矩阵键盘理解
时间:10-02
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设计思路:
要理解扫描原理,就必须重点理解这一点:
我们知道row【3:0】作为FPGA的输入口,而col【3:0】作为输出口,当没有键按下时,row为上拉为高电平(因为
IC的输入口阻抗很大,导致上拉电阻两侧几乎没有电流流过,就没有形成压降,所以上拉电阻两侧电压相等=3.3V左右,为高电平),而在初始状态col作为输
出,处于输出低电平状态(col=4‘b0000),当键被按下时,只有当col输出有低电平时,row【3:0】才有可能有低电平输入。因为如果键被按下
则row【3:0】与col【3:0】是接通了的,所以col为低,则row才可能为低,相反,如果col为高,即使键被按下,row也为高。这为后面扫描原理
形成判断具体哪个按键值有关。
行判断:
由4*4矩阵键盘的原理图我们可知:行输入信号row[3:0]在上拉电阻的作用下,初始状态保持高电平,当有键被按下的时候才会变成低电平,而且对于4*4的
矩阵一行中只要有一个键被按下(且在按键被按下那一行的COL输出为0时),则整行电平都会被拉低(如果col为1 就算按键按下row也不会为低) ,所以我们可以根据
row[3:0]这4个引脚信号的高低,判定具体哪一行有键被按下。(因为初始状态col为低电平4’b0000).
如:假设第一行被按下,则引脚信号即为0111;
假设第二行被按下,则引脚信号即为1011;
假设第三行被按下,则引脚信号即为1101;
假设第四行被按下,则引脚信号即为1110;
列判断:
由上可知,我们已经得到了行的键值,现在只需要确定列的键值col[3:0],则可以确定具体的输出键值和具体那个键被按下。
所以,我们对列进行编码,我们假设对列进行扫描,第一列。第二列。第三列。第四列,一旦对那一列扫描,我们就将那一列设
为低电平(设为低电平,假设第二列第二行的键被按下,那么由行引脚信号可知,row为1011,现在开始扫描列了,扫描第一列,则col设为0111,),其余三列为高点平。
如:假设对第一列进行扫描,则列键值可编码为0111;
假设对第二列进行扫描,则列键值可编码为1011;
假设对第三列进行扫描,则列键值可编码为1101;
假设对第四列进行扫描,则列键值可编码为1110;
具体扫描如下:1 1 1 1
1 0 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
当用0111来扫描第一列时,
如果第一列有键被按下,那么row的值肯定就不会再是4‘b1111(因为第一列有四行,且第一列的col值全为0,所以当有键被按下时,
四行之中的每一行row与第一列col(全为0)接通,所以检测到row的值不会为4’b1111,有可能是4‘b0111,4'b1011,4'b1101,4'b1110),而col为0111,将键值保留下来,
所以就可以确定具体哪个键被按下了。
如果第一列没有键按下,那么row的值肯定就会是4’b1111,为啥呢?(因为如果没有键被按下,就算你col的值为0,但是你的row与col并没有接通,所以
row不会存在低电平,而你后面的键(如上述第二行第二列的键按下为0)就算被按下了,但是col这个时候却为高电平1,所以就算按下,row也不会有低电平输入,故怎么检测row也还是4'b1111),
所以第一列没有键按下时,则转入第二列扫描,以此类推。(后面状态机就是根据此原理写的)。
由以上可知,行,列的键值我们都已经确定了,则可进行译码输出键值了。
编码表如下:
行键值 列键值 译码输出键值
0 1 1 1 0 1 1 1 1
第一行 0 1 1 1 1 0 1 1 2
0 1 1 1 1 1 0 1 3
0 1 1 1 1 1 1 0 4
1 0 1 1 0 1 1 1 5
第二行 1 0 1 1 1 0 1 1 6
1 0 1 1 1 1 0 1 7
1 0 1 1 1 1 1 0 8
1 1 0 1 0 1 1 1 9
第三行 1 1 0 1 1 0 1 1 A
1 1 0 1 1 1 0 1 B
1 1 0 1 1 1 1 0 C
1 1 1 0 0 1 1 1 D
第四行 1 1 1 0 1 0 1 1 E
