isp1016实现机载导航系统的键盘控制

　　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。
　　关键词：键盘控制器在线可编程扫描线isp1016
　　
　　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。
　　
　　2KBC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）,adkA0=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
　　
　　D7D6D5D4D3D2D1D0XXXCol(列值)Row(行值)
　　表2状态寄存器定义
　　
　　D7D6D5D4D3D2D1D0XXX0000
　　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：
　　
　　＃defineSReg0x401//键盘状态寄存器地址
　　
　　#defineDReg0x400//键盘数据寄存器地址
　　
　　…
　　
　　BYTESR,Key,Row,Col；
　　
　　…
　　
　　SR=inp(SReg)&0x1f;
　　
　　//读数据寄存器，低6位有效
　　
　　Col=Key>>3；
　

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