CN103138721B - 除弹跳装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种除弹跳装置及其方法，除弹跳装置包括除弹跳模组、暂存器与计时模组。除弹跳模组接收输入信号，在输入信号发生转态变化的暂态时间内消除输入信号的弹跳现象，以产生除弹跳信号。暂存器根据所储存的值，来输出输出信号。当输入信号发生转态变化时，计时模组依据稳定时间计数值来开始计时。当除弹跳信号发生转态变化时，计时模组重新计时。当计时模组计时结束，且当除弹跳信号所对应的值与暂存器所储存的值不相同时，以除弹跳信号所对应的值来更新暂存器所储存的值。藉此，此装置可消除在稳定状态下电压准位错误，而造成系统误判的现象。

Description

除弹跳装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种除弹跳电路，尤其涉及一种利用计时稳定时间，来复合判断以消除弹跳现象的除弹跳装置及其方法。

背景技术

在系统控制的过程中，信号在元件的间相互传递，通常以上一级的输出信号作为下一级的输入信号，然而信号在传输时，元件所输出的信号并非理想的完美波形，如键盘或按键所输入的信号。根据物理特性，当特性或准位被瞬间改变时，无法立即转态，会产生反作用力，导致信号在进入稳定输出状态之前，以数字信号的观点来看会收到许多0与1交互跳动的弹跳现象，此一现象将会导致系统视输入端的信号为连续输入，因而导致状态误判，产生错误的信息。

特别是系统上某些装置，在逻辑判断的设定上，只要侦测到转态的现象就使系统进入电压或信息错误的处理，甚至可能因为一个不稳定的信号，而造成系统关机或当机，因此，许多装置的输出信号在输入下一级元件的前，会利用除弹跳电路加以除弹跳，将输入信号通过除弹跳的延迟缓冲，转变为输出信号，待状态稳定后才将信号输入至下一级元件。

图1是已知的一种除弹跳电路10的方块示意图。请参照图1，已知除弹跳电路的做法，通常以一串列的触发器为设计架构，当触发器的所有输出状态皆为相同时，才使输出转态。当触发器串联越多，除弹跳电路效果越佳，但却容易导致信号过度延迟，会降低系统的反应时间，无法达到立即控制的效果。

现行的除弹跳电路，如果在稳定状态下发生电压准位错误的现象，而此错误的电压准位通过除弹跳电路的过滤，则将会造成系统错误的判断。因此，如何发展一种能在稳定状态下消除电压准位错误的影响的除弹跳装置，这是一个有待解决的课题。

发明内容

本发明提供一种除弹跳装置及其方法，能有效解决在稳定状态下发生电压准位错误时所造成的问题。

本发明提出一种除弹跳装置，其包括：除弹跳模组、暂存器以及计时模组。除弹跳模组接收输入信号，在输入信号发生转态变化的暂态时间内消除输入信号的弹跳现象，以产生除弹跳信号。暂存器根据暂存器所储存的值，来输出输出信号。计时模组耦接至除弹跳模组以及暂存器，当输入信号发生转态变化时，计时模组依据稳定时间计数值来开始计时。当除弹跳信号发生转态变化时，计时模组重新计时。当计时模组计时结束，且当除弹跳信号所对应的值与暂存器所储存的值不相同时，以除弹跳信号所对应的值来更新暂存器所储存的值。

在本发明的一实施例中，除弹跳装置更包括耦接至计时模组的计数模组，此计数模组接收输入信号，且计数模组计数输入信号发生转态变化的期间，以获得目前信号变化计数值，若目前信号变化计数值大于最大信号变化计数值时，则以目前信号变化计数值来取代最大信号变化计数值并更新稳定时间计数值。

在本发明的一实施例中，当输入信号发生转态变化时，计数模组清除队列，再以固定时脉取样输入信号并推入队列内，若取样输入信号所得的值持续相同，则计数储存在队列内的值的数目，来获得目前信号变化计数值。

