一种纵横汉字输入键盘的

硬件设计与实现

宁波大学计算机系    虞建祥 干红华 於晓

一、引言

    纵横汉字编码法是一种将汉字输入电脑的简易方法，总共使用了“0”～“9”这10个数字键，无需使用英文大键盘。如果有一种集合了纵横码笔形代码按键和特殊功能按键的纵横码汉字输入专用键盘，这将有利于纵横汉字输入法的推广应用和普及，本文就是要研制一种处理多键盘与微机并联的通讯接口电路，使纵横输入键盘和标准输入键盘一起构成微机系统的输入设备。

二、纵横码输入键盘的硬件设计

    1．纵横码输入键盘以一种桥的形式同时连接着微机的标准键盘输入接口和标准键盘的输出接口，内部电路完成标准键盘和纵横码键盘的键码输入转换、专用键盘和微机间的数据通讯两个功能。这种结构能够实现无需变动一台普通微机任何内外部设备，即可完成纵横输入键盘的连接。标准键盘仍是微机标准输入设备，不影响原微机的使用。

图1

2．纵横码输入键盘的原理框图

                                                                    图2 

   见图2，整个系统的控制过程以控制器C为核心，标准键盘的键码数据通讯由模块A完成，纵横码输入键盘的数据通讯由模块B完成，模块A和模块B以一定的数据通信协议向控制器C发出传递数据请求，控制器C以一定的优先级获取数据后，再转发给微机，完成一次按键操作。

3．纵横码输入键盘的键码输入电路

   见图3，这是一个微型计算机标准键盘的单片机处理系统，基于纵横码输入键盘按键组合的灵活性和系统的稳定性，键盘控制芯片使用标准键盘的控制芯片，由于单片机采用了掩膜技术，8051的P0、P1、P2 口直接构成键盘矩阵电路。按键包括原来微机小键盘的功能键和附加的纵横码输入特殊功能按键组成，关于纵横码输入键盘的键面板设计不在本文讨论范围。

图3

4．功能模块的数据通信协议

    功能模块A和模块B独立接收标准键盘和专用键盘的键号代码数据，以模块A为例，当接收到标准键盘的键号输入后，向控制器C申请转发键号数据请求，若控制器C空闲，则给模块A应答信号，同时置控制器C忙，当控制器C向微机发送完标准键盘的键号代码后，置空闲状态，等待接收模块A和B的下一次转发数据请求。

三、纵横码输入键盘的软件设计

1．波特率的设置

    51单片机内含有一个全双工的串行口，由于采用非标准的RS--232C，加上其波特率是采用系统时钟由内部通用定时器产生的，误差大。当它与PC微机进行串行数据通讯时将会遇到许多意想不到的技术问题，其中波特率是串行通讯中的一个关键参数，通讯双方波特率的一致性直接影响数据传输的正确性，PC机的串行通讯控制器采用的是Intel8250，其波特率是由1.8432MHz专用时钟经16位的除法器产生，可以精确地定出各种标称波特率，而51单片机的波特率是由系统时钟经定时器T1产生的，由于系统时钟一般为6.0MHz或12.0MHz，有效位数少，而T1又是用的8位自动装入定时方式。因此，很难精确地定出各种标称波特率。

    当8051定时器1工作于方式2，串行口工作方式3时，其波特率由下式决定。

    波特率=1／32* {晶振时钟／［12*（256一TH1）]}

    式中，TH1为定时器1工作方式2时的时间常数寄存器。
   

    表1列出了各种通常使用的波特率以及获得的方式：

2.纵横码输入键盘的软件流程

    整个软件用MCS-51汇编语言编写，结构流程如图4所示:

四、结束语

    本文主要介绍了一种把纵横码输入键盘与标准键盘同时挂接在微机上的硬件接口设计和软件设计方法，硬件电路采用51单片机结构的接口处理板，具有系统稳定、体积小和成本低的特点（约普通市售键盘的1．5倍）。由于接口电路采用一种过滤转发键码的数据通讯方法，很容易集成纵横码输入的特殊功能键，提高汉字的输入速度。本接口电路某些关键技术现已取得成功。

 返回论文集二目录