移动站中的按键传感器

(1)技术领域

本发明一般涉及移动站，更具体地，涉及移动站中的按键传感。

(2)背景技术

移动站(例如，移动电话)使用一个按键矩阵。图1是一幅电路图，图示 说明了一个现有技术的按键矩阵系统。图2是一幅线路图，图示说明了现有技 术按键矩阵系统中一个按键的操作。

参见图1和图2，需要许多通用输入/输出(GPIO)引脚以实现移动站功 能，但是，由于分配给移动站的芯片集的GPIO引脚个数有限，就可能导致新 功能可用的GPIO引脚不足。

参见图1，按键传感可以通过根据按键矩阵系统的简单按键的组合来识 别。因此，需要许多GPIO引脚。在图1所描述的实施例中，使用了11个GPIO 引脚(KYPD[1]、[3]、[5]、[7]、[9]、[11]、[13]、[15]、[17]、[19]、ON Sw) 构成25个按键(END/PWA、PF1、OK、PF2、SND、M、[]、CLR、UP、DOWN、I.EFT、 RIGHT、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、*、#、...)。

参见图2，描述了按键操作的原理。当“Keysense_int”被感应，中央处 理单元(CPU)通过“KEYSENSE READ”线在GPIO引脚中检查KYPD[1]、[3]、 [5]、[7]和[9]。按键扫描线KYPD[11]、[13]、[15]、[17]和[19]按顺序一个 接一个地被调至“低”。这种操作相当于一次扫描过程。相应地感应到当 “Keysense_int”调至“低”时按下的按键。

在接近的现有技术中，用于实现新功能的专用按键(例如，专用的照相机 按键等)必须被分配给数字键、字符键以及/或者方向键。然而，由于可被分 配给移动站芯片集的GPIO引脚个数有限，就可能导致对于新的移动站功能 GPIO引脚不足。

(3)发明内容

相应地，本发明针对移动站中的按键传感，其充分消除了由现有技术的限 制和缺陷引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供使用一实用按键矩阵的按键传感。

本发明的另一个目的是提供一种按键传感，可以减少通用输入/输出 (GPIO)引脚的分配以使移动站能实现更多功能。

本发明的其它的优势、目的和特征将在之后的描述中分别阐明，并且部分 对于本领域普通技术人员而言是明显的，可通过之后的检阅或者从本发明的实 施中学到。本发明的目的和其它优势可以通过说明书和权利要求书以及附图中 特别指出的结构来理解并获得。

为了得到这些目的和其它优势并符合本发明的目的，正如此处实施以及广 泛地描述的，在一个实施例中，移动站中的按键传感装置包括一个有许多按键 的键盘，以及一个有效地耦合到键盘的按键中断块，适合从键盘接收按键中断 值。按键传感装置还包括一个有效地耦合到键盘的按键位检测单元，适合从键 盘接收电压值。按键传感装置还包括一个有效地耦合到按键中断块和按键位检 测单元的处理单元，适合响应于按键中断块对按键中断值的接收而感应电压 值。

按键传感装置可以进一步包括适合存储按键值的按键值表，其中处理单元 适合将电压值与按键值表中所存储的按键值作比较以识别键盘上众多按键中 被按下的按键。电压值可以是一个具有预设位长的二进制值。

键盘上众多按键中的一个按键可以包括一个外部电极，适合任选地提供电 气接地。按键还可包括多个布置在外部电极内部的线状电极，任选地在电气上 与外部电极断开。按键还可包括一个布置在外部电极和多个线状电极附近的圆 顶页片(dome sheet)，适合响应于按键的按压而在外部电极和多个线状电极之 间提供电气连接。

按键传感装置可以进一步包括有效地耦合到多个线状电极中的第一线状 电极的一个按键中断线，适合响应于按键的按压而输出对应于按键中断值的电 压值。按键传感装置可以进一步包括多个位线，各自分别耦合于多个线状电极 中除第一线状电极以外的一个不同的线状电极，适合实现位操作。按键传感装 置可以进一步包括第一电压影响(voltage-impression)上拉电阻器，适合提 供一个对应于按键中断值的电阻，以及多个第二电压影响上拉电阻器使用与提 供对应于电压值的电阻。第一电压影响上拉电阻器可以和按键中断线并联。多 个第二电压影响上拉电阻器可以和多条位线中相应的一条位线并联。按键位检 测单元可以响应于按键的按压而接收来自多个第二电压影响上拉电阻器的电 压值。

