CN110476143B - 推挽式输出上的离散高阻抗实现 - Google Patents

推挽式输出上的离散高阻抗实现 Download PDF

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Abstract

公开了用于通过笔或触控笔与数字化仪通信或交互的方法和设备。示例方法描述了确定设备是要经由电极向数字化仪发送第一信息还是经由电极从数字化仪接收第二信息。供与该方法一起使用的示例设备包括发射器电路、接收器电路以及电极。该方法进一步包括响应于确定设备要经由电极从数字化仪接收第二信息而将电极与发射器电路隔离。

Description

推挽式输出上的离散高阻抗实现
背景
本发明的各实现涉及在笔/触控笔和数字化仪之间的通信或交互，更具体而言，涉及通过电极在笔/触控笔处发送或接收来自数字化仪的数据。
电磁笔或触控笔在本领域中已知用于对数字化仪的使用和控制。笔的位置检测向与数字化仪相关联的计算设备提供输入，并被解释为用户命令。位置检测在笔的尖端接触数字化仪的检测表面和/或悬停在数字化仪的检测表面之上时被执行。通常，数字化仪与显示屏集成，并且笔在屏幕上方的位置与该屏幕上所描绘的信息相关。
数字化仪可以在搜索模式或跟踪模式下操作。当没有与笔通信或接触，或者与笔的通信或接触丢失并且数字化仪正在搜索来自笔的传输信号(诸如信标)时，数字化仪在搜索模式下操作。一旦数字化仪找到来自笔的传输信号，数字化仪便执行与笔的同步并且数字化仪转变为跟踪模式。在跟踪模式下，数字化仪与来自笔的传输信号同步并且可以从笔接收信息。
例如，在典型的笔/数字化仪应用中，高压交流(AC)信号由笔在电极上发送并且由数字化仪检测。如果笔必须在相同电极上接收来自数字化仪的信号，则电极必须被共享，并且在共享电极期间笔可能会遇到一些问题。
因此，需要一种改进的机构来共享电极，以用于将数据发送到数字化仪并从数字化仪接收数据。
概述
以下呈现一个或多个所公开的特征的简化概述，以便提供对本公开的基本理解。本概述不是所有构想到的实现的详尽综览，并且既非旨在标识出所有实现的关键性或决定性要素亦非界定本公开的任何或所有实现的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本公开的一个或多个特征的一些概念作为稍后呈现的更详细描述之序言。
一种实现涉及与数字化仪通信的方法。该方法可以包括在具有发射器电路、接收器电路和用于与数字化仪通信的电极的设备处确定该设备是要经由电极将第一信息发送到数字化仪还是经由电极从数字化仪接收第二信息，以及响应于确定该设备要经由电极从数字化仪接收第二信息来将电极与发射器电路隔离。
在另一实现中，一种用于与数字化仪通信的设备可包括脉冲发生器、发射器电路、接收器电路、用于与数字化仪通信的电极、存储器，以及与存储器通信的处理器，其中处理器被配置成确定该设备是要经由电极将第一信息发送到数字化仪还是经由电极从数字化仪接收第二信息；以及响应于确定该设备要经由电极从数字化仪接收第二信息来将电极与发射器电路隔离。
在进一步的实现中，一种储存能由处理器执行以与数字化仪通信的计算机可执行指令的计算机可读介质包括各种指令。该计算机可读介质包括用于以下操作的指令：由具有发射器电路、接收器电路和用于与数字化仪通信的电极的设备确定该设备是要经由电极将第一信息发送到数字化仪还是经由电极从数字化仪接收第二信息，以及响应于确定该设备要经由电极从数字化仪接收第二信息来将电极与发射器电路隔离。
与本公开各特征相关的附加优点和新颖特征将部分地在以下的描述中阐述，并且将部分地在本领域技术人员查阅以下内容或由其实践获知之际变得更显而易见。
附图说明
图1是笔的示例的示意图。
图2是供与图1的笔一起使用的数字化仪系统的示例的示意图。
图3是具有发射器电路、接收器电路、和/或电极的示例笔的框图。
图4解说了笔的示例发射器电路。
图5解说了正在电极上驱动低电压的示例发射器电路。
图6解说了正在电极上驱动高电压的示例发射器电路。
图7解说了与电极隔离的示例发射器电路。
图8是包括了与数字化仪通信的方法的笔的操作的示例方法的流程图。
详细描述
向高压推挽式(push-pull)驱动器添加高阻抗模式在成本、功率和/或尺寸方面非常昂贵，并且增加了相当大量的寄生电容。例如，在典型的数字笔或触控笔应用中，高压交流(AC)信号由笔通过电极发送到数字化仪。然而，如果笔必须通过相同电极从数字化仪接收信号，则笔必须能够将高压推挽式驱动器切换到高阻抗模式且伴随非常低的寄生电容。
