CN85107002A - 平面键整字输入分页式汉字键盘 - Google Patents

Abstract

一种采用平面薄膜键的汉字整字输入分页式电子计算机键盘，键面包括字符区，选位键及功能键，键盘体积与现行小键盘相当，具有大键盘整字输入及小键盘重量轻、体积小、结构简单，操作与维护简便的特点，还具有定义词组和发送字符串等功能。

盘面字符区字表页面纸共16页，首、次二页包括了国标GB2313-80规定的3755个一级汉字和236个常用非汉字图形及操作命令，频度达99.9％。字表以频度分页、拼音检索、色块分区，特殊字适当集中，使检索查字极方便。

Description

平面键整字输入分页式汉字键盘

本发明涉及中文信息处理，是一种采用平面薄膜键技术的分页式汉字整字输入键盘。

键盘是电子计算机最常用的输入设备。在中文信息处理领域，键盘输入方案已有四百多种，但迄今真正在电脑上使用却寥若晨星。目前，国内、外用于汉字输入的键盘有大、中、小三种类型，分别采用整字输入，整字字元混合输入和笔划字元（或拼音）输入。如《中文信息》1985年第1期第36页介绍的整字输入方案及美国专利第4286329号、英国专利第2100899（A）号及第2089730（A）号所述的输入方案等。大键盘的整字输入具有直观性强的特点，一字对应一键面位置，输入速度快，无重码产生，词组调用功能强，易学、易会，无须专职人员操作。但它键多且字键排列密度大，盘外字的处理不好解决，设备体积大，移动不便，造价亦较高。小键盘具有用键少，体积小，重量轻、结构简单，可靠性好及造价低、功耗小等优点，但须事先对输入的汉字进行解体，拆分和编码，增加了使用难度与操作劳动强度，需要经过专门训练的人才能进行操作，且存在误码，重码现象，操作时击键次数多。

本发明的目的在于，为中文计算机（主机）提供一种分页式汉字输入键盘，使其具有大键盘整字输入及小键盘结构简单、体积小，可靠性好，造价低等优点，并使其功能得到进一步提高，实现智能化。

本发明采用平面薄膜键技术和八位微处理器电路构成整字输入的非编码键盘，信息量的扩充通过分页和选位以及运用功能键来实现。一级汉字及常用非汉字图形通过键盘内部换码表将座标码变换为符合GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基本集》的国家标准代码，二级汉字及三级以上的扩充汉字通过微处理器进行内部数学运算将座标码变换为符合GB2311-80《信息处理交换用七位编码字符集的扩充方法》以及GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基本集》的国家标准代码。其它扩充功能以及为了适应不同汉字系统主机的要求而进行的接口编程均通过固化在EPROM内的程序实现。一级汉字的排列按使用频度分页，按拼音排序，用色块分区，将特殊字和常用字相对集中。

下面结合附图，对本发明做出进一步的说明，所述内容亦可做为一个付诸实施的最佳方案。

图1是本发明键盘的外形图，图2为其构造图。它包括连接电缆（1），页面纸（2），字符区（3）、页码显示器（4），功能键（5），支撑脚（6）、选位键（7）、壳体（8），平面薄膜键（9），衬板（10），带元件的印刷电路板（11）。本发明键盘共使用148个键，其中字符区（3）有128键，排列如图3所示，采用平面薄膜键。选位键（7）有16键（见图4），功能键（5）有4键，均采用普通按键。载有汉字的字表页面纸（2）共有16页，对于每一页，字符区（3）中的每一键均对应16个汉字或符号，所对应的16个汉字排列成一个4×4矩阵，由按对应位置排列的选位键（7）选出。功能键（5）的4只键分别是：

（a）复位（RESET）：按键时键盘发出要求主机重新置位的信号;

（b）清除（CLEAR）：按键时键盘本身重新置位;

（c）翻页（PAGE）：分页命令;

（d）控制（CONTRAL或CTR）：可用于待扩充的键盘功能。

除了上述的四只用于特殊的内部控制命令的键以外，其它一些控制命令，编入到字表中，例如计算机中文操作系统的文本编辑操作命令及定义或发送词组，请求或撤消请求发送十六进制代码等等。

图5是本发明键盘的工作程序框图，图6是硬件逻辑原理框图。当键盘加电，初始化程序完成以后，即从Y₀至Y₁₅（同时也S₀至S₁₅）循环扫描。在按键时，就可得座标码。若以小写字母表示二进制数字，可写出：

页码 P＝p₃p₂p₁p₀

字符键座标码 XY＝x₂x₁x₀y₃y₂y₁y₀

选位键座标码 S＝s₃s₂s₁s₀

对于每两次按键所形成的十五位二进制码（p₃p₂p₁p₀x₂x₁x₀y₃y₂y₁y₀s₃s₂s₁s₀）可以表达的汉字或字符信息量共计2¹⁵（即32768）个。从原理上说，如果把页数P扩充为两位十六进制数字（页码为p₇p₆p₅p₄p₃p₂p₁p₀）或利用CTR键的作用，可以很方便地将信息量成倍或数十倍地加以扩充。