在另一个实施例中，适用于移动站的按键包括：一个外部电极，适合任选 地提供电气接地，以及布置于外部电极内部的多个线状电极，任选地在电气上 与外部电极断开。按键还可包括一个布置在外部电极和多个线状电极附近的圆 顶页片，适合响应于按键的按压而在外部电极和多个线状电极之间提供电气连 接。

在又一个实施例中，具有一个有多个按键的键盘的移动站中的按键传感方 法包括：响应于按键的按压而从键盘接收按键中断值，以及响应于键盘输出按 键中断值而从键盘接收电压值。该方法还包括：将电压值与所存储的按键值作 比较，以及根据电压值与所存储的按键值所作的比较来识别按下的按键。电压 值可以是一个具有预设位长的二进制值。所存储的按键值可以被存储在按键值 表中。

本发明的前述的和其它的目的、特征、方面和优势通过之后本发明的详细 说明，并结合附图，将变得更明显。可以理解的是本发明的之前的总体描述与 之后的详细描述都是示例和解释，并将提供正如本发明所要求保护的、进一步 的解释。

(4)附图说明

所包含的附图提供对发明的进一步理解，合并在此构成本申请的一部分， 图示说明了本发明的实施例，与说明书一起有助于解释本发明的原理。

图1是一幅电路图，图示说明了一个现有技术的按键矩阵系统。

图2是一幅线路图，图示说明了现有技术按键矩阵系统中一个按键的操 作。

图3是一幅线路图，图示说明了根据本发明的一个实施例的按键。

图4是一幅方框图，图示说明了一个根据本发明的一个实施例的用于 按键传感的解码器模块。

(5)具体实施方式

现在会给出详细的本发明的较佳实施例的参照，在附图中图示说明了 该实施例的例子。在任何可能的地方，相同的标记数字会使用在整个附图 中表示相同的或相似的部件。

图3是一幅线路图，图示说明了根据本发明的一个实施例的按键315。

参见图3，按键可以包含在一个键盘中，并且又包含在一个按键传感装 置中。按键包括一个作为接地的外部电极335、外部电极内互相断开的线状 电极345、分别连接至线状电极的位线355、以及按键中断线365。

图3显示了一个示例性的按键，该按键具有四条位线：位0、位1、位 2和位3、以及一条按键中断线：按键中断0。按键315使用位线位0、位1、 位2和位3来实现位操作。按键315向每条位线提供一个内部上拉电阻器 用于电压影响。此外，为按键中断线提供了一个内部上拉电阻器用于规定 按键中断的电压影响。在这种情况下，一个电压影响的内部上拉电阻器可 以和相应的位线并联。另外，用于按键中断的电压影响的内部上拉电阻器 可以和相应的按键中断线并联。虽然本发明所描述的是使用内部上拉电阻 器，然而外部上拉电阻器也是可以使用的。

线状电极345之一可连接至按键中断线365，而其余的线状电极345 一一对应地连接至位线355。

按键315还可以包括一个圆顶页片。圆顶页片在按下按键时提供外部 电极335和线状电极345之间的接触。也就是说，当一个按键被按下时， 圆顶页片就被按下，且被按下的圆顶页片使外部电极与线状电极相接触。

这样，在按键中断的电压影响内部上拉电阻器上放置一个负载，使得 和相应按键中断值(例如，按键中断0)相对应的电压被输出。此外，在每 个电压影响内部上拉电阻器上放置一个负载，且输出一个电压值(例如， 一个具有规定位长的二进制值)。为此，线状电极345之一连接至按键中 断线365，其余的线状电极345一一对应地连接至位线355。各具有例如4 位长的二进制电压值可通过电压影响内部上拉电阻器来输出。在这种情况 下，可以生成十六个不同的按键值。

