一種分體式遙控鍵盤及其使用方法
2023-05-22 14:57:36 1
專利名稱：一種分體式遙控鍵盤及其使用方法
技術領域：
本發明涉及無線控制技術和計算機輸入設備，尤其涉及一種分體式遙控鍵盤及其使用方法。
背景技術：
計算機鍵盤是較為普通的計算機外部設備之一。如圖1所示，傳統的鍵盤由主鍵盤和小鍵盤組成，其中主鍵盤包括字母鍵、數字鍵以及功能鍵等，小鍵盤則主要包括數字鍵和方向鍵。通常情況下，主鍵盤和小鍵盤被整合為一個整體，通過PS/2或者USB接口連接到計算機上。
隨著電子技術的發展和軟體水平的不斷提高，目前的個人計算機(PC)不但能夠實現數據運算、文檔處理以及網絡通信等傳統的功能，而且還能夠提供播放電視節目、處理電子照片等家電功能。為了方便用戶的使用，通常提供單獨的PC機遙控器。仍然參照圖1，現有的PC機遙控器採用紅外傳輸技術，當用戶按下遙控器上的某個按鍵後，遙控器將對應的鍵值碼以紅外信號的方式發送給紅外遙控器接收板，紅外遙控器接收板再通過RS-232串行接口或者通用串行總線(USB)接口，將遙控器的鍵值碼轉發給PC機，以便PC機內部相應的軟體模塊進行識別和處理，從而實現用戶所希望的操作。
眾所周知，遙控器上主要包括數字鍵和方向鍵，上述按鍵與PC機鍵盤中的小鍵盤在功能上較為相似。但是，由於鍵盤和遙控器是相互獨立的，兩者發出的鍵值碼所對應的操作也是不同的，因此用戶無法通過操作小鍵盤而實現遙控器的功能，同樣也不能通過操作遙控器而實現小鍵盤的功能，造成了資源的浪費。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種分體式鍵盤，能夠同時具有PC機鍵盤和遙控器的功能。
本發明的另一目的在於提供一種分體式鍵盤的使用方法，使用戶能夠通過該分體式鍵盤實現鍵盤和遙控器的功能。
為實現上述目的，本發明提供了一種分體式鍵盤，該鍵盤包括與計算機相連的主鍵盤單元，其中，所述主鍵盤單元包括連接在一起的主鍵盤控制器和主鍵盤陣列，所述主鍵盤控制器用於對主鍵盤陣列進行鍵盤掃描，獲得主鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值，並轉換為計算機能夠識別的數據信號，發送給計算機；其特徵在於，所述主鍵盤單元還包括第一無線收發模塊，用於通過無線傳輸方式接收來自於遙控小鍵盤的鍵碼值，並將接收到的鍵碼值傳送給所述主鍵盤控制器，所述主鍵盤控制器對鍵碼值進行處理後，發送給計算機；所述的分體式鍵盤進一步包括遙控小鍵盤單元，所述遙控小鍵盤單元包括小鍵盤控制器、第二無線收發模塊以及小鍵盤陣列；其中，小鍵盤陣列用於提供在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵以及兼容小鍵盤和遙控器功能的按鍵；小鍵盤控制器用於對小鍵盤陣列掃描，根據所述在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵的狀態，獲得小鍵盤中被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下對應的鍵碼值，並轉換成符合無線通信協議的數據信號，傳送給所述第二無線收發模塊；第二無線收發模塊用於將小鍵盤控制器傳來的信號通過無線傳輸方式發送給所述的第一無線收發模塊。
所述主鍵盤單元進一步包括供電電路，用於利用從計算機獲取的電壓，為所述第一無線收發模塊供電。
所述的遙控小鍵盤單元進一步包括電池供電電路，用於從自身內部的電池獲取電壓，為所述的小鍵盤控制器和第二無線收發模塊供電，以及進行電源濾波和防止電池反接。
所述第一無線收發模塊與第二無線收發模塊之間的無線傳輸方式為2.4GHz無線射頻通信方式。
所述主鍵盤控制器為兼容PS/2和通用串行總線的鍵盤控制器，所述第一無線收發模塊為2.4GHz無線收發晶片；其中，所述主鍵盤控制器與所述第一無線收發模塊的連接為鍵盤控制器的4個通用輸入/輸入接口分別與2.4GHz無線收發晶片中構成同步串行通訊接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連。