在本发明的一实施例中，所述计时模组为初始状态时，则除弹跳装置根据除弹跳信号所对应的值，来输出输出信号。

在本发明的一实施例中，所述计时模组更包括稳定时间计数表，稳定时间计数表储存有对应于多数个装置的多数个稳定时间计数值，当输入信号发生转态变化时，计时模组依据产生输入信号的装置所对应的稳定时间计数值来开始计时。

本发明提出一种除弹跳装置，其包括：除弹跳模组、计数模组、暂存器、开关模组以及计时模组。除弹跳模组接收输入信号，在输入信号发生转态变化的暂态时间内消除输入信号的弹跳现象，以产生除弹跳信号。计数模组接收输入信号，计数模组计数输入信号发生转态变化的期间，以获得目前信号变化计数值，若目前信号变化计数值大于最大信号变化计数值时，则以目前信号变化计数值来取代最大信号变化计数值并更新稳定时间计数值。暂存器根据暂存器所储存的值，来输出稳定信号。开关模组耦接除弹跳模组以及暂存器，开关模组从除弹跳信号与稳定信号二者择一来输出输出信号。计时模组耦接至除弹跳模组、暂存器以及计数模组，当输入信号发生转态变化时，计时模组依据稳定时间计数值来开始计时。当除弹跳信号发生转态变化时，计时模组重新计时。当计时模组计时结束，且当除弹跳信号所对应的值与暂存器所储存的值不相同时，以除弹跳信号所对应的值来更新暂存器所储存的值，前述开关模组选择稳定信号来输出输出信号。当计时模组为初始状态时，前述开关模组选择除弹跳信号来输出输出信号。

本发明提出一种除弹跳的方法，其包括：接收输入信号，在输入信号发生转态变化的暂态时间内消除输入信号的弹跳现象，以产生除弹跳信号；当输入信号发生转态变化时，依据稳定时间计数值来开始计时；当除弹跳信号发生转态变化时，重新计时；当计时结束，且当除弹跳信号与输出信号不相同时，以除弹跳信号来更新输出信号。

基于上述，本发明利用计时稳定时间，来复合判断，故有效消除了在稳定状态下发生电压准位错误的影响。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是已知的一种除弹跳电路的方块示意图。

图2是依照本发明实施例说明一种除弹跳装置的方块示意图。

图3是依照本发明一实施例的除弹跳的方法流程图。

图4是依照本发明另一实施例说明一种除弹跳装置的方块示意图。

图5是依照本发明另一实施例说明一种计数输入信号的示意图。

图6是依照本发明另一实施例说明一种输入信号队列的架构图。

图7是依照本发明另一实施例说明一种比对目前信号变化计数值与最大信号变化计数值的方块示意图。

图8是依照本发明再一实施例说明一种除弹跳装置的方块示意图。

主要元件符号说明

10：除弹跳电路

20、40、80：除弹跳装置

21、41、81：除弹跳模组

22、42、82：计时模组

23、43、83：暂存器

44、84：计数模组

85：开关模组

S301～S307：本发明一实施例的除弹跳的方法流程图各步骤

Sde：除弹跳信号

Sin：输入信号

Sout：输出信号

Sst：稳定信号

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能的处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。

图2是依照本发明实施例说明一种除弹跳装置20的方块示意图。请参照图2，除弹跳装置20包括除弹跳模组21、计时模组22以及暂存器23。在本实施例中，除弹跳模组21接收输入信号Sin，在输入信号Sin发生转态变化的暂态时间内，通过除弹跳的延迟缓冲来消除输入信号Sin的弹跳现象，而产生除弹跳信号Sde，举例来说，除弹跳模组21可以是如图1的习知的一种除弹跳电路10。暂存器23主要根据暂存器23内部所储存的值，来输出输出信号Sout。另外，计时模组22耦接至除弹跳模组21以及暂存器23，将除弹跳信号Sde经过此计时模组22的延迟，使除弹跳信号Sde的变动多一层复合判断。

