JPS59105131A - 入出力回路装置 - Google Patents

入出力回路装置

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JPS59105131A
JPS59105131A JP57215017A JP21501782A JPS59105131A JP S59105131 A JPS59105131 A JP S59105131A JP 57215017 A JP57215017 A JP 57215017A JP 21501782 A JP21501782 A JP 21501782A JP S59105131 A JPS59105131 A JP S59105131A
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key
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trs
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Tomotaka Saito
斉藤 智隆
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M11/00Coding in connection with keyboards or like devices, i.e. coding of the position of operated keys
    • H03M11/20Dynamic coding, i.e. by key scanning

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は操作キーを用いた〜子装置における入出力回路
装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、LSI (大規模集積回路)を用いた雷、子装置
、例えば電子式卓上計算機は低油・費電力化がおし進め
られ、その電源を太陽電池によシ供給され得るものが開
発されてきた。太陽電池によって電源が供給されるLS
Iにおいては、該LSI電流が犬になると電源電圧が急
激に低下するため、低消費電力化が要求される。その中
でLSIを使用した電子装置の操作キーを押し続けた際
の消費電力のばらつきが問題となっている。
以下この問題について電子式卓上割算機(電卓という)
を例にとって説明する。第1図は1チツ7°LSIを用
いて粋1成された電卓の構成図であり、LSI 1 t
キー人力装@′2.液晶表示装置を用いた表示装置3.
・電源4から構成されている。LSI 1には、プログ
ラムを記憶しているROM (読み出し車用メモリ)、
各種レジスタ及び演算処理装置が内蔵されている。表示
装@′3は通常ダイナミック駆動方式で駆動されるもの
であp、LSIJとはセグメント係号5とパックプレー
ト48号6とで結合されている。キー人力装置2には複
数個のキーがマトリクス状に配信されている。K0〜に
8はLSIIのキ一端子であシ、このうちI(1〜に4
は出力端子、K5FK6は入出力端子、N7.KBは入
力Mrf:子である。この、隅台相補型MI 5FET
を使用したLSIで1叶、各虚−9111+、子は第2
図のような回路椎成が採用され、出力911d子には位
相の異々るタイミングパルスDn(n−1p 2 +・
・・7)が供給されている。
ここでキーに23が押された場合について考える。キー
抑圧がない場合、第3図のj!Jj出]Aのようにイ8
刊J(J’=5 + 6 r 7 t 8)に′0”レ
ベルで、キー処理回路によってキー押圧なしと判断され
、LSllld、動作しない。次にキーに23が押され
ノヒ即ちキ一端子に2とK 6か短絡された場合、入出
力端子に6にはタイミングパルスD2とD6が」マ畳さ
れる。このときV+、′l子に6のLSIJのキー処理
回路への入力(g号に6には、タイミングパルスD2の
みが与えられ、D6は信号KINH6=D6+D7によ
ってイハ侶に6への伝播が禁止される。LSI 2はこ
の信号に6 に与えられたタイミングパルスD2を認識
し、キーに23に対応17た処理を実施する。こうした
動作を行なうには、Pチャネル型トレンジスタPiのオ
ン抵抗R(pi)がNチャネル型トランジスタNjのそ
れR(Nj)に比して充分小さく設定しておく必要があ
る。力おj−5のときKiNHj二り、+D6+l)7
どなる。
り上明らかなように、キー押圧時、煙路されたキ一端子
間に直流電流経路が形成され、その電流値はNチャンネ
ル型l・ランジスタN、のオン抵抗R(Nj)によって
決定される。ところでキー抑圧時、Nチャネル型トラン
クスタN3は飽和領域で動作するため、下記関係が成立