所述第二無線收發模塊為2.4G無線發送晶片；其中，所述小鍵盤控制器與所述第二無線收發模塊的連接為小鍵盤控制器的4個通用輸入/輸入接口分別與2.4GHz無線收發晶片構成同步串行通訊接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連。
所述的電池供電電路包括電池、二極體以及穩壓管；其中，所述電池流出的電流經過二極體後到達穩壓管的陰極；所述穩壓管的陽極接地；所述小鍵盤控制器與電池供電電路的連接為小鍵盤控制器的電壓引腳VCC與所述地址供電電路中二極體的陰極相連；所述第二無線收發模塊與電池供電電路的連接為2.4G無線發送晶片的電壓引腳VCC與所述電池供電電路中穩壓管的陰極相連。
本發明還提供了一種分體式鍵盤的使用方法，該方法包括以下步驟A.觸發主鍵盤單元和/或小鍵盤單元中的按鍵，根據小鍵盤單元中功能切換鍵的狀態確定被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下的鍵碼值；B.主鍵盤單元通過對自身的鍵盤掃描獲取主鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值，和/或通過無線傳輸方式獲取遙控小鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值；C.將所述鍵碼值發送給計算機，由計算機根據該鍵碼值執行相應操作，並返回執行步驟A。
步驟A所述根據小鍵盤單元中功能切換鍵的狀態確定被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下的鍵碼值的方法包括以下步驟A11.判斷小鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則對小鍵盤陣列執行鍵盤掃描，並繼續執行步驟A12，否則，返回執行步驟A11；A12.判斷功能切換鍵是否被按下，如果是，則切換遙控小鍵盤的工作狀態，並返回執行步驟A11，否則，執行步驟A13；A13.判斷小鍵盤單元是否處於小鍵盤狀態，如果是，則按照小鍵盤方式處理按鍵編碼，得到小鍵盤狀態下的鍵碼值，並執行步驟A14；否則，按照遙控器方式處理按鍵編碼，得到遙控器狀態下的鍵碼值，並執行步驟A14；A14.通過無線傳輸方式將遙控小鍵盤單元中的鍵碼值發送給所述主鍵盤單元。
步驟A11所述返回執行步驟A11之前，該方法進一步包括判斷是否超過最大空閒時間，如果是，則判斷小鍵盤無線收發模塊是否處於低功耗狀態，如果處於低功耗狀態，則返回執行步驟A11，如果未處於低功耗狀態，則無線收發模塊進入低功耗狀態，並返回執行步驟A11；否則，返回執行步驟A11。
步驟A12所述切換遙控小鍵盤工作狀態的方法為將表明遙控小鍵盤單元工作狀態的功能標誌位取反。
步驟A13所述將鍵碼值發送給計算機的方法為將遙控小鍵盤單元中的鍵碼值調製在無線傳輸信號上，以無線傳輸方式發送給主鍵盤單元。
所述的步驟B包括以下步驟B11.根據主鍵盤單元的主鍵盤控制器中通用輸入/輸出接口的電平狀態，判斷主鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則執行步驟B12，否則，執行步驟B13；B12.對主鍵盤陣列進行鍵盤掃描，得到具體的主鍵盤按鍵信息，然後對所得到的按鍵信息進行主鍵盤編碼處理，轉換為被按下的鍵對應的鍵碼值，並執行步驟C；B13.判斷是否接收到來自於遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號，如果是，則執行小鍵盤編碼處理，並將經處理而得的小鍵盤單元的鍵碼值轉換成計算機能夠識別的信號，而後執行步驟C，否則，返回執行步驟B11。
步驟B13所述判斷是否接收到來自於遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號的方法為主鍵盤控制器判斷主鍵盤無線收發模塊的中斷引腳中是否存在中斷信號，如果是，則讀取無線收發模塊中的中斷狀態標誌寄存器，並判斷該中斷信號的類型是否為接收中斷，如果為接收中斷，則判定主鍵盤單元接收到了來自於所述遙控小鍵盤單元的射頻信號，如果不為接收中斷，則判定沒有接收到所述遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號；否則，判定沒有接收到所述小鍵盤單元的無線傳輸信號。
