I2C总线键盘电路以及驱动程序设计

　　一、概述

　　本文介绍一种采用MAX7348 的串行I2C 总线的键盘电路以及驱动程序的设计。

　　I2C 需要连线少，仅需一条串行时钟线和一条串行数据线。允许多主机控制，具有裁决和同步功能，可随意添加或摘除总线上的子器件等诸多优点，所以已经被广泛应用。

　　二、MAX7348

　　MAX7348 是美国MAXIM 公司生产的2 线接口、低EMI 键盘开关和发声控制器，可监控多达40 个按键，可对按键去抖并保存在FIFO 中，去抖时间用户可在9 ~ 40ms 之间任意设置，MAX7348 自带的音调发生器在控制器的作用下可自动发出按键声和报警声，在发声期间，输出还可以设置为高电平或低电平，以驱动电子发声器、继电器或指示灯。

　　芯片采用400Kps，5.5V 容限2 线串行接口，工作电压2.4 ~ 3.6V，4 个I2C 地址选择。与MAX7348同系列的还有MAX7347 和MAX7349 等。

　　1. 引脚图

　　如图1 所示，SDA 、SCL 分别是兼容I2C 串行总线的数据、时钟接口，使用时通常需要接一个典型值为4.7kΩ 的上拉电阻；ROW0 ~ ROW8 为键盘矩阵行输入端口，不用时开路；COL0 ~ COL4为键盘矩阵列输出端口；SOUNDER 为发声器输出端口，该输出为推挽结构，通常与地之间接一个压电陶瓷片或其他发声设备；INT 为中断输出端口；ADO 为地址输入端口，用来设置器件的从地址，该引脚接GND、V+、SDA、SCL 可形成4 种逻辑组合构成MAX7348 的4 个可选的I2C 地址，如表1 ;GND 为接地端，V+ 接电源（2.4 ~ 3.6V）。

　　表1 2线接口地址分配表

　　2. 主要内部寄存器

　　（1） 按键FIFO 寄存器（00H） 该寄存器包含与按键FIFO 状态有关的信息，以及那些经过去抖的事件信息，该寄存器的D0 ~ D5 位表示按键中的那些键已去抖，D6 指明当前去抖按键是否是FIFO 中的最后一个；D7 位是溢出标志，它表示按键FIFO 是否溢出。读按键扫描FIFO 将清除中断信号，但是只有通过执行足够次数的读 *** 作清空FIFO后才能再次产生中断（INT）信号。

　　（2）去抖寄存器（ 01H） 该寄存器用来设置每一个去抖周期的时间，以及使能和禁用GPO 端口，其中D0 ~ D4 位用来在9 ~ 40ms 范围内设置去抖时间，步长1ms，D5 ~ D7 用来设置使能那一个GPO 端口（表2）。

　　表2 去抖寄存器设置

　　（3）自动重复寄存器（ 02H）该寄存器用来设置自动重复频率及其延时。当按键按下且没有释放时，自动重复功能允许连续触发按键事件。自动重复延时规定了第一次按下按键与开始重复之间的时间（如果按键没有释放）。自动重复频率规定了自动重复开始后按键事件连续触发的速度。D0 ~ D3设定自动重复延时，范围从8 个去抖周期到128 个去抖周期。D4 ~ D6 位规定重复频率，范围是4 到32 个去抖周期，D7 位是自动重复功能使能位（如表3 所示）。