下面将进一步描述生成十六个不同按键值的过程。如果圆顶页片开始 没有被按下，按键中断引脚按键中断0的电压值是“高”而每个位线位0、 位1、位2和位3的值都为“高”。然而，如果圆顶页片被按下，即按键被 按下，则连接至按键中断线365的线状电极和其余一一对应地连接至位线 355的线状电极345都与外部电极335发生接触。按键中断引脚按键中断0 的电压值降至“低”。

图4是一幅方框图，图示说明了一个根据本发明的一个实施例的用于 按键传感的解码器模块。

参见图4，如CPU 12这样的处理单元辨认出按键315(例如，圆顶页 片)被按下并检查由每个位线位0、位1、位2和位3输入的每一线电压值。 具有4位长的二进制值由位线输入的电压值的组合而得。

下面的表1显示了一张较佳的按键值表。参见表1，当分别连到位线位 0、位1、位2和位3的线状电极和作为接地电极的外部电极接触时，可由 通过位线输出的电压值生成不同的各具有4位长的二进制值。这种操作可 通过配置和位线并联的内部上拉电阻器的不同值来实现。

例如，当圆顶页片被按下时，如果第一条位线位0的内部上拉电阻器 上的电压值为“低”，并且如果第二条至第四条位线位1至位3的各个内 部上拉电阻器上的电压值为“高”，则位线输出电压值的组合变成“低、 高、高、高”，对应于二进制值“1、0、0、0”。

因此，图4所述的CPU 12辨认出位线位0至位3输入的每一线电压值， 然后在表1的按键值表中搜索对应于辨认出的二进制值的按键值。这样， CPU 12根据下面的表1中所示的按键值表来确定被按下的按键的当前值。

表1

位0 位1 位2 位3 按键中断0 按键 位0 位1 位2 位3 按键中断1 按健 1 1 1 1 1 没有按键检测 1 1 1 1 1 没有按健检测 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 17 0 0 1 0 0 2 0 0 1 0 0 18 0 0 1 1 0 3 0 0 1 1 0 19 0 1 0 0 0 4 0 1 0 0 0 20 0 1 0 1 0 5 0 1 0 1 0 21 0 1 1 0 0 6 0 1 1 0 0 22 0 1 1 1 0 7 0 1 1 1 0 23 1 0 0 0 0 8 1 0 0 0 0 24 1 0 0 1 0 9 1 0 0 1 0 25 1 0 1 0 0 10 1 0 1 0 0 26 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0 27 1 1 0 0 0 12 1 1 0 0 0 28 1 1 0 1 0 13 1 1 0 1 0 29 1 1 1 0 0 14 1 1 1 0 0 30 1 1 1 1 0 15 1 1 1 1 0 31

储存在按键值表(例如，表1)中的按键值分别由被提供给按键四条 位线的内部上拉电阻器的电阻来确定。具体地，如表1所示，按键值分别 对应于4位二进制值。依次地，第一条位线位0的内部上拉电阻器上的电 压值表示4位二进制值的最高有效位，第二条位线位1的内部上拉电阻器 上的电压值表示第二位，第三条位线位2的内部上拉电阻器上的电压值表 示第三位，而第四条位线位3的内部上拉电阻器上的电压值表示最低有效 位。因此，4位二进制值可代表十六个按键值。CPU 12可通过参考按键值 表相应地确定十六个按键值中的一个。此外，在图4中显示了一个解码器 模块11，它使得可以通过位操作来识别和感应和按键值表(例如，表1) 中的值相对应的按键值。

按键传感装置可包括如图3所示的按键、用于获取和按键的按键中断 值相对应的电压值以提供给CPU 12的按键中断块13、按键位检测单元，比 如用于从按键的位线获取电压值的按键位ALU(运算和逻辑单元)11a、以 及用于存储和按键位线的电压值相对应的按键值(例如，4位二进制值)的 按键值表11b。按键传感装置可进一步包括用于辨认按键值的CPU 12。

当感应到按键中断块13所提供的按键中断值时，CPU 12通过与解码 器模块11共同工作来辨认按下的按键。为此，可以向CPU 12提供来自按 键位ALU 11a的按键位线的电压值。接着CPU 12使用所提供的电压值在按 键值表11b中搜索相应的按键值。这样，CPU 12则可能辨认出被按下按键 的当前值。

