ASCII码键盘编码电路设计

一、课程设计的目的。

1、掌握基本数字电路的一般设计方法，了解电子设备的研发思路。

2、认识基本电路的原理并对其安装及调试。

3、通过课程设计提高解决实际问题的能力。

4、提高团队意识和自学能力

二、任务的描述。

自行设计一个键盘，键盘共8*8=64个键，在外加两个控制键Shift 键和Ctrl键作用下，共完成128个键的ASCII码输出其中，Shift 键为英文大小写字母及其它符号控制键。Ctrl键为文字符号（也称控制符号）和字符控制符。

三、设计任务分析。

ASCII码键盘编码电路的任务是把键盘上所按下按钮产生的开关信号，编成一个对应的ASCII代码从输出端输出。这个任务可以分解为如下几个部分：

1、开关：通过控制键盘产生开关信号。

2、开关信号的编码和标准ASCII编码表

3、Shift键和Ctrl键的实现：当按下某键时，在输出端会显示该键上档的ASCII 码，对于键盘的前四列当按下该键的同时，按下Shift键输出端输出该键下档字符的ASCII码。对键盘的后四列的同时按下Ctrl键输出端输出该健下档字符的ASCII码。

4、ASCII码的输出：任意接通键盘按键的行、列，输出的ASCII码即为行列交点处字符的ASCII码。

四、具体设计过程的描述：

对比本编码与标准ASCII码可知，本编码的前四列高档字符比标准ASCII码小32（100000B），低档字符比标准ASCII码小64（1000000B）。后四列高档字符与标准ASCII码相同，低档字符比标准ASCII码大32（100000）。因此在编码后需对编码值进行修订以得到正确的ASCII码。本设计采用加法器对编码进行修正。观察本编码与标准ASCII码差值可知，只需要对编码所得高位部分进行适量大的修订即可得到标准结果。本设计采用串行进位加法器以实现该逻辑功能。对键盘上的前四列上档字符需要使用加法器对其高位加100B，当按住shift时要输出低档字符的ASCII时，高位需加上1000B。对键盘的四列，其上档字符的编码正好等于标准ASCII码无需处理，当按住ctrl输出其下档字符时，由于其编码比ASCII码大32，需要对其高位减去100B,即加上1100B（100B的补码），即得到所按键的ASCII 码。

五、设计方案的确定。

最终的电路见图示。电路如下图（1）：

图（1）

四个7404和两个74148，74148主要是对输入进行编码，而7404是对74148

的输入和输出端进行电平的转换，即高低电平转换。

图（2）

上图为最后一部分，此部分的作用是对74148编码后的码进行修改，同时增加Ctrl和Shift在电路中的作用，主要作用为：当不按下Shift时对键盘上的前四列上档字符需要使用加法器对其高位加100B，当按住shift时要输出低档字符的ASCII时，高位需加上1000B。对键盘的后四列，其上档字符的编码正好等于标准ASCII码无需处理，当按住ctrl输出其下档字符时，由于其编码比ASCII码大32，需要对其高位减去100B,即加上1100B（100B 的补码）

整体电路如图图（3）：