本公开提供了用于与数字化仪通信的方法、设备和/或计算机可读介质中的指令。设备(例如，笔或触控笔)通过确定该设备是要经由电极将信息发送到数字化仪还是从数字化仪接收信息来与数字化仪通信/交互。响应于确定设备要经由电极从数字化仪接收信息，该设备将电极与设备的发射器电路隔离。
参考图1，根据本文中所描述的一示例实现，笔100(其也可以被称为触控笔)可以是可与数字化仪通信或交互以例如将数据(例如，第一信息)发送到数字化仪和/或从数字化仪接收数据(例如，第二信息)的自主异步设备。笔100可以发送可表示由笔100生成的信标信号和/或命令的能量脉冲。例如，笔100的发射单元(TX单元)130可以发送由脉冲发生器124生成的电信号。在一些情形中，脉冲发生器124生成一个或多个AC信号突发，其提供脉冲式信号(AC脉冲)，例如脉冲串(信号突发)。例如，AC脉冲可以在某个频率范围内被生成，诸如但不限于20-40KHz之间的频率范围。AC脉冲可以使用除了通常被用来检测数字化仪上的手指触摸的频率之外的频率。附加地，例如，来自笔100的突发信号的频率可以与被用来检测采样空间中的手指触摸或足够远的频率正交，以使得同时的用户交互(例如，笔和手指)可以是可能的。另外，在一些实现中，用于手指触摸检测和笔检测的特定时隙可以被定义，以避免在邻近频率被使用时的干扰或错误标识。在一些情形中，脉冲发生器124在限定的持续时间或脉冲宽度上生成脉冲。示例脉冲宽度可以在1-2毫秒(msec)之间，诸如但不限于1.28msec。在一些附加的实现中，例如，笔100可以接收电信号，该电信号可以包括由接收单元(RX单元)132接收和处理的信息(例如，第二信息)。
TX单元130可以将数据发送到数字化仪以及/或者RX单元132可以经由电极160和/或尖端140从数字化仪接收数据。在一个示例中，TX单元130和RX单元132可以以时分复用(TDM)方式通过单个电极(例如，电极160或尖端140)进行发送/接收。在另一示例中，TX单元130可以通过一个电极(例如，第一电极)发送数据并且通过不同的电极(例如，第二电极)接收数据。然而，取决于笔100和数字化仪的配置，TX单元130和RX单元132可以以TDM方式或在同一时间(例如，同时地)通过第一电极和第二电极与数字化仪通信。
笔100可以包括处理器112、存储器114，并且由电源110供电。电源110可包括一个或多个电池，例如碱性电池或可再充电电池。
在一些情形中，笔100可包括用于为笔100的传输供电的电源开关102以及用于接收来自用户的操作命令的一个或多个操作开关和/或拨盘104。例如，开关104可以在用笔书写或绘图时控制右击和擦除器模式命令以及颜色选择。在一些其他附加或任选的实现中，摇臂开关可被用于右击或擦除器操作。也就是说，开关104中的至少一者可以是摇臂开关。
笔100可以包括作为TX单元130的天线操作的尖端140和/或电偶极子，并且/或者尖端140可被用来向/从数字化仪发送/接收数据。例如，尖端140可以发送用于跟踪笔100的位置和压力信息的信标。例如，脉冲发生器124的一个输出被电连接到笔的尖端140(其可以由导电材料构成)，而另一端则被电连接到围绕尖端140的框架142(其可以包括导电材料)。框架142可以与壳体单元144成一体并且被接地。与所生成的信号脉冲同步的电场可以被形成在位于尖端140和框架142之间的小间隙146中。在一些实现中，间隙和随之发生的电场的几何尺寸可以相对较小，使得场源可以基本上靠近笔的尖端并且可以在尖端处提供集中的信号。此外，由笔100发送的信号可以由数字化仪或其他感测表面在相对集中的点处拾取，并且笔在该位置处的位置可以被传达至数字化仪。在一些其他任选实现中，笔100可以包括分开的天线，并且可以不将尖端140用于发送输出信号。
笔100可以是压敏笔，其可以发送关于施加到尖端140的接触压力的信息。例如，笔100可包括压力单元12，该压力单元12与尖端140通信并且被配置成检测施加到尖端140的接触力(或接触压力)。在一些情形中，尖端140可以被固定地连接到笔100，而在其他情形中，尖端140被可移动地连接到笔100以允许尖端140在轴向方向150上(例如，沿着尖端140的纵轴)平移。例如，在被可移动地连接的情形中，尖端140响应于用户在表面上按压尖端140而沿轴向方向150退回到壳体单元144中，并且尖端140可以在接触压力被释放时(例如，在笔100的悬停状态或非操作状态中)在远离壳体单元144的方向上移动。在一些情形中，在轴向移动期间，尖端140与弹性元件152接合，弹性元件152例如是其属性通常被选择为获得接触压力和轴向位移之间的所需关系的弹簧。