简单地说，CPU 12可如下文所描述的辨认被按下的按键。当从按键获 取按键中断值时，CPU 12可读取分别被提供给位线的内部上拉电阻器上的 电压值。这种操作可以通过使用按键位ALU 11a来实现。CPU 12随即通过 参考按键值表，将具有通过所读取电压值确定的规定位长的二进制值和多 个先前存储的按键值作比较。CPU 12接着使用比较结果识别对应于二进制 值的按键值。例如，如果按键中断按键中断0的值(例如，电压电平)从 “高”降至“低”(高→低)，且如果位线位0至位3的电压值对应于“1、 1、0、0”，则CPU 12会在按键值表中辨认出对应于“1100”的按键“12”。

本发明的按键传感还可结合其它数量的按键值而使用，例如25或32， 这些数量的按键值是由用于电压影响的内部上拉电阻器通过输出和具有至 少5位长的二进制值相对应的电压值而生成的。这种配置可由，例如调节 位线、内部上拉电阻器和线状电极的数量来实现。

在一个实施例中，移动站中的按键传感装置包括一个具有多个按键的 键盘和一个适合从键盘接收按键中断值的、有效地耦合到键盘的按键中断 块。按键传感装置还包括有效地耦合到键盘的按键位检测单元，适合从键 盘接收电压值。按键传感装置还包括有效地耦合到按键中断块和按键位检 测单元的处理单元，适合响应于按键中断块对按键中断值的接收而感应电 压值。

按键传感装置可进一步包括适合存储按键值的按键值表，其中处理单 元适合将电压值与存储在按键值表中的按键值作比较以识别键盘的多个按 键中被按下的按键。电压值可以是一个具有预设位长的二进制值。

键盘的多个按键中的一个按键可包括一个适合任选地提供电气接地的 外部电极。按键还可包括多个布置在外部电极内部的线状电极，任选地在 电气上与外部电极断开。按键还可包括布置在外部电极和多个线状电极附 近的圆顶页片，适合响应于按键的按压而在外部电极和多个线状电极之间 提供电气连接。

按键传感装置可进一步包括有效地耦合到多个线状电极中的第一线状 电极的按键中断线，适合响应于按键的按压而输出对应于按键中断值的电 压值。按键传感装置可进一步包括多条位线，各自分别耦合于多个线状电极 中除第一线状电极以外的一个不同的线状电极，适合实现位操作。按键传感装 置可进一步包括第一电压影响上拉电阻器，适合提供对应于按键中断值的电 阻，以及多个第二电压影响上拉电阻器，适合提供对应于电压值的电阻。第一 电压影响上拉电阻器可以和按键中断线并联。多个第二电压影响上拉电阻器可 以和多条位线中相应的一条位线并联。按键位检测单元可以响应于按键的按压 而接收来自多个第二电压影响上拉电阻器的电压值。

在另一个实施例中，适用于移动站的按键包括一个适合任选地提供电气接 地的外部电极，以及布置于外部电极内部的多个线状电极，任选地在电气上与 外部电极断开。按键还可包括一个布置在外部电极和多个线状电极附近的圆顶 页片，适合响应于按键的按压而在外部电极和多个线状电极之间提供电气连 接。

在又一个实施例中，具有一个包含多个按键的键盘的移动站中的按键传感 方法包括：响应于按键的按压而从键盘接收按键中断值，以及响应于键盘输出 按键中断值而从键盘接收电压值。该方法还包括将电压值与按键值表中所存储 的按键值作比较，以及根据电压值与所存储的按键值所作的比较来识别被按下 的按键。电压值可以是一个具有预设位长的二进制值。所存储的按键值可以储 存在按键值表中。

虽然本发明参照移动站来描述，但该最佳实施例也可使用于任何便携 式电子设备中。

对本领域的技术人员而言，显然在不背离本发明的精神和范围的条件 下可做各种修改和变化。这样，本发明的意图是将本发明所提出的修改和 变化及其等价皆覆盖在所附权利要求书的范围内。

依照35 U.S.C §119(a)，本申请要求提交于2004年10月13日的，第 10-2004-0081822号韩国申请的在先申请日及优先权，其内容整体参照合并与 此。