JPH05100785A

JPH05100785A - キー入力検出回路及びキーボード制御用半導体装置

Info

Publication number: JPH05100785A
Application number: JP3256233A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Deura; 勝司出浦
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】キー入力検出回路に関し、カウンタによりキー
マトリクスをスキャンして、キー入力の検出を行う。【構成】カウントのための周期信号を入力され、カウン
ト値を複数ビットのデジタル信号として出力するカウン
タ１と、デジタル信号の一部を入力として受けるデコー
ダ２と、デジタル信号の別の一部を制御信号として受
け、複数の入力ノードから一を選択して出力するセレク
タ３と、周期信号を出力すると共にセレクタ３の出力を
受け、その出力変化に依存してカウンタ１を停止させる
カウンタ制御部４と、カウンタが停止した旨を示すカウ
ンタ停止信号及びデジタル信号からなるキーアドレス信
号を出力する出力ノードとを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キー入力検出回路及び
キーボード制御用半導体装置に関し、更に詳しくは、マ
イクロプロセッサからのスキャンニングを要することな
くキーボードの入力情報をマイクロプロセッサ等に与え
ることができるキー入力検出回路及びかかるキー入力検
出回路を備えるワンチップのキーボード制御用半導体装
置に関する。

【０００２】コンピュータの入力装置として使用される
キーボードは、その入力点数が多いことに加え、コンピ
ュータの動作速度に比して入力速度が極めて遅く、その
入力時期がコンピュータによって制御できないという特
徴を有している。このため、キーボードの入力検出にあ
たっては、通常、マイクロプロセッサによる走査（スキ
ャンニング）が用いられる。

【０００３】

【従来の技術】図３に従来のキー入力検出回路の構成を
ブロック図として示す。同図において、キーボード２０
はキーマトリックスとして構成されており、このキーマ
トリックスは、二枚の対向するメンブレンシートから構
成されており、電気的には多数のキースイッチＳ₀〜Ｓ
₁₅と、行ラインｘ０〜ｘ３と、５Ｖの電源ラインに抵抗
を介して接続されると共に、何れかのキースイッチＳ₀
〜Ｓ₁₅の押下を介して各行ラインｘ０〜ｘ３と導通する
列ラインｙ０〜ｙ３とから構成されている。

【０００４】マイクロプロセッサＭ１は、図示しないメ
インＣＰＵのためにキーボードの入力検出を行うキーボ
ード制御専用のマイクロプロセッサであり、その出力ポ
ートを介してデコーダＭ２及びマルチプレクサ（セレク
タ）Ｍ３に夫々、同図の場合各２ビットのアドレスＤ
０、Ｄ１及びＤ２、Ｄ３を与え、マルチプレクサＭ３か
らその出力を入力ポートにおいて受け取っている。

【０００５】デコーダＭ２は、アドレスＤ０、Ｄ１をデ
コードしてキーマトリックス２０の行ラインｘ０〜ｘ３
の何れかを選択し、当該行ラインに信号”Ｌ”を出力す
る。また、マルチプレクサＭ３は、アドレスＤ２、Ｄ３
をデコードし、その制御出力によってキーマトリックス
２０の列ラインｙ０〜ｙ３の何れかを選択して当該列ラ
インからの入力をマイクロプロセッサＭ１への出力ライ
ンＮ１に出力する。

【０００６】上記キー入力検出回路では、マイクロプロ
セッサＭ１は、プログラムに従い、デコーダＭ２を介し
て各行ラインｘ０〜ｘ３に対して順次に”Ｌ”を出力す
ると共にマルチプレクサＭ３の入力選択を行う。即ち、
マイクロプロセッサＭ１は、アドレス出力を介して行ラ
インｘ０〜ｘ３及び列ラインｙ０〜ｙ３のいずれかを選
択すると共に、入力ポートから入力される信号が”Ｈ”
又は”Ｌ”であるかを判定する走査処理を、その処理手
順を記述したソフトウエアによって逐次行うものであ
る。