步驟B所述無線傳輸方式為2.4GHz無線射頻通信方式。
所述步驟A之前，該方法進一步包括對所述分體式鍵盤進行上電復位和初始化。
應用本發明，該PC機鍵盤和遙控器能夠集成於一個分體式鍵盤中。具體而言，本發明具有如下有益效果1.本發明的分體式鍵盤由主鍵盤和包括遙控功能的小鍵盤構成，用戶通過該分體式鍵盤，既能實現鍵盤功能，又能實現遙控器功能，節省硬體資源。
2.本發明分體式鍵盤中的主鍵盤單元與遙控小鍵盤單元採用2.4GHz射頻通信方式實現互通，成本適中、功耗較低，性能價格比較高。
3.本發明分體式鍵盤中的遙控小鍵盤單元在長時間沒有鍵被按下時，自動進入低功耗狀態，節省能源，延長遙控小鍵盤單元中電池的使用時間。
圖1為現有的相互獨立的PC機鍵盤和遙控器的示意圖。
圖2為本發明分體式鍵盤的結構示意圖。
圖3為本發明分體式鍵盤中主鍵盤單元的電路結構圖。
圖4為本發明分體式鍵盤中小鍵盤單元的電路結構圖。
圖5為本發明分體式鍵盤使用方法中主鍵盤單元使用方法的流程圖。
圖6為本發明主鍵盤單元的鍵盤掃描方法流程圖。
圖7為本發明分體式鍵盤使用方法中小鍵盤單元使用方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明做進一步的詳細說明。
本發明為一種分體式鍵盤及其使用方法，包括通過PS/2或者USB接口與PC機相連的主鍵盤單元以及採用無線通信方式向主鍵盤單元發送鍵值碼的遙控小鍵盤單元。該分體式鍵盤經過上電復位和初始化後，獲取主鍵盤單元和遙控小鍵盤單元中被按下的鍵對應的鍵碼值，並將得到的鍵碼值轉換成符合PS/2或者USB協議的信號，發送給PC機。
下面將詳細描述本發明的分體式鍵盤及其使用方法。
如圖2所示，本發明的分體式鍵盤包括主鍵盤單元和遙控小鍵盤單元，其中的遙控小鍵盤單元通過無線通信方式，將小鍵盤產生的鍵碼值承載於無線信號中發送給主鍵盤單元，主鍵盤單元通過PS/2或者USB接口將主鍵盤和/或小鍵盤產生的鍵碼值傳送給PC機。具體而言，主鍵盤單元包括主鍵盤控制器、無線收發模塊、主鍵盤陣列以及供電電路。其中的無線收發模塊用於通過無線傳輸方式接收來自於遙控小鍵盤的鍵碼值，並通過同步串行通訊接口(SPI)將接收到的鍵碼值傳遞給主鍵盤控制器；主鍵盤控制器用於對來自無線收發模塊的遙控小鍵盤鍵碼值以及經過主鍵盤陣列掃描後而獲得的主鍵盤鍵碼值進行編碼處理，轉換為符合PS/2或者USB協議的數據信號，通過相應的PS/2或者USB接口傳送給PC機；主鍵盤陣列用於提供通常的字母鍵、數字鍵、符號鍵以及多種功能鍵等，當其中的按鍵被按下時，該鍵通過主鍵盤陣列接口向主鍵盤控制器輸出的電平發生變化；供電電路利用從PC機的PS/2或USB接口獲取的電壓，為無線收發模塊供電。遙控小鍵盤單元包括小鍵盤控制器、無線收發模塊、小鍵盤陣列以及電池供電電路。小鍵盤陣列用於提供在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵以及兼容小鍵盤和遙控器功能的按鍵；小鍵盤控制器用於對小鍵盤陣列掃描，根據所述在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵的狀態，獲得小鍵盤中被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下對應的鍵碼值，轉換成符合無線通信協議的數據信號，並通過SPI接口傳送給無線收發模塊；無線收發模塊用於將小鍵盤控制器傳來的信號發送給主鍵盤中的無線收發模塊；電源供電電路用於從其內部的電池獲取電壓，為遙控小鍵盤中的小鍵盤控制器和無線收發模塊供電，以及進行電源濾波和防止電池反接。
下面以主鍵盤單元中的主鍵盤控制器採用兼容PS/2和USB的鍵盤控制器CY7C63413、主鍵盤無線收發模塊採用2.4G無線傳輸晶片CYWUSB6943、小鍵盤控制器採用鍵盤控制器CY7C63743、小鍵盤無線收發模塊採用2.4G無線發送晶片CYWUSB6932為例，對依照本發明思想的分體式鍵盤進行描述。