する。
このためキー抑圧時の上記直流電流は、Nチャネル型ト
ランジスタのしきい値電圧VTIIに依存して大きく変
化する。このしきい値電圧VTHのほらつきにより、上
記直@電流が大きく方ると、LSIへのm源が太陽電池
によって供給されている場合、LSIへの電源電圧の低
下を招き、表示が薄れる等の悪影響を及ばずものである
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、キー抑圧時の直流電流がトランジスタの
しきい値電圧に依存しない入出力回路装置を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明は、キー抑圧期間の大部分を占める、キー読み込
み時以外の期間に、キ一端子に電流制限抵抗を介してO
”レベルの電圧を供給することにより、キー抑圧時の直
流電流のしきい値電圧依存性を極小にしたものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第4
図は相補型絶縁ダート電界効果トランジスタを用いて構
成した本発明の一実施例、第5図は処理フローを示す。
なお同実施例は第2図のものと対応させた場合の例であ
るから、対応個所には同一符号を用いる。第4図(、)
においてN m、 VD Dとキ一端子Ki(i−==
1〜4)との間には、Pチャネル型トランジスタPiを
設け、キ一端子Kiとアース間にばNチャネル型トラン
ノスタN、i 、 Nziを直列接h L、Vk電位7
1給端11iとキ一端子に1との間にはNチャネル型ト
ランジスタN3i 、 N41を直列接続する。トラン
ジスタPi r Nl□、N3iのゲートにはタイミン
グパルス百を0(、給し、トランジスタN21のケ゛′
−トにはキー・リード・イン化分RiNを供給し、トラ
ンジスタN41のケゞ−トには、キー・リード・インし
なくてもよい時間“1″となる化分祷玉を供給する。
第4図(b)のキ一端子Kj(j=5.6)についても
14図(a)のKiト対応している。第4図(e)のキ
ー144子Kkについては、kkトアース間にはNチャ
ネル型トランソスタNtkを接続し、vkt位供給端1
1 kとキ一端子との間にはNチャネル型トランノスメ
Nskを接続する。l−77ノスクNtk + N3に
のケ゛−トには谷々信号R4N 、 RiNを供給する
。第4図(d)の端子12と光」L間には抵抗Rが接続
され、端子12がら電位vkを上記Vkボ位供給端11
1.11に、11jに与える。
第5図1においてステップ18はキー待ち状態、ステッ
プ2.はキ〜の押圧の梅無を判定する。
キー押圧の有無は第4図の信号に5pk6ek7skJ
lのオア仙骨によ)検出される。キー抑圧がなければス
テップ1.へ戻る。キー抑圧があれはステップ38へ行
き、キーの判別が行なわれる。これはkiまたはkj 
K重畳されるタイミングパルスDjによシ実行される。
次に押されたキーに対応する処理がステップ4.で実行
される。その後ステップ5sで、上記押されたキーが離
されたかどうか、即ちいわゆる“オフ・チャタリング(
off chattering )のチx’)りが実行
され、キーが押されつづけていればステップ58に留す
る。キーが離されていれは、次のキーを受は付けるステ
ップ18のキー待、ち状態に遷移する。
第5図を参照しながら、第4図をキー入力回路として用
いたLSIのキー読み込み方式について説明する。第4
図において、キー・リード・イン信号R1Nは第5図に
示すように、ステップ43及びステップ58以外のVj
間″′1”と々る。
キー読み込みのための制all信号である。しかしてキ
ー・待ち状態ステップ18ではRiN =″′1”であ
るから、トランジスタNz量はオン、トランジスタN4
1はオフであシ、キ一端子Kiにタイミング・ぐルスD
B5N導出される。キーに23が押されると、従来の場
合と同様にキーの抑圧の有無チェック、キーの判別か実
行される。このときトランジスタN11とN21のオン
抵抗の部列抵抗値” R(N1i )+E (Nzt 
)”はトランジスタPiのオン抵抗R(Pi)に比して
充分大きく設定されている。次に演算またけ置数のステ
ップ4sに遷移し、このhキー読み込みftji!償1
@号RiNは0”(RiNは1′1”)となる。このと
きトランジスタN2量はオフ、トランジスタN41はオ
ンし、キーメ・1′らi子KiにはタイミングパルスD
iが導出される。
このとき蕗1子Kiの0”レベルは、第4図(d)の抵
抗Rを介した重圧VKによって供給される。
LSI 1は処理を終了させたのち、第5図のステップ
58に遷移する。このとき電位VKを与える抵抗Rは所
望の値に設定され、その抵抗Rに比してトランジスタN
3i、N4iのオン抵抗の直列抵抗値” R(N31 
