EDA矩阵式键盘输入电路的设计

矩阵式键盘是一种常见的输入装置，在日常的生活中，矩阵式键盘在计算机、电话、手机、微波炉等各式电子产品上已经被广泛应用。如图是一个3×4矩阵键盘的面板配置图，其中数字O～9作为数字输入按键，F1、F2作为自定义的功能输入按键。

如图1 3×4矩阵键盘的面板配置

键盘上的每一个按键其实就是一个开关电路，当某键被按下时，该按键的接点会呈现0的状态，反之，未被按下时则呈现逻辑1的状态。扫描信号由KY3～KY0进入键盘，变化的顺序依次为1110-1101-1011-0111-1110。每一次扫描一排，依次地周而复始。例如现在的扫描信号为1011，代表目前正在扫描7、8、9这一排的按键，如果这排当中没有按键被按下的话，则由KX2～KX0读出的值为111；反之当7这个按键被按下的话，则由KX2～KX0读出的值为011。

根据上面所述原理，我们可得到各按键的位置与数码关系如表所示。

如表 按键位置与数码关系

若从KX2～KX0读出的值皆为1，代表该列没有按键按下，则不进行按键译码的动作，反之，如果有按键按下时，则应将KX2～KX0读出的值送至译码电路进行编码。

矩阵式键盘输入电路的VHDL程序设计主要包括键盘去抖电路、输入信息译码电路和输入存储缓冲器等电路的VHDL程序设计，其中重点为输入信息译码电路的设计。

【例】 根据如图和如表设计一个矩阵式键盘的译码电路的VHDL程序，并使用MAX+p1us Ⅱ进行仿真。

仿真结果如图所示。

如图2 矩阵式键盘电路译码器ZZJPYM仿真图