Matrixadressierung

Matrixadressierung beschreibt eine Adressierungsmethode, bei der Bausteine in einer zweidimensionalen Gitteranordnung über Zeilen- und Spaltenleitungen angesprochen werden. Anstelle einer eindimensionalen, kompletten Adressierung eines Elements erfolgt der Zugriff über die Schnittpunkte von Zeilen und Spalten. Typische Einsatzbereiche sind Tastaturen, LED- und LCD-Matrixanzeigen sowie andere Arrays, bei denen viele Elemente mit verhältnismäßig wenigen Leitungen adressiert werden sollen.

Prinzip: Eine Matrix besteht aus einer Anzahl von Zeilenleitungen und Spaltenleitungen. Jedes Element, etwa ein Tastschalter oder eine LED, befindet sich an der Kreuzung einer Zeile und einer Spalte. Durch das Aktivieren einer Zeile und das Anlegen eines passenden Signals an die jeweilige Spalte kann das Element adressiert werden. In Tastaturen werden Tasten durch Schalter realisiert; in LED-Matrixanzeigen durch Dioden- oder Transistorkopplungen. Um Ghosting zu vermeiden, werden oft Dioden verwendet oder spezielle Scan-Algorithmen eingesetzt. Beim Scannen wird eine Zeile nacheinander aktiviert, während die Spalten gelesen bzw. gesteuert werden; so benötigt man lediglich m+n Leitungen statt m×n.

Vorteile und Limitationen: Matrixadressierung reduziert die Anschlusszahl und Verdrahtungskosten und ermöglicht eine einfache Skalierung auf größere Arrays. Begrenzungen ergeben sich durch Ghosting bei Mehrfachbetätigung, eine begrenzte Reaktionsgeschwindigkeit durch die Abtastfrequenz sowie Abhängigkeiten von Treibern und Timing. Anti-Ghosting-Techniken oder zusätzliche Schaltkreise verbessern die Zuverlässigkeit.

Anwendungen: Typische Anwendungen finden sich in Tastaturen und LED-Matrixanzeigen sowie in Displaymodulen, bei denen viele Elemente effizient mit wenigen Leitungen gesteuert werden sollen. Die Methode eignet sich gut für mittlere Auflösungen, kann aber bei hoher Geschwindigkeit oder sehr großer Größe an Grenzen stoßen.

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