图3是依照本发明一实施例的除弹跳的方法流程图，请合并参照图2与图3。首先执行步骤S301，除弹跳装置20接收输入信号Sin，当输入信号Sin发生转态变化时，除弹跳模组21在输入信号Sin发生转态变化的暂态时间内消除输入信号Sin的弹跳现象，以产生除弹跳信号Sde。同时，也执行步骤S302，当输入信号Sin发生转态变化时，计时模组22依据一个稳定时间计数值来开始计时，例如：依据稳定时间计数值开始倒数计时。如果计时未结束，例如：倒数计时时间未到，而除弹跳信号Sde发生转态变化，这代表此时的输入信号Sin所发生的转态变化可能是因为系统在稳定状态下发生电压准位错误或因为噪声影响而产生的，故除弹跳装置20不应该改变输出信号Sout。

因此，除弹跳装置20执行步骤S303，开始判断除弹跳信号Sde是否有发生转态变化，也就是说，判断除弹跳信号Sde是否由0变为1或是由1变为0，当除弹跳信号Sde发生转态变化时，则执行步骤S304，中断计时模组22来重新计时。如果除弹跳信号Sde没有发生转态变化或已执行完步骤S304，则执行至步骤S305，来判断计时模组22计时时间是否有达到或超过前述的稳定时间计数值，若达到或超过前述的稳定时间计数值时，则计时模组22结束计时，例如：倒数计时时间到了，将跳至步骤S306去执行，若计时未结束，则持续计时并回到步骤S303。

当计时模组22计时结束时，则执行步骤S306，进行比对除弹跳信号Sde所对应的值与暂存器23所储存的值是否相同，当除弹跳信号Sde所对应的值与该暂存器23所储存的值不相同时，则执行步骤S307，以除弹跳信号Sde所对应的值来更新暂存器23所储存的值，表示除弹跳信号Sde的改变为已达稳定状态，因此将除弹跳信号Sde所对应的值存入暂存器23，使暂存器23来输出输出信号Sout。也就是说，以除弹跳信号Sde来更新输出信号Sout。如果除弹跳信号Sde所对应的值与暂存器23所储存的值相同时，则仍然维持以暂存器23所储存的值来输出输出信号Sout，表示输入信号Sin转态可能为噪声干扰，故暂存器23所储存的值不作调整。

图4是依照本发明另一实施例说明一种除弹跳装置40的方块示意图。图4所示实施例可以参照图2与图3的相关说明。不同于图2所示实施例之处，在于图4所示实施例的除弹跳装置40包括计数模组44，其耦接至计时模组42，主要接收输入信号Sin，计数输入信号Sin发生转态变化的期间，以获得目前信号变化计数值。

图5是依照本发明另一实施例说明一种计数输入信号Sin的示意图。请合并参照图4与图5，当计数模组44计数输入信号Sin发生转态变化的期间，计数模组44以固定的时脉取样(sample)输入信号Sin，直到输入信号Sin持续相同，表示输入信号Sin已达到稳定状态。本实施例是以二个触发器架构为例，当连续三个固定的时脉取样输入信号Sin皆相同时，则视输入信号Sin为稳定状态。图6是依照本发明另一实施例说明一种输入信号Sin队列的架构图。当输入信号Sin发生转态变化时，计数模组44先清除队列(queue)内部的数据，再以固定的时脉取样输入信号Sin，并推入队列内，若取样输入信号Sin所得的值持续相同，则计数储存在队列内的值的数目，来获得目前信号变化计数值。本实施例是以六为目前信号变化计数值。

另外，图7是依照本发明另一实施例说明一种比对目前信号变化计数值与最大信号变化计数值的方块示意图。请合并参照图4与图7，若目前信号变化计数值大于计数模组44之前所计数的最大信号变化计数值时，则以目前信号变化计数值来取代最大信号变化计数值，并同时更新前述稳定时间计数值。

