1、 键盘操控器的外部接口信号
不管在任何计算机体系中，键盘都是最重要的输入设备，可是一般键盘不能满意机载要求。在新一代电子航空图导航体系中，用Lattice公司的ispLSI1016规划了一个4×5键盘操控器（以下简称KBC），经实践运用，该键盘操控器通用性较强。图1是其键盘和显示器外观示意图。
一航情况下，KBC应该是CPU的一个外部I/O设备，它一方面监测各按钮状况，另一方面承受CPU的查询并主意向CPU恳求中止。因而，外部接口信号分CPU接口信号和键盘按钮矩阵状况信号。图2为通用KBC外部接口信号示意图，其界说如下：
*Reset：复位，低有用。该信号有用时将异步复位内部一切寄存器，以对KBC进行初始化；
*CLK：作业时钟，频率为100kHz；
*CS：片选，低有用；
*RD：读信号，低有用；
*A0：片内地址，用于区分片内寄存器；
*INT：中止恳求，高有用。当键盘操控器检测到有用按键时，该脚为高，当CPU读走按键编码时，KBC主动吊销中止恳求；
*D4～D0：三态数据线；
*SL3～SL0：扫描输出，按键盘矩阵的列线；
*RL4～RL0：回复线，接键盘矩阵的行线。
实践上，大部分矩阵键盘的队伍是可对换的。
2、 KBC接口寄存器界说及驱动程序
KBC针对CPU接口规划有2个只读寄存器，即数据寄存器（Dreg）和状况寄存器（Sreg）。数据寄存器用于坚持有用按键的编码值，该编码值便是按键地点的队伍；而状况寄存器则用于坚持按键的状况信息，以供CPU查询。当CPU拜访KBC时（即CS和RD一起有用），adk A0=0，则拜访数据寄存器，不然拜访状况寄存器。表1、表2分别是数据寄存器和状况寄存器的界说。
明显，KBC的编程可以有2种形式，一种是软件查询，另一种是中止驱动。因为本体系选用WindowNT为运转环境，KBC对运用程序通明，所以，将INT恳求直接和CPU的某一闲暇中止（IRQ9）相连接，以便使驱动程序能将KBC作为一个设备翻开。在初始化加载时，应将对应中止触发设置为电平灵敏。其VC中心代码如下：
＃define SReg 0x401 //键盘状况寄存器地址
#define DReg 0x400 //键盘数据寄存器地址
…
BYTE SR，Key，Row，Col；
…
SR=inp（SReg）&0x1f;
//读数据寄存器，低6位有用
Col=Key》》3；
//右移3位，提取按键列值
Row=Key & 0x07；//提取按键行值
}
至此，就可依据Row和Col的值将它翻译为某一规范键，并存入NT键盘缓冲区。
3 、KBC内部逻辑规划
内部操控逻辑规划的关键是把握按键辨认原理。图3所示是其键盘辨认原理图。设计时，可将按键设置内行线、列线的交点上。行线通过上拉电阻接到VCC（+5V），无按键时处于高电平。有按键时行线电平状况由列线决议。一切列线均为高则行线高，任一列线为低则行线低。KBC处理的中心就在于承认某一行线为低时，能定位出对应的列线。
3.1 输出扫描线（SL3..SL0）
在规划输出扫描线时，可以运用一个2-Bit状况机Q5［L1..0］来顺次轮番使扫描线输出为低电平。驱动时钟的周期为640ms，亦即每即扫描线继续640ms的低电平。将状况机的状况编码值和其时周期为低电平的扫描线序号对应起来，即可简化后续处理。图4是扫描线输出波形。留意，不管何种按键组合，在任一状况，有且仅有一个扫描线为低电平，不然后续处理将无法正确辨认。
3.2 键盘编码
处理回复线（RL4..RL0）时，应该对其间为低电平的行线进行编码。5个行线需求3-Bit寄存器，记为［RQ5..RQ0］，其真值表如下：
［RL4..RL0］ -》［RQ2..0］
—————-
［H，H，H，H，L］ -》［0，0，0］;0
［H，H，H，L，H］ -》［0，0，1］;1
［H，H，L，H，H］ -》［0，1，0］;2
［H，L，H，H，H］ -》［0，1，1］;3
［L，H，H，H，H］ -》［1，0，0］;4
当KBC承认是有用按键后，应把队伍编码值放入缓冲，以供CPU读取，其逻辑表达如下：
式中，［KSL1，KSL0］是记载有用按键的扫描线编码，即其时的［QSL1..0］状况。
3.3 CPU的读操作
CPU读状况寄存器时，体系把中止恳求寄存器INT的值送出，而读数据寄存器时，它将把FIFO缓冲的按键值送出，处理CPU读操作的表达式如下：
［D4..D0］.oe=！CS & ！RD; //寄存器由三态操控
［D4..D0］=（！A0 & ［FIFO4..FIFO0］）＃ //A0=0：送按键数据
（A0 & ［L，L，L，L，INT］）； //A0=1；送状况
INT.ar=！Reset #（！CS&！RD & ！A0）;//读数据寄存器时应吊销中止
3.4 键盘处理状况机
该状况处理机是KBC处理的中心。图5是其状况搬运图，其驱动时钟应该比扫描周期快并且应该是它的整数倍。此处选用的80ms时钟周期是扫描周期的8倍。下面评论其状况搬运条件。
S0：复位状况
1.记载其时扫描周期
2.if若有低电平的回复线then S1 else S0；
S1：
1. 发动延时（去抖）计数器，延时10.24ms
2. 无条件进入下一状况S2
S2：去抖状况
if去抖正确then S3
else S0
S3：承认状况
1. 将有用键值打入FIFO缓冲
2. 设置
4 、改善主张
上述KBC完全可以满意一般体系对键盘的要求，但仍然可以改善以使之愈加智能化。例如使CPU可以对KBC的读操作和写入操控字进行恰当操控、使KBC可处理组合按键和按键连击、添加KBC多字节的缓冲等。上述功用完全可以依据规划者体系和运用程序的要求进行改善。
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