【０００７】走査において、何れかのキー入力が有った
場合には、当該行及び列ラインが導通するため、列ライ
ンｙ０〜ｙ３の何れかは、出力ポートから”Ｌ”が出力
された一つの行ラインと同電位の”Ｌ”となる。マイク
ロプロセッサＭ１は、入力ポートにおける信号”Ｌ”を
検知すると、そのとき出力したアドレスＤ０〜Ｄ３から
キーの押下位置を識別してメインのＣＰＵに出力する。
その後、再び次のキー入力を検出するための走査を開始
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のキー入力検出回
路では、マイクロプロセッサＭ１は、いつ発生するか判
らないキー入力をソフトウエアを介して逐次検出するも
のであり、出力ポートからの走査出力及び入力ポートの
信号レベルの判定を常時繰返す必要がある。このため、
マイクロプロセッサＭ１では、キー入力検出のための走
査に殆どの処理時間が費やされることとなり、カードリ
ーダ或いはマウスの制御等極めて限られた処理を除いて
は、他の処理を行うことが殆ど不可能であった。

【０００９】従来、上記の如くソフトウエアによって逐
次走査を行うキー入力検出方式において、別にハードウ
エアを併用することで、その入出力ポートの数及びソフ
トウエアのステップ数を減らす方法も採用されている
が、このようなキー入力検出回路によっても、一部の処
理については依然としてマイクロプロセッサによる走査
が不可欠であった。

【００１０】本発明は、従来のキー入力検出回路とは異
なり、マイクロプロセッサ等による走査処理を要せずに
キー入力の検出が可能な新しい検出方式を採用し、もっ
てマイクロプロセッサ等によるキーボード制御のための
処理時間の大幅な低減を可能とするキー入力検出回路及
びこれを備えるキーボード制御用半導体装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を達成するための手段】図１は、本発明の原理図
である。同図において、１はカウンタ、２はデコーダ、
３はセレクタ、４はカウンタ制御部、５、７は出力ノー
ド、６は入力ノード、２０は入力を検出すべきキーボー
ドである。

【００１２】前記目的を達成するため、本発明のキー入
力検出回路は、図１に例示したように、カウントのため
の周期信号を入力され、カウント値を複数ビットのデジ
タル信号として出力するカウンタ（１）と、前記デジタ
ル信号の複数ビットの一部を入力として受けるデコーダ
（２）と、前記デジタル信号の複数ビットの別の一部を
制御信号として受け、該制御信号に依存して複数の入力
から一を選択して出力するセレクタ（３）と、前記周期
信号を出力すると共に前記セレクタ（３）の出力を受
け、該セレクタ（３）の出力変化に依存して前記カウン
タ（１）を停止させるカウンタ制御部（４）とを備え、
前記カウンタが停止した旨を示すカウンタ停止信号と、
前記デジタル信号から成るキーアドレス信号とを出力す
ることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】図１において、本発明のキー入力検出回路１０
では、周期信号を受けるカウンタ１のカウントアップを
介してその出力であるデジタル信号（アドレス）を順次
変化させ、その複数ビットの一部を夫々デコーダ２及び
セレクタ３に入力しており、カウンタ１のカウント値に
よって、入力を検出すべきキーボード２０の行ラインを
順次選択すると共に、セレクタ３によってキーボード２
０の列ラインを順次選択している。

【００１４】キー入力があったとき、デコーダ２を介し
て当該キー入力に対応するキーボード２０の行ライン
（ｘ０〜ｘｎ）が選択されることにより、この行ライン
とキー入力を介して導通する当該キー入力の有った列ラ
イン（ｙ０〜ｙｍ）の信号が変化し、アドレスを介して
選択された列ラインの信号変化がセレクタ３から出力さ
れ、この出力変化によってカウンタ制御部４が作動して
カウンタ１を停止させるので、キーの押下位置に対応す
るアドレスが保持される。このとき、カウンタ停止信号
が出力され、この出力を受けたマイクロプロセッサ等
は、このカウンタ停止信号を割込み信号として認識する
ことができ、割込みの認識に引続いてそのときのカウン
タの出力であるキーアドレス信号を読み出してキーの押
下位置を認識できる。