更清楚来说，藉由前述的信号变化计数值与固定的时脉周期相乘，可以得到装置输入信号Sin所需的稳定时间。因此，找出最大信号变化计数值，可以获得最大稳定时间，来强化系统的稳定度。产生错误的噪声时间非常短暂，当信号发生噪声时，把噪声电压错误时间与稳定时间相比较，若没有超过最大稳定时间，则不将此信号送至系统。

请继续参照图4，在本实施例中，计时模组42更包括一个稳定时间计数表，由于电子装置会随着温度或工作一段时间后，产生信号稳定性的改变，本发明在输入信号Sin发生转态变化的期间，获得目前信号变化计数值，以更新各项装置所需的稳定时间计数值，来达到最佳的噪声预防能力。各装置所需的信号稳定时间皆不相同，若使用同一个固定的延迟时间，将使系统控制效能降低，因此，针对各装置进行自动稳定时间侦测，如中央处理单元CPU1、中央处理单元CPU2、记忆体MEM01、记忆体MEM23、5V电压调节元件VRD_5V、3.3V电压调节元件VRD3.3V...等，所以稳定时间计数表储存有对应于多数个装置的多数个稳定时间计数值，当输入信号Sin发生转态变化时，计时模组42可以依据产生输入信号Sin的装置所对应的稳定时间计数值来开始计时，故可针对产生输入信号Sin的装置进行复合控制。

在本发明实施例中，计数模组44还没有获得任何目前信号变化计数值之前，也就是说计时模组42为初始状态时，前述的稳定时间计数值可能并没有初始预设值，则除弹跳装置40根据除弹跳信号Sde所对应的值，来输出输出信号Sout。由于本实施例的判断方式及作动情形如上述第一实施例相同，在此便不再加以赘述。

图8是依照本发明再一实施例说明一种除弹跳装置80的方块示意图。图8所示实施例可以参照图3的相关说明。不同于图3所示实施例之处，在于图8所示实施例的除弹跳装置80更包括开关模组85，在本实施例中，暂存器83根据暂存器83内部所储存的值，来输出稳定信号Sst。开关模组85耦接除弹跳模组81与暂存器83，主要从除弹跳信号Sde与稳定信号Sst二者择一来输出输出信号Sout。

在本发明实施例中，当计时模组82计时结束时，且当除弹跳信号Sde所对应的值与该暂存器83所储存的值不相同时，表示除弹跳信号Sde的改变为已达到稳定状态，因此将除弹跳信号Sde所对应的值存入暂存器83，使开关模组85选择暂存器83所输出的稳定信号Sst来输出输出信号Sout。当计数模组84没有获得任何目前信号变化计数值，亦即计时模组82为初始状态时，则开关模组81选择除弹跳信号Sde来输出输出信号Sout。由于本实施例的判断方式及作动情形如上述第二实施例相同之处，在此便不再加以赘述。

此外，为避免避免装置误动作(例如一供电就立刻启动)，影响系统的正常运作，可于暂存器23中预设一初始值，此初始值需根据所欲控制的外接装置的动作型态而定，若由Sout所控制的外接装置的动作方式为低准位动作(ActiveLow)，则系统开始执行初期的暂存器23初始预设值需预设为Hi(逻辑1)；反之，若由Sout所控制的外接装置的动作方式为高准位动作(ActiveHi)，则系统开始执行初期的暂存器23初始预设值需预设为Low(逻辑0)」。

