1、串行接口鍵盤控制器SK5278及其在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：SK5278是一種可管理16個(gè)按鍵的鍵盤控制器，該器件內(nèi)部具有去抖動(dòng)處理電路，可直接輸出按鍵的鍵值編碼，并采用串行方式與單片機(jī)或微處理器進(jìn)展接口，使用該器件可簡(jiǎn)化單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件的鍵盤接口。文中給出了該器件的特點(diǎn)、管腳說(shuō)明和使用方法，并以AT892051單片機(jī)為例給出了相應(yīng)的接口電路及相應(yīng)程序。關(guān)鍵詞：鍵盤控制串行接口單片機(jī)SK5278對(duì)于以單片機(jī)為核心構(gòu)成的智能儀器、儀表、工控設(shè)備及家用電器而言，構(gòu)成人機(jī)交互的鍵盤接口電路是必不可少的，而相應(yīng)的鍵盤管理軟硬件設(shè)計(jì)卻比擬費(fèi)事。簡(jiǎn)單的矩陣鍵盤存在著占用PU軟硬件資源多、響應(yīng)速度慢、監(jiān)控軟

2、件編制復(fù)雜等問(wèn)題，專用的鍵盤接口器件如INTE8279、HD7219又往往具有LED數(shù)碼管顯示電路，假如僅使用其鍵盤管理功能，那么存在硬件資源浪費(fèi)，接口電路復(fù)雜，造價(jià)較高等問(wèn)題，SK5278即是為解決上述鍵盤管理問(wèn)題而推出的一款鍵盤控制芯片。1特點(diǎn)及引腳功能SK5278是福州貝能科技推出的采用PI內(nèi)核的鍵盤控制器。該芯片采用4線串行接口，可與任何種類的單片機(jī)接口；它具有按鍵有效指示輸出，可用中斷方式管理鍵盤；其行線X0X3與列線Y0Y3可構(gòu)成44鍵盤矩陣；SK5278的16鍵鍵盤控制器內(nèi)含去抖動(dòng)處理電路，因此可直接輸出鍵值；此外，該器件的工作電源電壓范圍寬達(dá)46V；SK5278采用18腳雙列直

3、插DIP封裝形式。其管腳排列如圖1所示，管腳說(shuō)明如表1所列。表1SK5278管腳說(shuō)明管腳號(hào)管腳名稱管腳類型功能1DI數(shù)據(jù)輸出端，讀取鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)，此腳在LK上升沿輸出數(shù)據(jù)2KEY按鍵有效輸出端，平時(shí)為低電平，當(dāng)檢測(cè)到有效按鍵時(shí)，此引腳變?yōu)楦唠娖?。讀取鍵盤后，此引腳重新變?yōu)榈碗娖?，14VDD正電源4RST復(fù)位端5VSS電源地69X0X3I矩陣鍵盤行線輸入端1013Y0Y3矩陣鍵盤列線輸出端15S振蕩輸出腳，輸出頻率為R振蕩頻率四分之一16R外接振蕩器連接端，R=3.3k,=20pF時(shí)，振蕩頻率為4Hz17SI片選端，該腳為低時(shí)，可芯片讀取鍵盤數(shù)據(jù)18LKI時(shí)鐘輸入端，讀取鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)，此腳電平的上

4、升沿表示數(shù)據(jù)有效2工作原理SK5278可用行線X0X3和列線Y0Y3構(gòu)成44矩陣鍵盤。同時(shí)在芯片內(nèi)部可自動(dòng)完成掃描、譯碼、去抖動(dòng)處理等任務(wù)。當(dāng)SK5278檢測(cè)到有效的按鍵時(shí)，按鍵有效指示“KEY引腳將從低電平變?yōu)楦唠娖?，并一直保持到按鍵代碼被讀取為止。在“KEY為高電平期間，假如SK5278接收到“讀鍵盤數(shù)據(jù)命令，即“S管腳變低，那么輸出當(dāng)前按鍵的鍵盤代碼，SK5278鍵盤代碼的范圍為00H-0FH。假如在接收到“讀鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)沒(méi)有按鍵按下，SK5278將輸出FFH。在一次讀鍵盤過(guò)程完成后，按鍵有效指示“KEY將變?yōu)榈碗娖?。利用按鍵有效指示“KEY與單片機(jī)的外部中斷端相連，可完成具有中斷的鍵盤監(jiān)

