按键装置及操作方法制造方法及图纸

一种按键装置，包括并行／串行转换装置及按键模块，并行／串行转换装置及按键模块均与控制器耦接。按键模块中各按键间系采并行方式配置，按键被触动后，会将一中断信号馈入控制器。控制器在接收到此中断信号后会将一驱动电位馈入按键模块，使按键模块产生一并行信号。控制器令并行／串行转换装置将并行信号读入并加以暂存后，即可利用时钟信号以串行的方式将并行信号读出，据以得知按键模块的状态。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，且特别是有关于一种按键装置及其按键信号的读取方法。
技术介绍
目前在按键装置的电路设计上，是以直接型及矩阵型两种较为常见。所谓直接型的按键装置，是指将按键直接连接至控制器的通用输入输出(General purpose Input Output，GPIO)接脚(pin)，并由控制器本身来直接判断按键的状态。此种结构虽具有简单、直接的优点，但因每一按键都专用一GPIO接脚，当需要的按键数量较多时，就会占用许多的GPIO接脚。由于控制器的GPIO接脚有限，故无法将宝贵的GPIO接脚肆无忌惮地浪费在按键电路上，此为直接型按键装置设计上的限制。直接型按键装置除了无法应用在按键数目较多的电路设计上，设计时亦需考虑控制器本身的输入接脚是否具有中断(interrupt)功能。若使用的接脚不具中断功能时，则控制器为了判断按键是否有被触动，就需要不断地查询来监控各接脚的状态；如此一来，按键装置将占用控制器较高的使用频宽及资源。为了节省GPIO接脚的使用，发展出矩阵型按键装置。此种按键电路系采矩阵方式纵横布线，每一按键系设置于行列交错的节点上，并以扫描的方式将按键的状态回报给控制器。由于控制器需要持续扫描按键装置所组成的矩阵状态，故控制器本身需要一特定的演算法来配合按键矩阵共同运作，如此也会造成额外的电力消耗及控制器的资源分配。另一方面，由于矩阵电路的行信号与列信号亦需接至控制器的输入接脚，其所需要的控制器接脚数目在一定按键数目之下时并没有显著的减少，故矩阵型按键装置通常应用于按键数目较多的场合，例如电脑键盘等。在个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)的应用中，按键数目的设计需权衡产品的功能诉求与体积的兼顾；若采用矩阵型电路设计，所需的控制器GPIO接脚并没有办法显著减少，且控制器不断扫描按键矩阵所造成的电源及系统资源损耗，在强调电源持续力的PDA应用上是比较难以接受的。若采用直接型电路设计，由于按键必然会占用一定数量的控制器GPIO接脚。此举将牺牲其他电路所能使用的接脚数目，也提高了电路设计上的难度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是提供一种，以减少控制器GPIO接脚的需求数目，并降低控制器的电力损耗及资源使用。根据本专利技术的目的，提出一种按键装置，此装置的简述如下按键装置包括并行/串行转换装置及按键模块，并行/串行转换装置及按键模块均与控制器耦接。按键模块中各按键间是采并行方式配置，按键被触动后，会将一中断信号馈入控制器。控制器在接收到此中断信号后会将一驱动电位馈入按键模块，使按键模块产生一并行信号。控制器令并行/串行转换装置将并行信号读入并加以暂存后，即可利用时钟信号以串行的方式将并行信号读出，据以得知按键模块的状态。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为依照本专利技术的实施例一所提供的一种按键装置方框图。图2为图1的按键装置所执行的按键信号读取方法流程图。图3为图1的按键装置的细部结构示意图。图4为依照本专利技术的实施例二所提供的一种按键装置方框图。标号说明11控制器12并行/串行转换装置15按键模块41控制器42转换电路45按键模块210中断发生 220输出驱动电位230读取串行信号240停止按键411控制电路415辨识电路KP输入/输出接脚DP并行信号LOAD载入信号CLK时钟信号DATA串行信号A，B，C，D按键Vg驱动电位R电阻INT中断信号BDP比特数据组DV驱动电位BDS比特数据具体实施方式实施例一请参照图1，其示出依照本专利技术一优选实施例所提供的一种按键装置方框图。按键装置包括并行/串行转换装置12及按键模块15，用以耦接至电子装置中的控制器11，此电子装置例如是个人数字助理。