本實施例中的主鍵盤無線傳輸晶片CYWUSB6943和小鍵盤無線發送晶片CYWUSB6932均是利用2.4GHz射頻通信方式來實現無線傳輸。雖然目前存在27MHz、2.4GHz和藍牙等三種射頻通信方式，但是27MHz方式的傳輸距離較短、功耗較大；藍牙方式的傳輸距離較短、成本較高；而2.4GHz利用2.4GHz至2.483GHz的民用頻段，是一種成本適中、功耗較低，性能價格比較高的射頻通信方式。因此，本實施例中採用2.4GHz方式實現主鍵盤單元和小鍵盤單元的無線通信。
如圖3所示，在主鍵盤單元中，對於主鍵盤控制器CY7C63413，其通用輸入/輸出(I/O)接口P0.0～P0.7、P1.0～P1.7以及P2.0～P2.7引腳與主鍵盤陣列接口相連，用於從主鍵盤陣列中獲取到按鍵信息；通用I/O接口P3.1與主鍵盤無線傳輸晶片CYWUSB6943的中斷引腳IRQ相連，用於接收表明小鍵盤中有按鍵被按下的中斷信號；P3.2引腳與無線收發晶片CYWUSB6943的掉電控制引腳PD相連，用於配合RESET引腳完成對無線收發晶片CYWUSB6943的復位；P3.3～P3.6引腳分別與構成SPI接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連，用於接收無線傳輸晶片發出的小鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值；P3.7與無線收發晶片CYWUSB6943的復位引腳RESET相連，用於與PD引腳相配合而實現對無線收發晶片CYWUSB6943進行復位；差分輸出端D+和D-通過PS/2或USB接口與PC機相連，用於向PC機傳送主鍵盤或者小鍵盤中產生的鍵碼值。對於無線收發晶片CYWUSB6943而言，其射頻輸入引腳RFIN與天線ANT2相連，用於接收小鍵盤單元中的無線發送晶片CYWUSB6932發出的2.4GHz射頻信號；引腳VCC從供電電路DC3.3V中的三端線圈集成穩壓器AS1117中獲取電壓，以便無線收發晶片CYWUSB6943正常工作。另外對於供電電路DC3.3V，其中的穩壓器AS1117的第三引腳從PS/2或者USB接口獲取5V的電壓，並通過其第二引腳向無線收發晶片CYWUSB6943輸送3.3V的電壓。
如圖4所示，在小鍵盤單元中，對於小鍵盤控制器，通用I/O接口P1.0～P1.7以及P2.0～P2.7與小鍵盤陣列接口相連，用於從包含功能切換鍵的小鍵盤陣列中獲取小鍵盤狀態和遙控器狀態的切換信息以及具體的按鍵信息；通用I/O接口P3.1與小鍵盤無線發送晶片CYWUSB6932的中斷引腳IRQ相連，用於發送表明小鍵盤中有按鍵被按下的中斷信號；P3.2引腳與無線收發晶片CYWUSB6943的掉電控制引腳PD相連，用於使得無線收發晶片進入低功耗狀態；P3.3～P3.6引腳分別與構成SPI接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連，用於發送小鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值；P3.7與無線發送晶片CYWUSB6932的復位引腳RESET相連，用於對無線收發晶片CYWUSB6932進行復位；電源引腳VCC從電池供電電路中與二極端D2陰極相連的VCC處獲取電壓，以便小鍵盤控制器CY7C63413的正常工作。對於無線發送晶片CYWUSB6932而言，其射頻輸出引腳RFOUT與天線ANT2相連，用於向主鍵盤單元中的天線發送承載有小鍵盤按鍵信息的2.4GHz射頻信號；引腳VCC從電池供電電路中的穩壓管D1的陰極獲取3.3V的電壓，以便無線發送晶片CYWUSB6932正常工作。另外，對於電池供電電路，其中輸出電壓為4.5V的電池的正極通過二極體D2後，將電壓提供給穩壓管D1的負極。
上述圖3中的主鍵盤單元和圖4中的小鍵盤單元共同組成了本發明的分體式鍵盤。該分體式鍵盤的使用方法包括以下步驟A.觸發主鍵盤單元和/或小鍵盤單元中的按鍵，根據小鍵盤單元中的功能切換鍵的狀態確定被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態的鍵碼值；B.主鍵盤單元通過對自身的鍵盤掃描獲取主鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值，和/或通過無線傳輸方式獲取遙控小鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值；C.將所述鍵碼值發送給計算機，由計算機根據該鍵碼值執行相應操作，並返回執行步驟A。