【００１５】

【実施例】図面を参照して本発明を更に説明する。図２
は本発明の一実施例のキー入力検出回路の回路図であ
る。同図において、この実施例のキー入力検出回路１０
は、キーボード制御用ワンチップＩＣとして構成されて
いる。なお、図示のキーボード２０は、従来技術で説明
したキーボードよりもキー数が多く、従って行ライン及
び列ラインが対応して多数（夫々１６本）配されること
を除けば、図３のキーボードと同様な回路構成を有して
おり、詳細な図示を省略している。

【００１６】図２において、このキー入力検出回路１０
では、マイクロプロセッサ作動のために使用される例え
ば数ＭＨｚ程度のクロック信号を入力として受け、カウ
ンタ停止回路１３が動作していないことを前提として、
このクロック信号をＡＮＤ回路１４を介して分周回路１
５に入力している。分周回路１５では、このクロック信
号を１／５に分周し、好適には１〜数μ秒程度の周期信
号としてカウンタ１に与える。

【００１７】カウンタ１は、その出力として８ビットの
アドレスＤ０〜Ｄ７を出力し、そのうち上位４ビットの
アドレスＤ４〜Ｄ７をスキャン回路（デコーダ）２に与
え、また、下位４ビットのアドレスＤ０〜Ｄ３をセンス
回路（セレクタ）３に与える。カウンタ１の出力の全ビ
ットＤ０〜Ｄ７は、更にラッチ出力部１１に与えられ、
ラッチ出力部１１には制御入力としてセンス回路３の出
力信号Ｓ₁が与えられる。ラッチ出力部１１の出力は、
キーボード制御用ＩＣ１０の出力ノード７から、図示し
ないマイクロプロセッサに与えられる。

【００１８】スキャン回路２の出力を成す制御用ＩＣ１
０の出力ノード５は、キーボード２０の行ラインｘ０〜
ｘ１５に接続され、また、センス回路３の入力を成す制
御用ＩＣ１０の入力ノード６は、キーボード２０の列ラ
インｙ０〜ｙ１５に接続されている。センス回路３の出
力信号Ｓ₁は、前記の如くラッチ出力部１１に制御信号
として与えられる他に、ＩＲＱ信号（割込み信号）発生
部１２及びカウンタ制御部の一部を構成するカウンタ停
止回路１３の入力として与えられている。

【００１９】カウンタ制御部４はカウンタ停止回路１
３、ＡＮＤ回路１４及び分周回路１５から構成されてお
り、カウンタ停止回路１３には、リセット信号を成す割
込み解除信号がマイクロプロセッサから入力されてい
る。カウンタ停止回路１３の出力は、ＡＮＤ回路１４の
一方の入力に与えられ、ＡＮＤ回路１４の他方の入力に
与えられる前記クロック信号のための制御入力を成して
いる。

【００２０】上記構成により、この実施例のキー入力検
出回路では、クロック信号が入力されると、このクロッ
ク信号は、分周回路１５を介して分周されてカウントの
ための周期信号としてカウンタ１に入力され、クロック
信号の繰返し周波数の１／５に対応する速度でカウンタ
１を順次カウントアップする。

【００２１】アドレスの上位ビットＤ４〜Ｄ７が、キー
押下位置に対応するキーボード２０の行ラインと合致す
ると、キーボード２０の当該行ラインのＬレベルの設定
を介して、この行ラインと同電位になっている列ライン
がＬレベルに移行する。次に、このアドレスの上位ビッ
トＤ４〜Ｄ７が維持されて下位ビットＤ０〜Ｄ３が順次
変化する。センス回路３の制御入力であるアドレスの下
位ビットＤ０〜Ｄ３によって、キーボードの前記Ｌレベ
ルに移行した列ラインの入力が選択されると、センス回
路３の出力がＬレベルに変化する。

【００２２】センス回路３の出力信号Ｓ₁がＬレベルに
なると、この出力によりカウンタ停止回路１３が作動し
てＡＮＤ回路１４を経由してのクロック信号の伝達を阻
止するためカウンタ１が停止すると共に、このカウンタ
１を停止させる信号Ｓ₁、即ち割込み信号がＩＲＱ信号
発生部１２より出力される。また、このときラッチ出力
部１１も作動し、カウンタ１のアドレスＤ０〜Ｄ７をラ
ッチして制御用ＩＣの出力ノード７に出力する。カウン
タ１の出力は、カウンタ停止回路１３が動作している限
り、キー入力があったアドレスを維持する。

