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isp1016实现机载导航系统的键盘控制

2017-09-27 01:05 摘要：介绍了用isp可编程逻辑芯片设计机载导航系统键盘控制器的设计要点，给出了接口信号及驱动程序的核心代码。该设计具有典型性、通用性和实用性，并可用到各种键盘控制器中。

1 键盘控制器的外部接口信号

无论在任何计算机系统中，键盘都是最重要的输入设备，但是普通键盘不能满足机载要求。笔者在新一代电子航空图导航系统中，用Lattice公司的ispLSI1016设计了一个4×5键盘控制器（以下简称KBC），经实际应用，该键盘控制器通用性较强。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态，另一方面接受CPU的查询并主动向CPU请求中断。因此，外部接口信号分CPU接口信号和键盘按钮矩阵状态信号。图2为通用KBC外部接口信号示意图，其定义如下：

*Reset：复位，低有效。该信号有效时将异步复位内部所有寄存器，以对KBC进行初始化；

*CLK：工作时钟，频率为100kHz；

*CS：片选，低有效；

*RD：读信号，低有效；

*A0:片内地址，用于区分片内寄存器；

*INT:中断请求，高有效。当键盘控制器检测到有效按键时，该脚为高，当CPU读走按键编码时，KBC自动撤销中断请求；

*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。

实际上，大部分矩阵键盘的行列是可对换的。

2 KBC接口寄存器定义及驱动程序

KBC针对CPU接口设计有2个只读寄存器，即数据寄存器（Dreg）和状态寄存器（Sreg）。数据寄存器用于保持有效按键的编码值，该编码值就是按键所在的行列；而状态寄存器则用于保持按键的状态信息，以供CPU查询。当CPU访问KBC时（即CS和RD同时有效）,adk A0=0，则访问数据寄存器，否则访问状态寄存器。表1、表2分别是数据寄存器和状态寄存器的定义。

表1 数据寄存器定义

D7 D6 D5D4 D3D2 D1 D0X X XCol(列值)Row(行值)

表2 状态寄存器定义

D7 D6 D5D4 D3 D2 D1D0X X X0 0 0 0　

显然，KBC的编程可以有2种模式，一种是软件查询，另一种是中断驱动。由于本系统采用WindowNT为运行环境，KBC对应用程序透明，所以，将INT请求直接和CPU的某一空闲中断(IRQ9)相连接，以便使驱动程序能将KBC作为一个设备打开。在初始化加载时，应将对应中断触发设置为电平敏感。其VC核心代码如下：

＃define SReg 0x401 //键盘状态寄存器地址

#define DReg 0x400 //键盘数据寄存器地址

…

BYTE SR,Key,Row,Col；

…

SR=inp(SReg)