具體而言，如圖5所示，該鍵盤中主鍵盤單元的使用方法包括以下步驟步驟501.主鍵盤單元上電復位。
本步驟中，主鍵盤控制器首先對其自身進行上電復位操作，然後再通過向無線收發模塊的PD引腳輸出高電平信號、向RESET引腳輸出至少持續1微秒的低電平脈衝，復位無線收發模塊。通過本步驟，使得主鍵盤單元中的各個模塊處於原始狀態，以保證後續步驟中各種操作的正常進行。
步驟502.初始化主鍵盤單元。
本步驟中，主鍵盤控制器對自身的控制寄存器和無線收發模塊的控制寄存器進行初始化設置，上述設置包括對PS/2或USB控制寄存器的設置、中斷控制寄存器設置、設置通用I/O接口的工作模式以及對無線收發模塊進行初始化等。
同時，主鍵盤控制器還對無線收發模塊中的寄存器進行初始化設置，上述寄存器包括控制寄存器、信道控制寄存器、設置寄存器、接收中斷控制寄存器以及發送中斷控制寄存器等。
初始化後的主鍵盤單元進入正常的工作狀態。
步驟503.根據主鍵盤控制器中通用I/O接口的電平狀態，判斷主鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則執行步驟504；否則，執行步驟506。
當主鍵盤中的某個按鍵被用戶按下時，主鍵盤陣列中的相應輸出電平會發生變化，因此本步驟中，通過對主鍵盤控制器中與主鍵盤陣列相連的I/O接口的電平狀態進行檢測，即可判斷出主鍵盤中是否有鍵被按下。
步驟504～505.對主鍵盤陣列進行鍵盤掃描，得到具體的按鍵信息；然後對得到的按鍵信息進行主鍵盤編碼處理，將其轉換為被按下的鍵對應的鍵碼值，並執行步驟509。
圖6所示為本處鍵盤掃描的具體實現，該圖中進行鍵盤掃描的方法包括以下步驟步驟601.對主鍵盤陣列進行延時去抖動。
為了避免用戶因偶然的接觸按鍵而使得主鍵盤陣列認為其中存在被按下的鍵，以及避免用戶按下同一個鍵的時間過長而使得主鍵盤陣列誤認為有多個鍵被按下，因此在本步驟中進行延時和去抖動。
步驟602.判斷是否有鍵被按下，如果是，則執行步驟603；否則，結束本鍵盤掃描流程。
本步驟是在經過延時去抖動後對主鍵盤陣列中的按鍵情況再次確認，其判斷是否有鍵被按下的方法與上述步驟503完全相同。
步驟603.輸出列掃描碼，並讀取鍵盤陣列中的行值。
本步驟中，主鍵盤控制器首先控制主鍵盤陣列中當前列的通用I/O引腳輸出低電平，其餘各列均輸出高電平；然後，依次檢查連接各行的通用I/O的狀態。
步驟604～606.通過檢測當前被掃描的行對應的通用I/O引腳的電平狀態，判斷當前被掃描的行中是否有鍵被按下，如果是，則判斷被按下的鍵是否已抬起，如果已抬起，則保存由該鍵的行值和列值組成的鍵值，如果未抬起，則返回判斷被按下的鍵是否已抬起；否則，執行步驟607。
步驟607～608.判斷當前掃描的列是否為最後一列，如果是，則結束本鍵盤掃描的流程；否則，轉向下一列，並返回執行步驟603。
至此，完成了對主鍵盤陣列的鍵盤掃描，得出其中被按下的鍵的具體所在位置。另外，上述的鍵盤掃描方法與常規的鍵盤掃描方法完全相同。
在獲得了具體的按鍵信息後，主鍵盤控制器將以電平信號表示的主鍵盤按鍵信息，轉換為對應的鍵碼值，以便在後續步驟中發送給PC機。
步驟506～508.判斷是否接收到來自於小鍵盤單元的射頻信號，如果是，則讀取承載有小鍵盤按鍵信息的射頻信號，並對該射頻信號進行解調，得到小鍵盤按鍵對應的鍵碼值，並執行步驟509；否則，返回執行步驟503。
此時判斷是否接收到射頻信號的方法是主鍵盤控制器判斷主鍵盤無線收發模塊的中斷引腳IRQ中是否存在中斷信號，如果是，則讀取無線收發模塊中的中斷狀態標誌寄存器，並判斷該中斷信號的類型是否為接收中斷，如果為接收中斷，則判定主鍵盤單元接收到了來自於小鍵盤單元的射頻信號，如果不為接收中斷，則判定沒有接收到小鍵盤單元的射頻信號；否則，判定沒有接收到小鍵盤單元的射頻信號。