国家标准（GB2312-80）一级汉字共3755个，加上236个常用非汉字图形和若干常用的操作指令，排成首、次两页字表，如图7、图8所示。根据汉字使用频度优选的1896个最常用汉字和ASCII码（美国标准信息交换代码）及优选出来的其它非汉字图形放在首页，固定在键盘上，使其频度达98%，首、次二页的使用频度达99.9%，保证了日常操作不需要或极少需要翻页。除首页将一部份特殊常用字单独分块之外，其余均按汉语拼音的第一个字母分块，字块标以颜色区分。对于每一字块，又以其汉语拼音字母排序。由于一级汉字是最常用的，为了适应不同的排列方案，键盘内安排了8K存储空间存放一级字的国标码，其排列顺序与字表相一致，键盘的中央处理单元CPU可以很方便地根据座标码自动查表换码（变换为国标码）。

二级汉字以偏旁部首为序（即国家标准顺序）排列，其把座标码转换为国家标准码的方法可依下列公式与步骤进行：

第一步：将座标码

Z＝p₃p₂p₁p₀x₂x₁x₀y₃y₂y₁y₀s₃s₂s₁s₀

整理为：Z′＝p₃p₂p₁p₀x₂x₁x₀s₃s₂y₃y₂y₁y₀s₁s₀

第二步：若二级汉字从第p₃′p₂′p₁′p₀′页开始排列，则对应第一座标位置可求出式：

的商数与余数。以上为二进制表达式。若令商数为G₁′、余数为G₂′，当p₃′p₂′p₁′p₀′＝0010时，可写为十六进制（下标H）表达式：

(Z′（H）－（常数）)/(5E_（H）) ＝G₁′_（H）……G₂′_（H）（余数）

第三步：相应位置的国家标准码：

第一字节 G_1（H）＝G₁′_（H）+58_（H）

第二字节 G_2（H）＝G₂′_（H）+21_（H）

对于二级以上的汉字，亦以类似的办法处理。

本方案键盘还具有定义词组和发送字符串的功能，其基本发送格式是：对于每一待发送的字符串，均规定一个绝对地址PC作为指针，该地址存放内容即是字符串的长度n，根据这一长度规定，从PC+1的内容开始发送，直至PC+n为止（参见图9）。亦即，在某一特定的地址存放发送长度n，而在以下连续n个地址中，依次存放n个待发送的字节。

在定义词组或其它字符串时，均按上述格式实现。

本发明的特点有：（1）汉字容量大。直接排列在盘面字表上的汉字（字符）总数至少可达三万二千字（32K），且从原理上说，无论多少字均可放入。（2）以可编程序接口及符合国家标准GB2311-80《信息处理交换用七位编码字符集的扩充方法》和GB2312-80《信息换用汉字编码字符集基本集》和GB2312-80《信息换用汉字编码字符集基本集》的标准代码与汉字系统主机相连接，适配能力强。（3）同时兼备前述大键盘与小键盘的优点，避免了二者的缺点。（4）字表按使用频度采用分级、分页的排列方法，特别对一级汉字，精心设计了一张查找方便的字表，进一步提高了输入速度。（5）设计原理上具备智能化和软键盘的功能，可以完成包括定义词组，发送字符串，发送十进制国家标准代码或直接发送十六进制码，操作出错告警等一般要经汉字主机完成的功能。（6）所用元器件少、结构合理，易于生产与维护。

附图说明：

图1是本发明键盘的外形图，图2为结构图，其中：

1-连接电缆    7-选位键

2-页面纸    8-壳体

3-字符区    9-平面薄膜键

4-页码显示器    10-衬板

5-功能键    11-带元件的印制电路板

6-支撑脚

图3是由图1所给出的字符区（3）的128个字符键的排列及其十六进制座标标注，其中X表示纵座标，y表示横座标。

图4是由图1所给出的选位键（7）之16键的排列及其十六进制座标标注，所成4×4矩阵与字表中汉字的排列相对应。

图5是本发明键盘的程序框图，

图6是本发明键盘的硬件逻辑原理图。

图7是由图1所示的页面纸（2）中的首页字表汉字排列图，其中：

7-1是首页字表的色块分区和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分部图示，虚线以及虚线和实线连接围成的面积为汉字的汉语拼音首个字母相同的字符区（每字符区标同一颜色），区域中的字母即为拼音的首个字母，纵横标尺L₁、L₂的每一刻度为一个字的位置高、宽度。图中的（a-a）区域为特殊字和非汉字图形，（b-b）区域为操作命令键。