压力传感器单元122感测被施加到尖端140的接触压力并将该压力信息提供给脉冲发生器124。脉动发生器124基于感测到的接触压力水平来定义或改变脉冲的频率，并且生成且发起经定义的或改变了的脉冲的传输。在一些其他附加或任选的情形中，可以分配特定频带用于发送压力信息。例如，可以分配20-45KHz的频带(例如20-25KHz)用于发送压力信息。附加地，来自压力传感器单元122的输出可以用编码器126编码，以用于由脉冲发生器124生成的脉冲。
笔100可以包括编码器126(诸如但不限于数字编码器)，其可操作以将笔100的操作状态和/或笔100的标识信息编码成由脉冲发生器124生成的脉冲。笔100的操作状态可以从开关102的开关状态获得，以及/或者笔100的压力状态可以用编码器126编码。一种或多种编码方法(例如，幅移键控(ASK)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)等)可被用来利用编码器126对信息进行编码。来自笔的经编码的信息可以在多个传输周期内被发送。例如，在一些实现中，可以每传输周期发送经编码的信息的一个比特。在一些其他实现中，脉冲发生器124、编码器126、压力传感器单元122、和/或它们的功能性可以被嵌入在ASIC单元120中。另外，笔100可以包括解码器166(诸如但不限于数字解码器)，其可操作以将来自RX单元132的数字流解码成第二信息，并且将第二信息传递给处理器112以进行处理。
在一些情形中，各脉冲之间的时间可以匹配数字化仪的刷新周期或数字化仪的刷新周期的整数倍，例如，数字化仪的刷新周期的两倍和/或数字化仪的刷新频率的三倍或四倍。替代地或附加地，各脉冲(或各突发)之间的时间可以是可变的，并且可以基于数字化仪的操作状态来被可控地改变。例如，在一实现中，笔100处的各脉冲之间的时间可以被配置达15msec。
参考图2，根据一示例实现，数字化仪系统或数字化仪200可以与任何计算设备一起使用以实现用户和设备之间的通信/交互，所述设备例如个人计算机(PC)、平板、启用笔的膝上型计算机、PDA、移动设备/用户装备(UE)等。在一些实现中，数字化仪系统200是用户界面的一部分，其可操作以检测来自一个或多个笔100、手指204、和/或导电对象206的输入和/或将输出发送到一个或多个笔100。数字化仪200可以在笔搜索模式或笔跟踪模式下操作。在笔搜索模式下，数字化仪200可以搜索来自笔100的信号，当来自笔100的信号被检测到时或者当笔100与数字化仪200形成接触时执行与被发送自笔100的信号的同步，以及/或者在成功完成与笔100的同步之际进入跟踪模式。数字化仪200在笔100维持与数字化仪200的接触时保持在跟踪模式下，或者继续接收来自笔100的信号。
数字化仪系统200可以包括传感器212，传感器212包括可以任选地是透明的并且通常覆盖在显示器202上的导线(传感器线)的图案化布置。例如，传感器212可以是包括水平和垂直线的基于栅格的传感器。在一些情形中，导线的宽度可以在其长度上变化，例如，导线的宽度可以在栅格的结点附近较窄而在各结点之间较宽。在一些情形中，导线可以如菱形阵列一样被成形，其中菱形点与结点相匹配。在一些实现中，平行导线是等间隔的直线，并且被输入到专用集成电路(ASIC)216中所包括的放大器。例如，放大器可以是差分放大器。
ASIC 216包括例如用于处理和采样传感器的输出并生成数字表示的电路系统。数字输出信号被转发到数字单元220(例如数字ASIC单元)，以供进一步的数字处理。例如，数字单元220与ASIC 216一起可以用作数字化仪系统200的控制器和/或可以具有控制器和/或处理器的功能性。在一些情形中，单个单元可以被使用，例如，用在具有有限数量的线的小屏幕中。在一些其他附加或任选的实现中，ASIC 216作为检测单元操作，以用于处理和采样传感器的输出。结果一旦被确定就经由接口224被转发到主机222(例如计算机设备或主计算机设备)，以供操作系统或任何当前应用进行处理。在一些其他情形中，控制功能性可以被附加地或排他地包括在主机222中，并且ASIC 216和数字单元220可以作为单个ASIC来被提供。在一些其他任选实现中，数字单元220和ASIC 216可以被安装在PCB 230中。