在接收到射頻信號的情況下，主鍵盤無線收發模塊通過天線接收承載有小鍵盤按鍵信息的2.4GHz射頻信號，並對該射頻信號解調後，得到對應的鍵碼值。
步驟509.將主鍵盤或者小鍵盤的按鍵鍵碼值轉換為符合PS/2或者USB協議的數據格式，並通過PS/2或者USB接口發送給PC機，並返回執行步驟503。
至此，主鍵盤單元完成了將自身或者小鍵盤單元中被按下的鍵的信息傳送給PC機的操作。
上述各個步驟為主鍵盤單元的使用方法，下面將描述小鍵盤單元的使用方法。
如圖7所示，小鍵盤單元的使用方法包括以下步驟步驟701.小鍵盤單元上電復位。
本步驟中，小鍵盤控制器首先對其自身進行上電復位操作，然後再通過向無線收發模塊的PD引腳輸出高電平信號、向RESET引腳輸出至少持續1微秒的低電平脈衝，對無線收發模塊進行上電復位，使得小鍵盤單元中的各個模塊處於原始狀態，以保證後續步驟中各種操作的正常進行。
步驟702.初始化小鍵盤單元。
本步驟中，小鍵盤控制器對自身的控制寄存器和無線收發模塊的控制寄存器進行初始化設置，上述設置包括設置中斷控制寄存器、設置通用I/O接口的工作模式以及對無線收發模塊進行初始化等，並且為小鍵盤控制器中的各個寄存器分配地址。
同時，小鍵盤控制器還對無線收發模塊中的寄存器進行初始化設置，上述寄存器包括控制寄存器、信道控制寄存器、設置寄存器、接收中斷控制寄存器以及發送中斷控制寄存器等。
初始化後的小鍵盤單元進入正常的工作狀態。
步驟703.判斷小鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則執行步驟704；否則，執行步驟712。
當主鍵盤中的某個按鍵被用戶按下時，小鍵盤陣列中的相應輸出電平會發生變化，因此本步驟中，通過對小鍵盤控制器中與小鍵盤陣列相連的I/O接口的電平狀態進行檢測，即可判斷出小鍵盤中是否有鍵被按下。
步驟704～706.對小鍵盤陣列執行鍵盤掃描，然後判斷功能切換鍵是否被按下，如果是，則切換小鍵盤的工作狀態，並返回執行步驟703；否則，執行步驟707。
此時對小鍵盤執行鍵盤掃描的方法與上述步驟601至608基本相同，不同之處只是在於此時執行掃描的是小鍵盤控制器，而被掃描的是小鍵盤陣列。
另外，本發明的小鍵盤單元存在兩種工作狀態小鍵盤狀態和遙控器狀態，而上述兩種狀態是通過按下功能切換鍵而實現切換的，因此當該功能切換鍵被按下時，通過對表示小鍵盤工作狀態的功能標誌位的數值取反，而將小鍵盤的工作狀態由小鍵盤狀態轉換為遙控器狀態、或者由遙控器狀態轉換為小鍵盤狀態。
步驟707～710.判斷小鍵盤單元是否處於小鍵盤狀態，如果是，則按照小鍵盤方式處理按鍵編碼，並將處理結果調製在2.4GHz射頻信號上，通過SPI接口發送給主鍵盤單元；否則，按照遙控器方式處理按鍵編碼，並將處理結果調製在2.4GHz射頻信號上，通過SPI接口發送給主鍵盤單元。
此時根據功能標誌位的數值，判斷小鍵盤的工作狀態，例如功能標誌位為1代表小鍵盤狀態、而為0則代表遙控器狀態，或者功能標誌位為1代表遙控器狀態、而為0則代表小鍵盤狀態。
步驟711.判斷小鍵盤單元的射頻信號是否發送完畢，如果是，則返回執行步驟703；否則，返回執行本步驟。
由於無線收發模塊中的標誌寄存器在小鍵盤單元的射頻信號發送完畢時，會進行置位操作，因此本步驟中根據標誌寄存器的數值，判斷射頻信號是否已經全部發送完畢。
步驟712～714.判斷是否超過最大空閒時間，如果是，則判斷小鍵盤無線收發模塊是否處於低功耗狀態，如果處於低功耗狀態，則返回執行步驟703，如果未處於低功耗狀態，則無線收發模塊進入低功耗狀態，並返回執行步驟703；否則，返回執行步驟703。
為了降低本發明中小鍵盤單元的功耗，當用戶在長時間內未按下小鍵盤中的按鍵時，小鍵盤單元自動進入低功耗狀態，例如小鍵盤單元在超過30秒的時間內一直未曾有鍵被按下，則進入低功耗狀態。
在超過最大空閒時間的情況下，根據小鍵盤控制器中的低功耗標誌位判斷小鍵盤無線收發模塊是否已經處於低功耗狀態。並且，在未處於低功耗狀態的情況下，小鍵盤控制器通過向小鍵盤無線收發模塊的PD引腳輸出低電平，而其進入的功耗狀態。
