键盘编码器原理介绍

组合逻辑中将某输入线的动作状态以数码的形式输出，此电路即为编码器(encoder)。编码器电路输出线数越多，可以编码的数量就越多，亦即可以区分输入的线数就越多，例如一个拥有101个按键的键盘，若要以编码器区分每一个按键的动作，此编码器的输出线至少要7条(27=128)，我们常将键盘按键编码输出，最主要的目的就是减少键盘与数字系统中的联机，试想一个101条线输出的键盘如何在桌面上移动，若将其编码输出，信号线仅需7条，是不是方便太多了。

图1 编码器讯号输出示意简图
1编码器的动作与编码
下图2是一个四键编码器，我们藉由这个图来了解何谓输入线的动作与编码，当编码器输入端4个开关其中一个按下时，我们称此开关动作(active)，因为每一个开关都有自己的输入线，所以也可以说编码器某输入线动作了，「动作」对逻辑电路而言没有规定一定是「0」或「1」，对TTL的编码器而言，通常是以「0」来动作的，而CMOS则大多以「1」来动作。

图2 四键编码器示意图与真值表
当编码器任何一个输入线动作时，输出端将会产生编码，以图3-14而言，S0、S1、S2、S3动作时分别对应的Y1Y0输出是00、01、10、11(见图2)，请注意一个问题，没有任何一个按键动作时Y1Y0 =11与S3动作时的编码相同，这个问题如何解决呢？也就是Y1Y0用什么码来代表S0、S1、S2、S3中没有任何一个按键压下呢？解决的方法有二，方法之一为将输入线减少一条，例如我们可以将图(上表)中的S3去除，因此原来对应于S3的编码状态11就可以设计成S0、S1、S2中无键按下时的状态输出，整个编码输出对应(如表)所示。

图3 三键编码器示意图与真值表
方法之二则为多加一条有效编码输出线ST，每当任何一键动作时，此输出线立即跟着动作用以表示线目前的编码是有效的，表中的ST仅在有键按下时为0，数字系统可根据ST为0时读取Y1Y0的编码。

图4 有效编码器输出四键编码器与真值表