ASIC 216可以被连接到栅格中的各条导线的输出，并且用于在第一处理阶段处理接收到的信号。在一些情形中，取代沿着传感器212的两侧定位的印刷电路板(PCB)230，柔性电缆可被用来将导线连接到ASIC 216，例如远离数字化仪200的感测表面被定位。如以上所指出，ASIC 216可以包括一个或多个放大器阵列(例如，差分放大器阵列、单端放大器阵列、或任何差分放大器阵列)，并且任选地包括一个接地输入以放大传感器的信号。在一些其他附加或任选的实现中，可以由ASIC 216选择接地输入。ASIC 216可以任选地包括一个或多个滤波器以移除不相关的频率。附加地，在采样之前执行滤波。该信号接着由模数(A/D)转换器采样，任选地由数字滤波器滤波并被转发到数字ASIC单元，以供进一步的数字处理。替代地，任选的滤波是全数字或全模拟的。
例如，数字单元220从ASIC 216接收经采样的数据、读取经采样的数据，对其进行处理并确定和/或跟踪触摸数字化仪传感器212的物理对象(诸如笔100和/或手指204)的位置。此外，例如，数字单元220可操作用于解码来自笔100的传输信号中所编码的信息，例如尖端上的压力、右击和/或擦除器模式、用于跟踪的颜色、以及标识等。根据一些实现，可以由数字单元220检测和处理对象(例如，笔100、手指204和/或手)的悬停。在任何情形中，数字单元220可以经由接口224将经计算的位置发送到主机222。
在一些实现中，数字化仪系统或数字化仪200具有若干与主机的信道，即接口224内所包括的各接口。在一示例中，接口224包括用于发送显示屏上的笔坐标的笔接口，以及用于发送显示屏上的手指触摸坐标的手指触摸接口。在一些附加示例中，接口224的相同接口可以基于单点触摸检测方法和多点触摸检测方法两者来发送手指触摸坐标。任选地，接口224可以发送关于检测到的手势的信息。
此外，数字单元220可操作用于控制一个或多个ASIC 216的操作。例如，数字单元220可操作用于向ASIC 216提供命令信号，用于在多个可用电路路径(两个或更多个)之间切换以连接到栅格中各条导线的输出。在一些情形中，数字单元220与ASIC 216一起提供交替地将各个导体的输出连接到差分放大器阵列和单端放大器阵列(或具有一个接地输入的差分放大器)之一。在其他情形中，数字单元220可操作用于控制一条或多条导线的触发。在其他示例中，ASIC 216与数字单元220一起提供利用具有选定的一个或多个预定义频率的振荡信号来触发各种导体。
数字单元220可以包括至少一个存储器单元和处理单元，以储存和处理从ASIC216获得的信息。存储器和处理能力通常也被包括在主机222和ASIC 126中。根据一些实现，可以在主机222、数字单元220、和/或ASIC 216的任何组合之间划分存储器和处理功能性。上面在图1中描述的笔100可以通过电极160或尖端140与图2的数字化仪200通信/交互。数字化仪200还可以经由导线将例如由主机222或ASIC 216发起的信号发送到笔100。
图3解说了笔300，其示出了图1和图2的笔100的一些部分。笔300示出了笔100的一些部分，其中这些部分包括具有发射器电路310的TX单元130、具有接收器电路330的RX单元132以及电极160。
在一个实现中，例如，笔300可以确定笔300是要将信息(例如，第一信息)发送到数字化仪(例如，图2中的数字化仪200)还是从数字化仪接收信息(例如，第二信息)。笔300可以基于例如笔300的处理器(例如，类似于笔100的处理器112)中的内部状态机来确定笔300是要发送还是接收信息。例如，如果笔300要将第一信息发送到数字化仪200，则可包括发射器电路330的TX单元130可以发送由脉冲发生器124生成且经由电极160的信号，例如传输信号。在另一示例中，如果笔300要从数字化仪200接收第二信息，则发射器电路330可以与电极160隔离，并且接收器电路332可以经由电极160从数字化仪200接收第二信息。发射器电路330与电极160隔离以使得接收器电路332能够经由/通过电极160从数字化仪200接收第二信息基于将驱动器切换到高阻抗模式并且伴随非常低的寄生电容，如下面参考图4-7详细描述的。