【００２３】マイクロプロセッサは、ＩＲＱ信号発生部
１２から割込み信号を受けることにより、キー入力が発
生したことを認識し、直ちにラッチ出力部１１からのア
ドレス信号を受け取り、これをデコードしてキーの押下
位置を知ることができる。従って、マイクロプロセッサ
は単に、割込み信号を受けると共にこれに後続してその
押下位置を示すアドレス信号を受領するのみでキー入力
の検出が可能となり、極めて僅かな処理時間のみでキー
の押下位置を認識できる。

【００２４】マイクロプロセッサは、キーの押下位置を
認識すると、その旨を示す信号である割込み解除信号を
出力するので、この割込み解除信号を受領したカウンタ
停止回路１３の作動が解除され、クロック信号が再び分
周回路１５に入力されることとなる。このため、カウン
タ１においてキー入力検出のためのカウントが再開され
る。また、この割込み解除信号により、ＩＲＱ信号発生
部１２における割込み信号がリセットされて最初の状態
に戻る。

【００２５】上記実施例のキー入力検出回路を成すワン
チップＩＣによると、単にクロック信号を入力するのみ
で、ハードウエアによってキーの押下位置を検出可能で
あるので、従来のようにマイクロプロセッサによるソフ
トウエアを介しての走査処理が不要になり、キーボード
の制御処理に要するマイクロプロセッサの処理時間が短
縮できるため、コンピュータシステムにおける制御用Ｉ
Ｃの個数が低減可能である。

【００２６】また、上記実施例のように、キーボードの
入力検出回路をワンチップＩＣとして構成することで、
その汎用性が増している。

【００２７】なお、上記実施例では、例えば、デコーダ
から成るスキャン回路或いはマルチプレクサ（セレク
タ）から成るセンス回路を採用しているが、これらに代
え回路内にあって同様な作用を行う回路要素を採用する
ことは、その名称の如何を問わず、当然のこととして本
発明の範囲に含まれる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のキー入力
検出回路によると、マイクロプロセッサによるソフトウ
エアを介しての走査処理を要すること無くキー入力の検
出が可能であり、マイクロプロセッサ等は単にカウンタ
停止信号があったときにキーアドレス信号を受け取れば
足りるので、マイクロプロセッサ等の負担を軽減して制
御用ＩＣの個数を低減可能にしたという顕著な効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例のキー入力検出回路の回路図
である。

【図３】従来のキー入力検出回路の回路図である。

【符号の説明】

１：カウンタ２：デコーダ（スキャン回路）３：セレクタ（センス回路）４：カウンタ制御部 5、7：出力ノード６：入力ノード 11：ラッチ出力部 12：ＩＲＱ信号発生部 13：カウンタ停止回路 15：分周回路 20：キーボード（キーマトリックス）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カウントのための周期信号を入力され、カ
ウント値を複数ビットのデジタル信号として出力するカ
ウンタ（１）と、前記デジタル信号の複数ビットの一部を入力として受け
るデコーダ（２）と、前記デジタル信号の複数ビットの別の一部を制御信号と
して受け、該制御信号に依存して複数の入力から一を選
択して出力するセレクタ（３）と、前記周期信号を出力すると共に前記セレクタ（３）の出
力を受け、該セレクタ（３）の出力変化に依存して前記
カウンタ（１）を停止させるカウンタ制御部（４）とを
備え、前記カウンタが停止した旨を示すカウンタ停止信号と、
前記デジタル信号から成るキーアドレス信号とを出力す
ることを特徴とするキー入力検出回路。
【請求項２】前記周期信号が、クロック信号を受けて該
クロック信号を分周する分周回路によって生成されるこ
とを特徴とする請求項１記載のキー入力検出回路。
【請求項３】請求項１又は２記載の前記キー入力検出回
路を備えるワンチップのキーボード制御用半導体装置。