按键模块15中各按键间是采并行方式配置，以兼具扩充性及简易性。按键模块15未被触动前，控制器11的输入/输出接脚KP的功能为一输入接脚，按键模块15被触动后，会将一中断信号馈入输入/输出接脚KP。控制器11在接收到此中断信号后会将输入/输出接脚KP的功能转换为输出接脚，并通过输入/输出接脚KP将一驱动电位馈入按键模块15，使按键模块15输出一并行信号DP。接着，控制器11将载入信号LOAD馈入并行/串行转换装置12，令并行/串行转换装置12将并行信号DP读入并加以暂存。最后控制器11利用时钟信号CLK将并行/串行转换装置12中的并行信号DP转换为串行信号DATA读出，即可依据串行信号DATA得知按键模块15的状态。读取按键信号的方法流程请参照图2。当按键模块15被触动后，控制器11便会立即将中断信号判断出来(步骤210)，并将驱动电位馈入按键模块15，令按键模块15产生并行信号DP(步骤220)。接着，将并行信号DP被转换为串行信号DATA后，控制器11即可依据串行信号DATA来判断按键模块15的状态(步骤230)。若使用者继续按键，则控制器11将持续读取串行信号DATA，否则便将输入/输出接脚KP的功能恢复为输入接脚，并开放其中断功能回到步骤210(步骤240)。接着请参照图3，其示出按键装置的细部结构。按键模块15可包括互相并联的四个按键A，B，C，D，当按键没被触动前，控制器11的输入/输出接脚KP具有一高电平(high level)，且输入/输出接脚KP的功能为输入接脚。当按键A被触动后，会将输入/输出接脚KP的高电平拉下面为低电平(lowlevel)，形成了中断信号。当控制器11自输入/输出接脚KP将此中断信号接收进来之后，会将输入/输出接脚KP的功能转换为输出接脚，并利用输入/输出接脚KP将驱动电位Vg馈入按键模块15中。由于四个按键中只有按键A被按下，故只有电阻R与输入/输出接脚KP间为关闭(close)状态，而连接至按键B，C，D的三个电阻与输入/输出接脚KP之间均为开启(open)状态。因此，电阻R受驱动电位Vg所驱动而具有高电平，其余三个电阻均为低电平，使得按键模块15产生了0001的并行信号(此并行信号对应于图1的并行信号DP)。很明显地，若按键A与按键C都被按下，按键模块15将产生0101的并行信号；若所有按键均被按下，按键模块15将产生1111的并行信号，故按键模块15的状态将可确实反映在并行信号的数值上。并行信号产生后，控制器11即可将载入信号LOAD馈入并行/串行转换装置12，以令并行/串行转换装置12利用并行的方式将并行信号读入其内的记忆体中暂存。接着控制器11仅需将时钟信号CLK馈入并行/串行转换装置12，即可将并行信号依序取出，此即为串行信号DATA。请注意，由于本专利技术是利用并行输入的方式一次将并行信号DP读入并行/串行转换装置12中，再利用串行输出的方式将并行信号DP转换为串行信号DATA陆续输出；若使用者同时按数个按键时，依然可以正确判断出各按键的状态。在降低系统资源使用率方面，本专利技术所采用的中断信号产生方式具有极大的好处。因为在按键未被触动前控制器完全不需要理会按键模块，只有当使用者按下按键时才会产生中断信号通知控制器，让控制器开始处理后续的数据输入及辨识等工作。也就是说，控制器是在收到中断信号后才需处理按键模块的输出信号，不需要如传统作法般时时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种按键装置，用以装设在一电子装置中，该按键装置包括：　　　　一按键模块，具有至少一按键，其中，当该按键被按下时，该按键模块可输出一中断信号，且接收一驱动电位，并依据该驱动电位输出与该按键相对应的一并行信号；　　　　一并行／串行转换装置，耦接至该按键模块，用以接收该并行信号并依据该并行信号输出一串行信号；以及　　　　一控制器，分别与该按键模块及该并行／串行转接装置耦接，用以接收该中断信号，并依据该中断信号输出该驱动电位，且用以接收该串行信号，并依据该串行信号判断该件按键模块的状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭昱钧，何绍钧，叶西城，徐志铭，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]