常用键盘接口分为独立式键盘接口和行列式键盘接口。

1.独立式键盘接口

独立式键盘就是各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的电平状态可以很容易的判断哪个按键被按下。

在按键数目较多时，独立式键盘电路需要较多的输入口线且电路结构复杂，故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。下面介绍几种独立式键盘的接口。

图8-5（a）为中断方式的独立式键盘工作电路，只要有一键按下，与门的输出即为低电平，向8031发出中断请求，在中断服务程序中，对按下的键进行识别。图8-5（b）为查询方式的独立式键盘工作电路，按键直接与803l的I/O口线相接，通过读I/O口，判断各I/O口线的电平状态，即可以识别出按下的键。

图8-5　独立式键盘接口电路

（a）中断方式；（b）查询方式

此外，也可以用扩展的I/O口作为独立式键盘接口电路，图8-6为采用8255A扩展I/O，图8-7为用三态缓冲器扩展的I/O口。这两种接口电路，都是把按键当作外部RAM某一工作单元的位来对待，通过读片外RAM的方法，识别按键的状态。

图8-6　通过8255A扩展的独立式键盘接口

上述各种独立式键盘电路中。各按键均采用了上拉电阻，这是为了保证在按键断开时，各I/O口有确定的高电平，当然如果输入口线内部已有上拉电阻，则外电路的上拉电阻可省去。

现在对图8-7所示的独立式键盘进行软件编程，采用软件消除键抖动的方法，以查询工作方式检测各按键的状态。当有且仅有一键

图8-7　采用三态缓冲器的独立式键盘接口

按下时才予以识别，如有两个或多个键同时按下将不予以处理。

程序如下：

2.行列式键盘接口

行列式（也称矩阵式）键盘用于按键数目较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。如图8-8所示，1个3×3的行、列结构可以构成1个具有9个按键的键盘。同理1个4×4的行、列结构可以构成1个16个按键的键盘等。在按键数目较多的场合，行列式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/O口线。

图8-8　行列式键盘结构

（a）3×3键盘；（b）4×4键盘(www.daowen.com)

（1）行列式键盘工作原理

按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到＋5V上。无按键按下时，行线处于高电平状态；而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平亦为高。这一点是识别行列式键盘按键是否按下的关键所在。由于行列式键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

（2）按键的识别方法

1）扫描法。下面以图8-8（b）中3号键被按下为例，来说明此键是如何被识别出来的。

当3号键被按下时，与3号键相连的行线电平将由与此键相连的列线电平决定，而行线电平在无按键按下时处于高电平状态。如果让所有的列线处于低电平，很明显，按键所在行电平将被接成低电平，根据此行电平的变化，便能判定此行一定有键被按下。但还不能确定是键3被按下，因为如果键3不被按下，而同一行的键2、1或0之一被按下，均会产生同样的效果。所以，行线处于低电平只能得出某行有键被按下的结论。为进一步判定到底是哪一列的键被按下，可采用扫描法来识别。即在某一时刻只让1条列线处于低电平，其余所有列线处于高电平。当第1列为低电平，其余各列为高电平时，因为是键3被按下，所以第1行仍处于高电平状态；而当第2列为低电平，而其余各列为高电平时，同样我们会发现第1行仍处于高电平状态；直到让第4列为低电平，其余各列为高电平时，因为此时3号键被按下，所以第1行的电平将由高电平转换到第4列所处的低电平。据此可判断第1行第4列交叉点处的按键，即3号键被按下。

根据上面的分析，很容易想到识别键盘有无键被按下的方法，此方法分2步进行：第1步，识别键盘有无键被按下；第2步，如有键被拉下，识别出具体的按键。分别介绍如下：

首先把所有的列线均置为低电平，检查各行线电平是否有变化，如果有变化，则说明有键被按下；如果没有变化，则说明无键被按下。

上述识别具体按键的力法也称为扫描法，即先把某一列置低电平，其余各列置为高电平，检查各行线电平的变化，如果某行线电平为低电平，则可确定此行此列交叉点处的按键被按下。

2）线反转法。扫描法要逐列扫描查询，当被按下的键处于最后1列时，则要经过多次扫描才能最后获得此按键所处的行列值。而线反转法则显得很简练，无论被按键是处于第1列或最后1列，均只需经过2步便能获得此按键所在的行列值，线反转法的原理如图8-9所示。

图中用1个8位I/O口构成1个4×4的矩阵键盘，采用查询方式进行工作，下面介绍线反转法的两个具体操作步骤：

图8-9　线反转法原理图

第1步，让行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线输出全为低电平、则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。

第2步，再把行线编程为输出线，列续编程为输入线，并使输出线输出全为低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。

结合上述第2步的结果，可确定按键所在行和列，从而识别出所按的键。

假设3号键被按下，那么第1步即在D0～D3输出全为0，然后读入D4～D7位，结果D4＝0，而D5、D6和D7均为1，因此，第1行出现电平的变化，说明第1行有键按下；第2步让D4～D7输出全为0，然后读入D0～D3位，结果D0＝0，而D1、D2和D3均为1，因此第4列出现电平的变化，说明第4列有键按下。综合上述分析，即第1行第4列按键被按下，此按键即是3号键。因此线反转法非常简单实用。当然实际编程中要考虑采用软件延时进行消抖处理。

（3）键盘的编码

对于独立式键盘，由于按键的数目比较少，可根据实际需要灵活编码。对于行列式键盘，按键的位置由行号和列号唯一确定，所以常常采用依次排列键号的方式对键盘进行编码。以4×4键盘为例，键号可以编码为0l H，02H，03H，…，0EH，0FH，10H共16个。