轉載--happysaisai的博客
為了實現(xiàn)人機交互，實現(xiàn)人機通信，方便學生做實驗，我們在基于ADSP-21369的實驗教學系統(tǒng)上設計了一個鍵盤，它可以實現(xiàn)實驗數據的輸入，由于鍵盤的多樣性，結合實際需要，首先需要進行方案選擇工作。
（1）方案選擇
本實驗系統(tǒng)采用4*4鍵盤，用于實驗數據輸入。4*4鍵盤共有16個按鍵，排列成4行4列的矩陣形式的分布，如果使用I/O端口掃描的形式來實現(xiàn)對16個按鍵的識別，那么需要8個I/O端口，為了節(jié)省系統(tǒng)資源并且提高系統(tǒng)效率，本系統(tǒng)使用芯片控制鍵盤掃描，鍵盤掃描的產品選型有CH451和CH452兩種，它們都是鍵盤掃描控制芯片，都可以直接進行鍵盤掃描，并且可以中斷，大大節(jié)省了系統(tǒng)時間。除此之外它們還有數碼管LED顯示驅動的功能，驅動數碼管LED顯示，并且能同時進行顯示驅動和鍵盤掃描，也能為日后擴展提供方便。雖然CH451和CH452都可以支持3.3V和5V電源電壓，但是CH451用于3.3V時要外接震蕩電阻才能避免顯示閃爍，而且CH452兼容I2C的兩線接口，因此我們選定CH452，并且選擇2線串行接口，28腳貼片的封裝CH452A。
CH452的2線串行接口，包含2個主要信號線：串行數據時鐘輸入線SCL、串行數據輸入和輸出線SDA；以及2個輔助信號線：串行接口的地址選擇線ADDR、串行接口的中斷輸出線INT#。其中，SCL、ADDR 是帶上拉的輸入信號線，SCL用于提供串行時鐘，CH452 在其上升沿后的高電平期間從SDA輸入數據，在其下降沿后的低電平期間從SDA輸出數據，默認高電平。
在SCL為高電平期間發(fā)生的SDA下降沿定義為串行接口的啟動信號，CH452只在檢測到啟動信號后才接收并分析命令，所以在DSP I/O 引腳資源緊張時，不但INT#引腳可以省掉而改用SDA 引腳的脈沖中斷方式，而且在保持SDA引腳狀態(tài)不變的情況下，SCL 引腳也可以與其它接口電路共用。
（2）DSP和CH452芯片的連接
ADSP-21369的DPI接口有一個TWI接口，TWI接口完全兼容I2C總線標準。DSP通過串行接口控制CH452芯片，CH452的串行接口是由硬件實現(xiàn)的，DSP可以頻繁地進行高速操作，而絕對不會降低CH452的工作效率。2線串行接口的中斷輸出INT#接DSP的外中 ，2線串行接口的數據時鐘SCL和DSP的DPI12_TWI_CLK相連，2線串行接口的數據輸入和輸出SDA和DSP的DPI11_TWI_DATA相連，此外由于I2C接口的輸出端是漏極開路或集電極開路，默認高電平，所以必須在I2C接口處接上拉。鍵盤掃描期間，SEG7～SEG0 引腳都帶有內部下拉電阻，用于行掃描輸入；DIG7～DIG0 引腳用于列掃描輸出。由于我們是4*4鍵盤，因此只選用SEG3~SEG0和DIG3~ DIG0 引腳。另外，在CH452的DIG0～DIG3引腳與鍵盤矩陣之間需要串接限流阻值2KΩ的電阻，是為了防止鍵被按下后在SEG信號線與DIG 信號線之間形成短路。鍵盤部分設計電路圖如下圖所示。
鍵盤設計電路圖
Keyboard connection circuit |