5、控功能，從而進(jìn)步PU的工作效率，減少按鍵響應(yīng)時(shí)間。SK5278工作時(shí)需要外接R振蕩電路以供系統(tǒng)工作，R元件的典型值為R=3.3k,=20pF，此時(shí)的振蕩頻率約為4Hz，由于此振蕩頻率較高，故在印制電路板布線時(shí)，所有元件尤其是振蕩電路的元件應(yīng)盡量靠近芯片，并盡量使電路連線最短。SK5278的RESET復(fù)位端在一般應(yīng)用情況下，可以直接與正電源連接，在需要較高可靠性的情況下，可以連接外部R復(fù)位電路，在上電或接收到RESET端的復(fù)位信號(hào)后，SK5278大約需要經(jīng)過(guò)25s的復(fù)位時(shí)間才會(huì)進(jìn)入到正常工作狀態(tài)。程序中應(yīng)盡可能地減少PU對(duì)SK5278的訪問(wèn)次數(shù)，以進(jìn)步程序的效率。值得注意的是，假如有2個(gè)鍵同時(shí)被

6、按下，那么SK5278只能給出其中一個(gè)按鍵的代碼，因此SK5278不合適應(yīng)用于需要2個(gè)或2個(gè)以上按鍵同時(shí)被按下的應(yīng)用場(chǎng)合。如確實(shí)需要雙鍵組合使用或組合增加鍵盤數(shù)量，可在單片機(jī)的某I/腳接入一鍵與SK5278共同組雙鍵鍵盤監(jiān)控電路。3串行接口及時(shí)序SK5278采用串行方式與單片機(jī)或微處理器接口，串行數(shù)據(jù)從“DI引腳輸出，并由“LK端發(fā)出同步時(shí)鐘脈沖。當(dāng)SK5278檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，按鍵有效指示“KEY變高，單片機(jī)檢測(cè)到“KEY信號(hào)變高后，便將片選端“S拉低，從而使得SK5278將獲得的鍵盤數(shù)據(jù)在“LK引腳的上升沿從“DI腳依次送出。在單片機(jī)發(fā)出8個(gè)時(shí)鐘脈沖后，即可從“DI端讀取8位鍵值編碼，該編

7、碼值的D7為最高位，D0為最低位，然后單片機(jī)再使片尋S變高，并使“KEY端重新輸出低電平，至此，讀鍵值過(guò)程完畢。SK5278的串行接口時(shí)序如圖2所示。圖中，T1表示從“S下降沿至第一個(gè)LK上升沿的延時(shí)，典型值為15s;T2為L(zhǎng)K脈沖寬度，典型值為10s；T3為L(zhǎng)K脈沖時(shí)間間隔，典型值為10s。4應(yīng)用電路利用SK5278串行接口占用單片機(jī)口線少及無(wú)鍵按下時(shí)無(wú)須PU干預(yù)的特點(diǎn)，可以很容易地構(gòu)成單片機(jī)的鍵盤接口電路，圖3所示是AT892051單片機(jī)與SK5278構(gòu)成的鍵盤及接口電路。圖中，AT892051的P1.2、P1.3、P1.4口線分別與SK5278的“S、“LK、“DI端相連。為了進(jìn)步按鍵的

8、響應(yīng)速度并減少單片機(jī)的干預(yù)。本方案將SK5278的按鍵有效指示端“KEY與AT892051的外中斷端INT0相連，由于INT0為低電平中斷，故而參加了一級(jí)非門以使“KEY反相后與其相連。與圖3電路對(duì)應(yīng)的鍵盤處理程序如下：；位定義UNTDATA70HRXBUFDATA20H；I/定義DIBITP1.4SBITP1.2LKBITP1.3；主程序AIN：VSP，#50HVP1，#0FFH；將P1口置為輸入SETBIT0；INT0為邊沿觸發(fā)SETBPX0；INT0為高優(yōu)先級(jí)中斷SETBEX0；開(kāi)INT0中斷SETBEA；PU開(kāi)中斷LALLDL25s；延時(shí)25s等待SK5278復(fù)位；INT0鍵盤中斷程序

9、INT0：LALLREEiVE；讀鍵值VA，RXBUF；鍵值送AJNEA，#00H，KEY-1；K0鍵未按下轉(zhuǎn)下鍵LJPKEY0；K0鍵按下，轉(zhuǎn)入相應(yīng)鍵值處理子程序KEY1：JNEA，#01H，KEY-2；LJPKEY1；K1鍵按下，轉(zhuǎn)入相應(yīng)鍵值處理子程序KEY2：KEY15：JNEA，#0FH，KEYFH；K15鍵未按下，中斷返回LJPKEY15；KEY15鍵按下，轉(zhuǎn)入相應(yīng)鍵值處理程序KEYFH：RET；無(wú)鍵按下時(shí)中斷返回讀鍵盤值程序REEIVE：LRS；讀鍵盤數(shù)據(jù)有效SETBDI；將DI置為高電平輸入狀態(tài)AALLDL15s；T1延時(shí)VUNT，#08H；共八位數(shù)據(jù)LP：SETBLKAALLDL15s；T2延時(shí)VA，RXBUFRLA；數(shù)據(jù)左移一位VRXBUF，AV，DI；讀取一位數(shù)據(jù)VRXBUF.0，LRLKAALLDL15s；T3延時(shí)DJ