摘要：介紹了一種采用DM642和CPLD相配合的擴展鍵盤方法。CPLD管理鍵盤電路中的芯片邏輯，DM642的外部中斷監控按鍵的狀態。簡單闡述了鍵盤的分類，給出系統的硬件電路原理圖，在CCS軟件中調試程序方法。仿真結果表明，設計可行，達到了預期效果。
關鍵詞：鍵盤；DM642；CPLD；人機交互

引言
鍵盤是人機交互模塊中必備的輸入部分，在目前的嵌入式系統人機接口中通常采用專用的鍵盤處理芯片ZLG7290設計鍵盤。由于ZLG7290是一種64位LED顯示和64個按鍵的鍵盤管理器件，會造成部分LED顯示和按鍵空閑浪費并占用硬件資源比較多，使成本增加。隨著DM642性價比的提高，它在圖像處理系統和數字媒體系統中的應用越來越廣泛，而作為人機交互重要手段的鍵盤在上述系統中是必不可少的輸入設備。通常以DM642為核心的電路系統中主要采用獨立式鍵盤和行列掃描式鍵盤。本文在DM642電路系統中使用CPLD提供多路輸入／輸出引腳的方法擴展鍵盤。DM642的外部中斷監控按鍵的狀態，CPLD管理鍵盤電路中的芯片邏輯。此外，CPLD(EPM7128AET芯片)共有100個輸入／輸出引腳，可根據實際需要自由擴展引腳，實現靈活，應用前景廣闊。

1 獨立式鍵盤和行列掃描式鍵盤
1．1 獨立式鍵盤
獨立式鍵盤是指將每個按鍵按一對一的方式直接連接到I／O輸入線上所構成的鍵盤。獨立式鍵盤可以工作在多種方式下：中斷方式、程序查詢方式、定時查詢發送和中斷查詢方式。獨立式鍵盤的缺點是需要占用較多的I／O線。當應用系統中需要的按鍵比較少或I／O線比較富余時，可以把單個按鍵與DSP的輸入／輸出引腳直連，采用查詢或中斷方式檢測鍵值。電路如圖1所示，S1～Sn表示n個按鍵，按鍵的輸入端接地，輸出端與DSP的輸入／輸出引腳P1～Pn相連，并接上拉電阻。DSP可以采用查詢方式檢測鍵值，也可以采用中斷方式監控按鍵的狀態。

1．2 行列掃描式鍵盤
行列掃描式鍵盤是行列式鍵盤中最主要的一種，是用n條I／O線作為行線，m條I／O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點上，設置一個按鍵。這樣，鍵盤中按鍵的個數是m×n個。它適合于構成按鍵數目比較多的鍵盤。這種形式的鍵盤結構，能夠有效地提高系統中I／O口的利用率。行列掃描式是先使列(行)線全輸出低電平，然后判斷行(列)線狀態，若行線全為高電平表示無鍵被按下，若行線不全為高電平表示有鍵被按下。然后依次使列線為低電平，再判斷行線狀態，當行線全為高電平時表示被按下的鍵不在本列，當行線不全為高電平時表示被按下的鍵在本列，把此時的行線狀態與列線狀態和在一起即為被按下的鍵的位置。掃描法對鍵的識別采用逐行(列)掃描的方法獲得鍵的位置，當被按下的鍵在最后一行時需要掃描N次(N為行數)，當N比較大時鍵盤工作速度較慢。如圖2所示，該鍵盤為16鍵行列掃描式鍵盤，具有4路輸入引腳Pn～Pi4和4路輸出引腳Po1～Po4配合使用。當DSP工作于查詢方式時，按鍵不需要加上拉或下拉電阻。