基于上述实施例所揭示的内容，本实施例的除弹跳的方法更包括以下步骤：

接收输入信号，在输入信号发生转态变化的暂态时间内消除输入信号的弹跳现象，以产生除弹跳信号；

当输入信号发生转态变化时，依据稳定时间计数值来开始计时；

当除弹跳信号发生转态变化时，重新计时；

当计时结束，且当除弹跳信号与输出信号不相同时，以除弹跳信号来更新输出信号。而当除弹跳信号与输出信号相同时，以稳定信号来输出输出信号。

然而，上述的实施例仅为用来说明本发明的概念，而非限制本发明的实际应用方式。

综上所述，本发明为利用计时稳定时间，并与除弹跳模组相结合，来复合判断以消除弹跳现象，同时可以根据不同装置的输入信号，建立稳定时间计数表，依据产生输入信号的装置所对应的稳定时间计数值来开始计时，得以计算出各项装置所需的稳定时间，使各项装置的延迟时间皆可根据其特性而加以设定，有效解决在稳定状态下发生电压准位错误，而造成系统误判的现象。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以权利要求所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种除弹跳装置，其特征在于，包括：

一除弹跳模组，用以接收一输入信号，在该输入信号发生转态变化的一暂态时间内消除该输入信号的弹跳现象，以产生一除弹跳信号；

一暂存器，用以根据该暂存器所储存的值，来输出一输出信号；

一计时模组，耦接至该除弹跳模组以及该暂存器，当该输入信号发生转态变化时，该计时模组依据一稳定时间计数值来开始计时，当该除弹跳信号发生转态变化时，该计时模组重新计时；以及

一计数模组，耦接至该计时模组，用以接收该输入信号，该计数模组计数该输入信号发生转态变化的次数，以获得一目前信号变化计数值，若该目前信号变化计数值大于一最大信号变化计数值时，则以该目前信号变化计数值来取代该最大信号变化计数值并更新该稳定时间计数值，

其中，当该计时模组计时结束，且当该除弹跳信号的值与该暂存器所储存的值不相同时，以该除弹跳信号的值来更新该暂存器所储存的值。

2.根据权利要求1所述的除弹跳装置，其中当该输入信号发生转态变化时，该计数模组清除一队列，再以固定时脉取样该输入信号并推入该队列内，若取样该输入信号所得的值持续相同，则计数储存在该队列内的值的数目，来获得该目前信号变化计数值。

3.根据权利要求1所述的除弹跳装置，其中当该计时模组为初始状态时，则该除弹跳装置根据该除弹跳信号的值，来输出该输出信号。

4.根据权利要求1所述的除弹跳装置，其中该计时模组更包括一稳定时间计数表，该稳定时间计数表储存有对应于多数个装置的多数个稳定时间计数值，当该输入信号发生转态变化时，该计时模组依据产生该输入信号的装置所对应的该稳定时间计数值来开始计时。

5.一种除弹跳的方法，其特征在于，包括：

接收一输入信号，在该输入信号发生转态变化的一暂态时间内消除该输入信号的弹跳现象，以产生一除弹跳信号；

当该输入信号发生转态变化时，依据一稳定时间计数值来开始计时；

计数该输入信号发生转态变化的次数，以获得一目前信号变化计数值，若该目前信号变化计数值大于一最大信号变化计数值时，则以该目前信号变化计数值来取代该最大信号变化计数值并更新该稳定时间计数值；

当该除弹跳信号发生转态变化时，重新计时；以及

当计时结束，且当该除弹跳信号与一输出信号不相同时，以该除弹跳信号来更新该输出信号。

6.根据权利要求5所述的除弹跳的方法，其中当该输入信号发生转态变化时，清除一队列，再以固定时脉取样该输入信号并推入该队列内，若取样该输入信号所得的值持续相同，则计数储存在该队列内的值的数目，来获得该目前信号变化计数值。

7.根据权利要求5所述的除弹跳的方法，其中当计时为初始状态时，则以该除弹跳信号来输出该输出信号。

8.根据权利要求7所述的除弹跳的方法，更包括：

提供一稳定时间计数表，其储存有对应于多数个装置的多数个稳定时间计数值，当该输入信号发生转态变化时，依据产生该输入信号的装置所对应的该稳定时间计数值来开始计时。