至此，小鍵盤單元完成了將自身中被按下的鍵的信息傳送給主鍵盤單元的操作。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種分體式鍵盤，包括與計算機相連的主鍵盤單元，其中，所述主鍵盤單元包括連接在一起的主鍵盤控制器和主鍵盤陣列，所述主鍵盤控制器用於對主鍵盤陣列進行鍵盤掃描，獲得主鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值，並轉換為計算機能夠識別的數據信號，發送給計算機；其特徵在於，所述主鍵盤單元還包括第一無線收發模塊，用於通過無線傳輸方式接收來自於遙控小鍵盤的鍵碼值，並將接收到的鍵碼值傳送給所述主鍵盤控制器，所述主鍵盤控制器對鍵碼值進行處理後，發送給計算機；所述的分體式鍵盤進一步包括遙控小鍵盤單元，所述遙控小鍵盤單元包括小鍵盤控制器、第二無線收發模塊以及小鍵盤陣列；其中，小鍵盤陣列用於提供在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵以及兼容小鍵盤和遙控器功能的按鍵；小鍵盤控制器用於對小鍵盤陣列掃描，根據所述在小鍵盤狀態和遙控器狀態間切換的按鍵的狀態，獲得小鍵盤中被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下對應的鍵碼值，並轉換成符合無線通信協議的數據信號，傳送給所述第二無線收發模塊；第二無線收發模塊用於將小鍵盤控制器傳來的信號通過無線傳輸方式發送給所述的第一無線收發模塊。
2.如權利要求1所述的鍵盤，其特徵在於，所述主鍵盤單元進一步包括供電電路，用於利用從計算機獲取的電壓，為所述第一無線收發模塊供電。
3.如權利要求1或2所述的鍵盤，其特徵在於，所述的遙控小鍵盤單元進一步包括電池供電電路，用於從自身內部的電池獲取電壓，為所述的小鍵盤控制器和第二無線收發模塊供電，以及進行電源濾波和防止電池反接。
4.如權利要求1所述的鍵盤，其特徵在於，所述第一無線收發模塊與第二無線收發模塊之間的無線傳輸方式為2.4GHz無線射頻通信方式。
5.如權利要求1所述的鍵盤，其特徵在於，所述主鍵盤控制器為兼容PS/2和通用串行總線的鍵盤控制器，所述第一無線收發模塊為2.4GHz無線收發晶片；其中，所述主鍵盤控制器與所述第一無線收發模塊的連接為鍵盤控制器的4個通用輸入/輸入接口分別與2.4GHz無線收發晶片中構成同步串行通訊接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連。
6.如權利要求1所述的鍵盤，其特徵在於，所述第二無線收發模塊為2.4G無線發送晶片；其中，所述小鍵盤控制器與所述第二無線收發模塊的連接為小鍵盤控制器的4個通用輸入/輸入接口分別與2.4GHz無線收發晶片構成同步串行通訊接口的串行時鐘SCK、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI以及從機選擇線SS相連。
7.如權利要求6所述的鍵盤，其特徵在於，所述的電池供電電路包括電池、二極體以及穩壓管；其中，所述電池流出的電流經過二極體後到達穩壓管的陰極；所述穩壓管的陽極接地；所述小鍵盤控制器與電池供電電路的連接為小鍵盤控制器的電壓引腳VCC與所述地址供電電路中二極體的陰極相連；所述第二無線收發模塊與電池供電電路的連接為2.4G無線發送晶片的電壓引腳VCC與所述電池供電電路中穩壓管的陰極相連。
8.一種分體式鍵盤的使用方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟A.觸發主鍵盤單元和/或小鍵盤單元中的按鍵，根據小鍵盤單元中功能切換鍵的狀態確定被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下的鍵碼值；B.主鍵盤單元通過對自身的鍵盤掃描獲取主鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值，和/或通過無線傳輸方式獲取遙控小鍵盤中被按下的鍵對應的鍵碼值；C.將所述鍵碼值發送給計算機，由計算機根據該鍵碼值執行相應操作，並返回執行步驟A。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，步驟A所述根據小鍵盤單元中功能切換鍵的狀態確定被按下的鍵在小鍵盤狀態或者遙控器狀態下的鍵碼值的方法包括以下步驟A11.