空前絕后的“IO口掃鍵”法 電子設(shè)計必備良方

在做項目(工程)的時候，我們經(jīng)常要用到比較多的按鍵，而且IO資源緊張，于是我們就想方設(shè)法地在別的模塊中節(jié)省IO口，好不容易擠出一兩個IO口，卻發(fā)現(xiàn)仍然不夠用，實在沒辦法了就添加一個IC來掃鍵。一個IC雖然價格不高，但對于大批量生產(chǎn)而且產(chǎn)品利潤低的廠家來說，這是一筆不菲的開支!

那，我們能不能想到比較好的掃鍵方法：用最少的IO口，掃最多的鍵?可以嗎?

舉個例：給出5個IO口，能掃多少鍵?有人說是2*3=6個，如圖一：

圖一

對，大部分技術(shù)參考書都這么做，我們也經(jīng)常這樣做：用3個IO口作行掃描，2個IO作列檢測(為方便描述，我們約定：設(shè)置某一IO口輸出為“0”――稱其為“掃某IO口”)。用行線輸出掃鍵碼，列線檢測是否有按鍵的查詢方法進(jìn)行掃鍵。掃鍵流程：在行線依次輸出011，101，110掃鍵值，行線每輸出一個掃鍵值，列線檢測一次。當(dāng)列線檢測到有按鍵時，結(jié)合輸出的掃鍵值可以判斷相應(yīng)的按鍵。

但是，5個IO真的只能掃6個鍵嗎?有人說可以掃9個，很聰明!利用行IO與地衍生3個鍵(要注意上拉電阻)，如圖二：

圖二

掃鍵流程：先檢測3個行IO口，對K1’，K2’，K3’進(jìn)行掃鍵，之后如上述2*3掃鍵流程。5個IO口能掃9個鍵，夠厲害吧，足足比6個鍵多了1/2!

動動腦，還能不能再多掃幾個?就幾個?一個也行!好，再想一下，硬是被逼出來了!如圖三：

不多不少，正好10個鍵!這種掃鍵方式比較少見吧!漂亮!掃鍵流程：設(shè)IO1輸出為“0”，檢測IO2…IO5，若判斷有相應(yīng)健按下，則可知有健;若無鍵，則繼續(xù)掃鍵：設(shè)IO2輸出為“0”，檢測IO3，IO4，IO5，判斷有無鍵按下，如此類推。這里應(yīng)注意：當(dāng)掃某一IO口(輸出為“0”)時，不要去檢測已經(jīng)掃過的IO口。如：此時設(shè)置IO2輸出為“0”，依次檢測IO3,IO4,IO5，但不要去檢測IO1，否則會出錯(為什么，請思考)。

感覺怎么樣?不錯吧!讓我們再看看圖三，好有成就感!看著，看著……又看到了什么?快!見圖四：

圖四

真強(qiáng)!被您看出20個鍵!多了一個對稱的三角形?？墒?，像這樣的排列能正確掃20個鍵嗎?回答是肯定的：不能!上下三角形相互對稱，其對稱掃出的鍵無法區(qū)別。有沒有注意到分析圖三時提到的注意點?(à“當(dāng)掃某IO口時，不要去檢測已經(jīng)掃過的IO口，否則會出錯”)

我們分析一下圖四：當(dāng)IO1輸出“0”時，按下K11或K11’鍵都能被IO2檢測到，但I(xiàn)O2檢測卻無法區(qū)別K11和K11’鍵!同理，不管掃哪個IO口，都有兩個對稱的鍵不能區(qū)分。

我們假想，如果能把對稱鍵區(qū)分開來，我們就能正常地去判斷按鍵。我們在思考：有沒有單向?qū)ㄐ云骷?有!見圖五!

圖五

很巧妙的思路!利用二極管的單向?qū)ㄐ?，區(qū)別兩個對稱鍵。掃鍵思路：對逐個IO口掃鍵，其他四個IO口可以分別檢測其所在的四個按鍵。這樣，就不會有分析圖三時提到的注意點。

夠酷吧!等等，大家先別滿足現(xiàn)狀，我們再看一下圖二，是不是有點啟發(fā)?對，我們再分析一下“用5個IO口對地衍生的5個鍵”?？磮D六：

圖六

25個鍵!5個IO口掃出25個鍵!先別激動，我們再分析一下它的可行性，分析通得過才能真正使用。假設(shè)掃鍵流程：先掃對地的5個鍵，再如圖五掃鍵。先掃對地5個鍵，判斷沒有按鍵，接著對逐一對IO口進(jìn)行掃鍵。但當(dāng)對某一IO口掃鍵時，如果有對地的鍵按下，這時有可能會誤判按鍵，因為對地鍵比其他鍵有更高的響應(yīng)優(yōu)先級。例如：掃IO1，IO1輸出“0”，恰好此時K62按下，IO2檢測到有按鍵，那就不能判斷是K11還是K62。我們可以在程序上避免這種按鍵誤判：若IO2檢測到有按鍵，那下一步就去判斷是否有對地鍵按下，如果沒有，那就可以正確地判斷是K11了。

我們小結(jié)掃鍵個數(shù)S：

S = (N-1)*N + N ――啟用二極管

S = (N-1)*N /2 + N ――省掉二極管

很好很強(qiáng)大，真是學(xué)習(xí)了，以前都只會搞2*3的，漲姿勢了