参考图4，解说了笔100的示例发射器电路330。
例如，发射器电路330可以包括至少电平转换器412、肖特基二极管420、或非(NOR)门432、电阻器-电容器(RC)延迟电路440、和/或晶体管450。具有低电压输入414和高电压416的电平转换器412可以是驱动高电压信号的高电压推挽式电平转换器。在本描述中，高电压信号可以被简称为高信号；类似地，低电压信号可以被简称为低信号。电平转换器412的输出被连接到肖特基二极管420的阳极422，并且肖特基二极管42的阴极424被连接到发射器电路330的输出。在一个示例中，晶体管450可以被添加到发射器电路330以将发射器电路330的输出驱动为低。晶体管450的集电极452可以被连接到发射器电路330的输出，晶体管450的发射极456被连接到地458，并且晶体管450的基极(或输入)454被连接到缓冲器434的输出。如图所示，晶体管450是双极结型晶体管(BJT)。然而，在其他实现中，晶体管450可以是场效应晶体管(FET)，其中FET添加了更高的电容和/或引入了更高的漏电流。
在一个实现中，晶体管450的基极454可由逻辑运算(例如，或非运算)的输出控制，其中传输信号410和控制信号430作为逻辑运算的输入。换言之，晶体管450的基极454可以由逻辑的输出控制，并且发射器电路330的输出在电平转换器412的输入为低时被拉到地458。然而，当电平转换器410的输入为高时，晶体管450不导通，并且晶体管450可以不拉动发射器电路330的输出。在一个示例中，为了有能力不将发射器电路330的输出拉低或拉高(高阻抗模式)，或非门432被添加。或非门432的输入是电平转换器412的输入和控制信号430。控制信号430可以由笔100的处理器生成。在另一示例中，当控制信号430为低时，或非门432可以充当反相器(如上面所描述)，并且可以创建控制晶体管450的基极454的反相信号472。在另一附加示例中，当控制信号430为高(例如，高控制信号或高信号)时，或非门432的输出472为低，并且晶体管450不导通。因此，如果控制信号430为高并且电平转换器412的输入为低，则发射器电路330的输出可以处于高阻抗模式，例如，不被电平转换器412推高和/或不被晶体管450拉低。换言之，电平转换器412本身将不能够进行三态操作(例如，高阻抗模式)。但是通过添加图4所示的发射器电路330，可以针对低电压电平执行下拉(到接地)，可以针对高电压电平执行上拉(到源)，和/或具有浮动节点或隔离节点或高阻抗节点。
此外，在一个实现中，附加电路(例如，电阻器-电容器(RC)延迟电路440)被添加在或非门432与晶体管450之间。RC电路440可以被添加以创建“先断后合(break-before-make)”逻辑，以试图阻止电平转换器412和或非门432的传播延迟之间的竞争条件。如果没有被恰当地处置，竞争条件可能致使发射器电路330的输出在0→1(例如，低信号到高信号)或1→0(例如，高信号到低信号)转变期间被同时地驱动为高和低，并且可能导致功率浪费、信号失真、和/或对发射器电路330的各组件的潜在损坏。例如，电平转换器412可以具有比低电压逻辑(例如，或非门432、RC延迟电路440、晶体管450等)更大的传播延迟。当在高传输信号(“1”)到低传输信号(“0”)之间切换时，电平转换器412的输入也将从1切换到0。切换到0可以导致使晶体管450非常快速地导通并且可以将电平转换器412的输出拉到地458。然而，较慢的电平转换器412由于其较大的传播延迟而仍可以推动高电压。因此，竞争场景可能发生，其中电平转换器412推动高电压并且晶体管450推动低电压。这可能使电平转换器412获取大量电流(例如，足以损坏电平转换器412的电流)，和/或随中间电压(例如，在高电压和地电压之间的某处)产生电平转换器412的输出信号。