判斷小鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則對小鍵盤陣列執行鍵盤掃描，並繼續執行步驟A12，否則，返回執行步驟A11；A12.判斷功能切換鍵是否被按下，如果是，則切換遙控小鍵盤的工作狀態，並返回執行步驟A11，否則，執行步驟A13；A13.判斷小鍵盤單元是否處於小鍵盤狀態，如果是，則按照小鍵盤方式處理按鍵編碼，得到小鍵盤狀態下的鍵碼值，並執行步驟A14；否則，按照遙控器方式處理按鍵編碼，得到遙控器狀態下的鍵碼值，並執行步驟A14；A14.通過無線傳輸方式將遙控小鍵盤單元中的鍵碼值發送給所述主鍵盤單元。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，步驟A11所述返回執行步驟A11之前，該方法進一步包括判斷是否超過最大空閒時間，如果是，則判斷小鍵盤無線收發模塊是否處於低功耗狀態，如果處於低功耗狀態，則返回執行步驟A11，如果未處於低功耗狀態，則無線收發模塊進入低功耗狀態，並返回執行步驟A11；否則，返回執行步驟A11。
11.如權利要求9或10所述的方法，其特徵在於，步驟A12所述切換遙控小鍵盤工作狀態的方法為將表明遙控小鍵盤單元工作狀態的功能標誌位取反。
12.如權利要求9或10所述的方法，其特徵在於，步驟A13所述將鍵碼值發送給計算機的方法為將遙控小鍵盤單元中的鍵碼值調製在無線傳輸信號上，以無線傳輸方式發送給主鍵盤單元。
13.如權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，所述的步驟B包括以下步驟B11.根據主鍵盤單元的主鍵盤控制器中通用輸入/輸出接口的電平狀態，判斷主鍵盤中是否有鍵被按下，如果是，則執行步驟B12，否則，執行步驟B13；B12.對主鍵盤陣列進行鍵盤掃描，得到具體的主鍵盤按鍵信息，然後對所得到的按鍵信息進行主鍵盤編碼處理，轉換為被按下的鍵對應的鍵碼值，並執行步驟C；B13.判斷是否接收到來自於遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號，如果是，則執行小鍵盤編碼處理，並將經處理而得的小鍵盤單元的鍵碼值轉換成計算機能夠識別的信號，而後執行步驟C，否則，返回執行步驟B11。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，步驟B13所述判斷是否接收到來自於遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號的方法為主鍵盤控制器判斷主鍵盤無線收發模塊的中斷引腳中是否存在中斷信號，如果是，則讀取無線收發模塊中的中斷狀態標誌寄存器，並判斷該中斷信號的類型是否為接收中斷，如果為接收中斷，則判定主鍵盤單元接收到了來自於所述遙控小鍵盤單元的射頻信號，如果不為接收中斷，則判定沒有接收到所述遙控小鍵盤單元的無線傳輸信號；否則，判定沒有接收到所述小鍵盤單元的無線傳輸信號。
15.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，步驟B所述無線傳輸方式為2.4GHz無線射頻通信方式。
16.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述步驟A之前，該方法進一步包括對所述分體式鍵盤進行上電復位和初始化。
全文摘要
本發明公開了一種分體式鍵盤，包括通過PS/2或者通用串行總線接口與計算機相連的主鍵盤單元，以及遙控小鍵盤單元，所述遙控小鍵盤單元將小鍵盤和遙控器集於一體，通過無線傳輸方式向所述主鍵盤單元發送小鍵盤鍵值碼或者遙控器鍵值碼。另外，本發明還公開了分體式鍵盤的接收方法和發送方法。應用本發明，通過遙控小鍵盤單元既能夠實現小鍵盤功能，又能夠實現遙控器功能。
文檔編號G06F3/023GK1815413SQ20051000730
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月4日 優先權日2005年2月4日
發明者李強, 李東光 申請人:聯想(北京)有限公司