DM642和CPLD外部中斷的寄存器式鍵盤(pán)設計

摘要：介紹了一種采用DM642和CPLD相配合的擴展鍵盤(pán)方法。CPLD管理鍵盤(pán)電路中的芯片邏輯，DM642的外部中斷監控按鍵的狀態(tài)。簡(jiǎn)單闡述了鍵盤(pán)的分類(lèi)，給出系統的硬件電路原理圖，在CCS軟件中調試程序方法。仿真結果表明，設計可行，達到了預期效果。
關(guān)鍵詞：鍵盤(pán)；DM642；CPLD；人機交互

引言
鍵盤(pán)是人機交互模塊中必備的輸入部分，在目前的嵌入式系統人機接口中通常采用專(zhuān)用的鍵盤(pán)處理芯片ZLG7290設計鍵盤(pán)。由于ZLG7290是一種64位LED顯示和64個(gè)按鍵的鍵盤(pán)管理器件，會(huì )造成部分LED顯示和按鍵空閑浪費并占用硬件資源比較多，使成本增加。隨著(zhù)DM642性?xún)r(jià)比的提高，它在圖像處理系統和數字媒體系統中的應用越來(lái)越廣泛，而作為人機交互重要手段的鍵盤(pán)在上述系統中是必不可少的輸入設備。通常以DM642為核心的電路系統中主要采用獨立式鍵盤(pán)和行列掃描式鍵盤(pán)。本文在DM642電路系統中使用CPLD提供多路輸入／輸出引腳的方法擴展鍵盤(pán)。DM642的外部中斷監控按鍵的狀態(tài)，CPLD管理鍵盤(pán)電路中的芯片邏輯。此外，CPLD(EPM7128AET芯片)共有100個(gè)輸入／輸出引腳，可根據實(shí)際需要自由擴展引腳，實(shí)現靈活，應用前景廣闊。

1 獨立式鍵盤(pán)和行列掃描式鍵盤(pán)
1．1 獨立式鍵盤(pán)
獨立式鍵盤(pán)是指將每個(gè)按鍵按一對一的方式直接連接到I／O輸入線(xiàn)上所構成的鍵盤(pán)。獨立式鍵盤(pán)可以工作在多種方式下：中斷方式、程序查詢(xún)方式、定時(shí)查詢(xún)發(fā)送和中斷查詢(xún)方式。獨立式鍵盤(pán)的缺點(diǎn)是需要占用較多的I／O線(xiàn)。當應用系統中需要的按鍵比較少或I／O線(xiàn)比較富余時(shí)，可以把單個(gè)按鍵與DSP的輸入／輸出引腳直連，采用查詢(xún)或中斷方式檢測鍵值。電路如圖1所示，S1～Sn表示n個(gè)按鍵，按鍵的輸入端接地，輸出端與DSP的輸入／輸出引腳P1～Pn相連，并接上拉電阻。DSP可以采用查詢(xún)方式檢測鍵值，也可以采用中斷方式監控按鍵的狀態(tài)。

1．2 行列掃描式鍵盤(pán)
行列掃描式鍵盤(pán)是行列式鍵盤(pán)中最主要的一種，是用n條I／O線(xiàn)作為行線(xiàn)，m條I／O線(xiàn)作為列線(xiàn)組成的鍵盤(pán)。在行線(xiàn)和列線(xiàn)的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設置一個(gè)按鍵。這樣，鍵盤(pán)中按鍵的個(gè)數是m×n個(gè)。它適合于構成按鍵數目比較多的鍵盤(pán)。這種形式的鍵盤(pán)結構，能夠有效地提高系統中I／O口的利用率。行列掃描式是先使列(行)線(xiàn)全輸出低電平，然后判斷行(列)線(xiàn)狀態(tài)，若行線(xiàn)全為高電平表示無(wú)鍵被按下，若行線(xiàn)不全為高電平表示有鍵被按下。然后依次使列線(xiàn)為低電平，再判斷行線(xiàn)狀態(tài)，當行線(xiàn)全為高電平時(shí)表示被按下的鍵不在本列，當行線(xiàn)不全為高電平時(shí)表示被按下的鍵在本列，把此時(shí)的行線(xiàn)狀態(tài)與列線(xiàn)狀態(tài)和在一起即為被按下的鍵的位置。掃描法對鍵的識別采用逐行(列)掃描的方法獲得鍵的位置，當被按下的鍵在最后一行時(shí)需要掃描N次(N為行數)，當N比較大時(shí)鍵盤(pán)工作速度較慢。如圖2所示，該鍵盤(pán)為16鍵行列掃描式鍵盤(pán)，具有4路輸入引腳Pn～Pi4和4路輸出引腳Po1～Po4配合使用。當DSP工作于查詢(xún)方式時(shí)，按鍵不需要加上拉或下拉電阻。