在一个实现中，RC电路440可包括电阻器444和电容器446以创建用于晶体管450的基极信号的RC延迟。所引入的延迟通常大于电平转换器412的传播延迟。此外，与电阻器444并联地添加肖特基二极管442，以便仅在输出信号的1→0转变中引入延迟，而不在0→1转变中引入延迟。这可导致电平转换器412在1→0转变中更快或在0→1转变中更慢。肖特基二极管442可以在一个电流方向上具有非常低的阻抗(例如，阳极到阴极，422→424)，但在另一方向上具有非常高的阻抗(例如，阴极到阳极，424→422)。因此，在1→0转变中，或非门432的输出可以在0和1之间转变。肖特基二极管442接着处于反向电压并具有高阻抗，从而导致RC延迟。在0→1转变中，NOR 432门的输出472在1和0之间转变。肖特基二极管442接着处于正向电压，并且具有非常低的阻抗。由于肖特基二极管与电阻器444并联，它们的等效电阻非常低，并且延迟非常低(例如，几乎不存在)。然而，更快/更慢的转变也可能是由于电平转换器412具有比或非门432更大的传播延迟。
此外，在一个实现中，缓冲器434可以被添加在RC延迟电路440与晶体管450之间以将晶体管450置于饱和(以获得最佳导电性)。然而，被连接到晶体管450的基极454的串联电阻器436不应过大，以便允许足够的电流流到晶体管450的基极454。在一个示例中，如果RC电路440中的电阻器444被用来驱动晶体管450的基极454，则电容器446可以被选择为使得电容足够大以引入所需的延迟。附加地，电容器446可以持续充电/放电，并且可能消耗显著的电流。因此，包括大电阻器和小电容器的RC 440可以被使用。此外，缓冲器434被添加，以使得可以使用较低电阻的电阻器436来驱动晶体管450的基极454。
在图5中，发射器电路330的示例操作500被示为用于驱动电极上的低电压(例如，低信号)。例如，发射器电路330可以包括具有电平转换器412和其他组件的第一路径502，以及具有或非门432和其他组件的第二路径504。传输信号410可以是低传输信号(由“0”指示(511))，并被提供给电平转换器412和或非门432，并且控制信号430可以是被提供给或非门432的低控制信号(由“0”指示(531))。在一个实现中，第一路径502上的输出可以是低信号(由“0”指示(513))，并且第二路径504上的输出可以是高信号(由“1”指示(572))。第二路径504的输出(572)充当给晶体管450的基极454的输入(由“1”指示(537))，其使晶体管450“接通(ON)”或使能晶体管450。这可导致向电极提供低传输信号(由“0”指示(515))，并且将电流“I”539驱动到地458。
在图6中，发射器电路330的示例操作600被示为用于驱动电极上的高电压(例如，高信号)。例如，发射器电路可以包括具有电平转换器412和其他组件的第一路径502，以及具有或非门432和其他组件的第二路径504。传输信号410可以是高传输信号(由“1”指示(611))，并被提供给电平转换器412和或非门432，并且控制信号430可以是高控制信号或低控制(由“0/1”指示(631))，并被提供给或非门432。在一个实现中，第一路径502上的输出可以是高信号(由“1”指示(613))，并且驱动电流“I”(619)通过肖特基二极管420且去往电极160。第二路径504上的输出是低信号，由“0”指示(672)。第二路径504的输出672充当给晶体管450的基极454的输入(由“0”指示(637))，从而导致晶体管450被“关闭(OFF)”或被禁用。
在图7中，发射器电路330的示例操作700被示为用于将发射器电路330与电极隔离。例如，发射器电路可以包括具有电平转换器412的第一路径502以及具有或非门432的第二路径504。传输信号410可以是低传输信号(由“0”指示(711))，并被提供给电平转换器412和或非门432，并且控制信号430可以是被提供给或非门432的高控制信号(由“1”指示(731))。在一个实现中，第一路径502上的输出可以是低信号(由“0”指示(713))，并且第二路径504上的输出可以是低信号(由“0”指示(772))。第二路径504的输出772充当给晶体管450的基极454的输入(由“0”指示(737))。这可导致发射器电路330与电极160隔离，因为不存在电流路径。换言之，当第一路径502和第二路径504的输出被确定为低信号(由“0”指示(713和772))时，电极160与发射器电路330隔离，并且笔100可以通过接收器电路332接收第二信息。
参考图8，描述了由笔100执行的用于与数字化仪200通信或交互的方法800的一个实现的示例。
例如，在框810处，方法800包括在具有发射器电路、接收器电路和用于与数字化仪通信的电极的设备处确定该设备是要经由电极将第一信息发送到数字化仪还是经由电极从数字化仪接收第二信息。例如，基于笔100的处理器中的内部状态机，设备(例如，图1的笔100)可以确定笔100是要经由电极160发送第一信息(例如，将第一信息从笔100发送到数字化仪200)还是接收第二信息(例如，从数字化仪200接收第二信息)。