7-2是第Ⅰ部份汉字及排列。

7-3是第Ⅱ部份汉字及排列。

7-4是第Ⅲ部份汉字及排列。

7-5是第Ⅳ部份汉字及排列。

图8是由图1所示的页面纸（2）中的次页字表汉字排列图，其中：

8-1是次页字表的色块分区和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分部图示，图中虚线及与实线围成面积、字母等的意义与图7-1中的相同，图中（c-c）区域为非汉字图形，（d-d）区域为操作命令键。

8-2是第Ⅰ部份汉字及排列。

8-3是第Ⅱ部份汉字及排列。

8-4是第Ⅲ部份汉字及排列。

8-5是第Ⅳ部份汉字及排列。

图9为待发送字符串存放格式，PC是规定的绝对地址，n是字符串长度，（1）为第一字节，（2）为第二字节，直至第n字节（n）为止。

键盘的使用方法：

1、通过电缆将键盘与主机相连，接通电源，键盘发出短促的呜叫，表示键盘处于工作状态，显示页码的显示器（4）-一只LED数码管亮并显示“O”。未触键时，键盘不应发出持续的呜叫声。

2、触翻页键后，再按选位键中O至F任一键，页码随之变换。选位键标注的数字应与所需页码相一致。

3、触键时，一般应发出清脆短促的呜声。作为键盘对操作员的回答，但操作错误时，呜声稍长（作为出错告警指示）。

4、在字表上找到要输入的图形符号（汉字、字母、数字、序号等）或键盘命令。

5、汉字及数符，操作命令输入操作的击键顺序：

6、直接输入十六进制代码操作;击键顺序是：先发送十六进制代码的命令，然后连续按选位键即可，即：

7、RAM定义词组操作的击键顺序：

8、发送词组操作的击键顺序：

再之，若需在首、次页盘面上加上自定义命令码，可按以下步骤进行：

首先，确定放命令码的页面纸（2）页次及位置。

然后，找出相应的EPROM中的位置：

（1）每页盘面对应EPROM中4K字节，首页对应低4K，次页对应高4K，（2）盘面排列规则为：8（行）×16（列）×16（位），其中行码（X）最高，列码（y）居中，选位码（S）最低，构成一个十一位二进制码X＝x₂x₁x₀，Y＝y₃y₂y₁y₀，S＝s₃s₂s₁s₀，盘面上最上一行为第零行，最下一行为第七行，最左一列为第零列，最右一列为第F列，选位键对应码仍如图3。因此，盘面左上角的码为000，盘面右下角的码为7FF。因为每一位置对应着EPROM中的两个字节，所以，只要将上述键盘座标码乘以2，就得到另一字节的存放地址，下一地址则为第二字节的存放地址。

补正    85107002

文件名称    页    行    补正前    补正后

说明书摘要    1    6    第4字：“3”    “2”（更改后第1-4

字是：2312）

说明书    2    倒4    倒数第5字：

“置”    “复”（更改后为：……

重新复位……）

说明书    2    倒3    倒数第2字：

“置”    “复”

说明书 7 18 最后一字符：

说明书    8    13    第二字：“另”    “第”（更改后为：到

第一字节……）

Claims (6)

1、一种采用平面薄膜键技术的分页式汉字整字输入键盘，它包括连接电缆(1)、字符区(3)，页码显示器(4)，功能键(5)，选位键(7)，壳体(8)，衬板(10)，带元件的印制电路板(11)，本发明的特征在于，它还包括页面纸(2)，平面薄膜键(9)，载有汉字的字表页面纸(2)由16页组成，首、次两页字表载入国家标准GB2312-80的一级汉字3755个及236个常用非汉字图形且以汉语拼音分块并排序，其频度为99.9%、键盘将字符的座标码转换为符合国家标准的代码及扩充代码。

2、根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述页面纸（2）的每一页有字符键128个，每一字符键均对应16个字或图形，所对应的16个字或图形排列成一个4×4矩阵，由按对应位置排列的选位键（7）选出。

3、根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，首、次二页字表的汉字座标码P、X、Y、S变换为国家标准代码，由键盘的中央处理单元CPU完成。

4、根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，国家标准二级以上的汉字由座标码转换为国家标准代码，通过下列十六进制计算公式得出：

(Z′（H）－（常数）)/(5E（H）) ＝G^′ _1（H）……G^′ _2（H）（余数）

第一字节 G_1（H）＝G^′ _1（H）+58_（H）

第二字节 G_2（H）＝G^′ _2（H）+21_（H）

其中Z^′ _（H）为经过整理的座标码。

5、根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，词组或其它字符串的定义格式为：在某一特定地址存放发送长度n，而在以下连续n个地址中，依次存放n个待发送的字节。

6、根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述页面纸（2）的首、次二页分别如图7、图8所示。

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