測鍵盤附加功能的方法，其特徵在於，當鍵盤上有鍵被按下時，立即停止該鍵掃描電路的輸出，同時並開始檢測埠外附加電阻的設定狀態。
4.如權利要求2所述的檢測鍵盤附加功能的方法，其特徵在於，當鍵盤上有鍵被按下時，繼續該鍵掃描電路對鍵盤的掃描，並在放開該被按下的鍵時，停止該鍵掃描電路的輸出，並開始檢測埠外附加電阻的設定狀態。
5.一種檢測鍵盤附加功能的裝置，包括時鐘脈衝產生器，該時鐘脈衝產生器用以產生各種控制時鐘脈衝信號;列輸入/輸出埠，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的列位置的信號;同時，該列輸入/輸出埠外可附加電阻，並將附加電阻分別接至電源線或電源地線，或是空接，藉以作為額外的功能輸入之設定;行輸入/輸出埠，用以傳送掃描鍵盤上的鍵的行位置的信號;鍵掃描電路，該鍵掃描電路分別經由該列輸入/輸出埠及該行輸入/輸出埠檢測鍵盤上一被按下的鍵的行列位置;列電阻檢測電路，該列電阻檢測電路經由該列輸入/輸出埠檢測在該列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態;多個存貯裝置，用以記錄該被按下的鍵的行列位置信息及列輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態。
6.一種檢測鍵盤附加功能的裝置，包括時鐘脈衝產生器，該時鐘脈衝產生器用以產生各種控制時鐘脈衝信號;列輸入/輸出埠，用以傳送掃描鍵盤上鍵的行位置的信號;同時，該行輸入/輸出埠外可附加電阻，並將附加電阻分別接至電源線或電源地線，或是空接，藉以作為額外的功能輸入的設定;鍵掃描電路，該鍵掃描電路分別經由該列輸入/輸出埠及該行輸入/輸出埠測知鍵盤上一被按下的鍵行列位置;行電阻檢測電路，該行電阻檢測電路經由該行輸入/輸出埠測知在該行輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態;多個存貯裝置，用以記錄該被按下的鍵的行列位置信息及行輸入/輸出埠外的附加電阻的設定狀態。
7.如權利要求5或6所述的檢測鍵盤附加功能的裝置，其特徵在於，該等存儲裝置是由鎖存電路構成。
全文摘要
一種檢測鍵盤附加功能的方法及裝置。利用既有的輸入/輸出埠，並在列輸入/輸出埠外附加電阻，在不增加輸入埠的情況下，可選擇到各種不同功能。同時，利用每一次按鍵時，電路確認鍵位置所須的時間中的一小段時間來測知埠外附加電阻的設定狀態，在每次按下鍵盤的鍵時，均會測知輸入功能，故除具有降低生產成本的優點外，更具有廣泛的輸入功能，而大幅度地提高應用性。
文檔編號H04M1/24GK1105496SQ94101098
公開日1995年7月19日 申請日期1994年1月15日 優先權日1994年1月15日
發明者吳其昌 申請人:聯華電子股份有限公司