) + R(N41) ”を充分小さく設定している。
このとき、キー抑圧時の直流ら。
流Ik8yは Ikey ”’ VDD/(R(P i)+R(N1j
 )+R(N23 ) )(R1N=”1”の時) Ikey = VDD/(R(Pi)+R(N3 j)
+R(N4j)十R)(RiN=″′1″の時) すなわち I ]Ce yキVn+oz4R(Ntj)+R(N2
j))(RiN=”l”の0′″4)IkeyキVDD
/R(IHN=”1”の耽・)キー抑圧時、ステップ2
8* 3 B t 48ノ期間はステップ58のル・」
間に比して充分短いため、LSIIのキー抑圧時の直流
電流ばVno/Rで与えられることによシ、この直流乳
流工key (””、トランジスタのしきい値電圧妬全
ぐ依存しない。
ステップ4sまたは58において、釦5位Vkのレベル
は で与えられ、キー押圧がある揚台%7位■には電源vD
D@llに引き上げられ、端子Kjには充分なり81I
レベル(接地レベル)が供給され得ない。しかしなカラ
vDDレベルは正常々レベルでキ一端子に伊紹されるた
め、キーJ’ll’圧があれは信号kjには正しく′1
nが導出される。キーの抑圧がなくなるとVK = V
ssL ’l V)、kji−正しく′0”を導出し、
キー押圧なしのノヤッジが実行され、ステップ1sKゆ
帰する。
このようにキー・リード・イン以外の期間、J、iAi
子Ki 、 Kj、Kkに与えられる″′Onレベルを
、電流制限抵抗Rを介して供給することにより、キー抑
圧時の血流電流値をトランジスタのしきい仙電圧に[力
係なく一定に保つことが可能である〇これは、低消費%
7化を要求されかつ太陽電池を用いたLSIにとって最
適である。
々お、不発FJAI″i実施例のみに限られることなく
 f!’j々の応用が可能である。例えば実施例では相
m 2!Il!MI 5FETを例にとったが、単チャ
ネルにても(t・成できることば云う才でもない。この
場合低レベルを出す側音デプレッション型とし、高レベ
ルを出すイ貝11をエンハンスメント型とする。
才だ丈施例では、キー読み込み時以外のJti−1間に
キ一端子に4に供給される°゛0”レベルをvKにより
供給し/とか、そのvKを各端子毎に設けてもよい。
〔発明の効果〕
以上液明した如く本発明によれば、キー抑圧時の直流市
、bar、がトランジスタのしきいイ的電圧に依召しな
いようにしたため、太陽tト也を′市況とするLSIに
邑・、害が生じることのない痔の利点を有した入出力回
路装置が提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は電卓の豚、成を示すブロック図、aλ2図(a
)ないしくC)は同構成のキ一端子伺近の回路外相3図
は同構成の動作を示すタイムチャート、第4図(a)な
いしくd)は本発明の一実が:L例を示す回路図、第5
1.’;Elld同回路のキー疲・作にともなう9−ト
である。 LSIのフローチ塾 Ki p Kj r K k・・・キー節1子、Pl、
Pj・・・Pチャネル型トランジスタ、N1i−N4i
 、 N1j〜N4j。 Nlk l N3k  ・・・Nチャネル型トランジス
タ、111゜11J・・・vk釦位供給端子、R・・・
抵抗、ANDj・・・ANDケ9−ト。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦笥1図 L           、       −J第2図 (a) ■ (i=l、2,3.4) jKjNj (j=s、6) (C) (k=7.8) 第4図 (i=+、2,3.4.) (j=s、6) (C) ■ 173− 第5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  第1の電圧レベルと第2の電圧レベルを操作
    キーを通して選択的に導出し祷るキ一端子を設け、キー
    読み込み時を含まない適当な期間前記キ一端子に抵抗を
    介して第2の電圧し、ベルを導出するようにしたことを
    特徴とする人出2力回路装置。
  2. (2)  前記キ一端子は複数であシ、前記抵抗を各キ
    一端子毎に設けたことを特徴とする特F−請求の恥゛囲
    第1項に記載の入出力回路装作。
  3. (3)前記キ一端子は複数であシ、前記抵抗を各キ一端
    子に共通に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の入出カ回路装薗。
JP57215017A 1982-12-08 1982-12-08 入出力回路装置 Granted JPS59105131A (ja)

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