1 1 1 0 1 1 0 1 F
1 1 1 0 1 1 1 0 G
要理解扫描原理,就必须重点理解这一点:
我们知道row【3:0】作为FPGA的输入口,而col【3:0】作为输出口,当没有键按下时,row为上拉为高电平(因为
IC的输入口阻抗很大,导致上拉电阻两侧几乎没有电流流过,就没有形成压降,所以上拉电阻两侧电压相等=3.3V左右,为高电平),而在初始状态col作为输
出,处于输出低电平状态(col=4‘b0000),当键被按下时,只有当col输出有低电平时,row【3:0】才有可能有低电平输入。因为如果键被按下
则row【3:0】与col【3:0】是接通了的,所以col为低,则row才可能为低,相反,如果col为高,即使键被按下,row也为高。这为后面扫描原理
形成判断具体哪个按键值有关。
行判断:
由4*4矩阵键盘的原理图我们可知:行输入信号row[3:0]在上拉电阻的作用下,初始状态保持高电平,当有键被按下的时候才会变成低电平,而且对于4*4的
矩阵一行中只要有一个键被按下(且在按键被按下那一行的COL输出为0时),则整行电平都会被拉低(如果col为1 就算按键按下row也不会为低) ,所以我们可以根据
row[3:0]这4个引脚信号的高低,判定具体哪一行有键被按下。(因为初始状态col为低电平4’b0000).
如:假设第一行被按下,则引脚信号即为0111;
假设第二行被按下,则引脚信号即为1011;
假设第三行被按下,则引脚信号即为1101;
假设第四行被按下,则引脚信号即为1110;
列判断:
由上可知,我们已经得到了行的键值,现在只需要确定列的键值col[3:0],则可以确定具体的输出键值和具体那个键被按下。
所以,我们对列进行编码,我们假设对列进行扫描,第一列。第二列。第三列。第四列,一旦对那一列扫描,我们就将那一列设
为低电平(设为低电平,假设第二列第二行的键被按下,那么由行引脚信号可知,row为1011,现在开始扫描列了,扫描第一列,则col设为0111,),其余三列为高点平。
如:假设对第一列进行扫描,则列键值可编码为0111;
假设对第二列进行扫描,则列键值可编码为1011;
假设对第三列进行扫描,则列键值可编码为1101;
假设对第四列进行扫描,则列键值可编码为1110;
具体扫描如下:1 1 1 1
1 0 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
当用0111来扫描第一列时,
如果第一列有键被按下,那么row的值肯定就不会再是4‘b1111(因为第一列有四行,且第一列的col值全为0,所以当有键被按下时,
四行之中的每一行row与第一列col(全为0)接通,所以检测到row的值不会为4’b1111,有可能是4‘b0111,4'b1011,4'b1101,4'b1110),而col为0111,将键值保留下来,
所以就可以确定具体哪个键被按下了。
如果第一列没有键按下,那么row的值肯定就会是4’b1111,为啥呢?(因为如果没有键被按下,就算你col的值为0,但是你的row与col并没有接通,所以
row不会存在低电平,而你后面的键(如上述第二行第二列的键按下为0)就算被按下了,但是col这个时候却为高电平1,所以就算按下,row也不会有低电平输入,故怎么检测row也还是4'b1111),
所以第一列没有键按下时,则转入第二列扫描,以此类推。(后面状态机就是根据此原理写的)。
由以上可知,行,列的键值我们都已经确定了,则可进行译码输出键值了。
编码表如下:
行键值 列键值 译码输出键值
0 1 1 1 0 1 1 1 1
第一行 0 1 1 1 1 0 1 1 2
0 1 1 1 1 1 0 1 3
0 1 1 1 1 1 1 0 4
1 0 1 1 0 1 1 1 5
第二行 1 0 1 1 1 0 1 1 6
1 0 1 1 1 1 0 1 7
1 0 1 1 1 1 1 0 8
1 1 0 1 0 1 1 1 9
第三行 1 1 0 1 1 0 1 1 A
1 1 0 1 1 1 0 1 B
1 1 0 1 1 1 1 0 C
1 1 1 0 0 1 1 1 D
第四行 1 1 1 0 1 0 1 1 E
1 1 1 0 1 1 0 1 F
1 1 1 0 1 1 1 0 G
玩过
学习了