笔100可包括一个或多个电极。在一个示例中，当笔100包括一个电极时，笔100确定笔100是否要将第一信息发送到数字化仪200还是从数字化仪200接收第二信息，因为相同的电极(例如，电极160)在TX单元130/发射器电路330和RX单元132/接收器电路332之间被共享。可以以时分复用(TDM)方式共享电极160。在另一示例中，笔100可以包含多个电极(例如，两个电极)，并且笔100可以要么同时地要么以TDM方式将一个电极用于进行发送并且将另一电极用于进行接收。例如，如果电极彼此(例如，尖端140上的一个电极和尾部上的另一电极)充分绝缘，或者在不同的频带中操作，则笔100可以同时地在一个电极上进行发送并且在另一电极上进行接收。在另一附加示例中，笔100可以同时使用两个电极，但是如果电极彼此充分绝缘和/或在不同的频带中操作，则要么这两个电极都用于发送，要么这两个电极都用于接收。
在框820处，方法800进一步包括响应于确定设备要经由电极从数字化仪接收第二信息来将电极与发射器电路隔离。例如，设备(例如，笔100)可以响应于确定该设备要从数字化仪200接收第二信息来将电极160与发射器电路330(或TX单元130)隔离。
附加地，使电极160与发射器电路330隔离可以包括使得笔100的接收器电路332能够接收和处理经由电极160从数字化仪200接收到的第二信息。
在一个实现中，发射器电路330可以接收高传输信号410和/或控制信号430(控制信号430可以是高或低信号)。当传输信号410是高信号时，发射器电路330可以在电极160上发送高电压(图6)。在另一实现中，发射器电路330可以接收低传输信号410以及高或低控制信号430。在一个示例中，发射器电路330可以对低传输信号410和高控制信号430执行逻辑运算(例如，或非运算)。逻辑运算的输出可以是低信号，并且可导致笔100将电极160与发射器电路330隔离(图7)。这允许接收器电路332从数字化仪200接收第二信息。在另一示例中，发射器电路330可以对低传输信号410和低控制信号430执行逻辑运算(例如，或非运算)。逻辑运算的输出可以是低信号，并且可导致笔100在电极160上驱动低电压。
上面描述的方法800提供了TX单元130/发射器电路330和RX单元132/接收器电路332共享笔100中的电极160，以用于与数字化仪200进行通信/交互。
如本申请中所使用的，术语“组件”、“系统”等旨在包括计算机相关实体，诸如但不限于硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为解说，在计算设备上运行的应用和计算设备两者均可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。另外，这些组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。这些组件可以诸如根据具有一个或多个数据分组的信号通过本地和/或远程进程传达诸如来自通过信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互和/或跨网络(诸如互联网)与其他系统交互的一个组件的数据。
此外，本文中结合可以是有线设备或无线设备的设备描述了各种实现。此类设备可以包括但不限于，游戏设备或控制台、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理、蜂窝电话、卫星电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。
此外，术语“或”意指包括性“或”而非排斥性“或”。即，除非另有指定或从上下文显而易见，否则短语“X采用A或B”意指任何自然的包括性排列。即，短语“X采用A或B”藉由以下实例中任何实例得到满足：X采用A；X采用B；或X采用A和B两者。另外，本申请和所附权利要求书中所使用的冠词“一”和“某”一般应当被解释成表示“一个或多个”，除非另外声明或者可从上下文中清楚看出是指单数形式。
各个实现或特征将以可包括数个设备、组件、模块、及类似物的系统的措辞来呈现。应理解和领会，各种系统可包括附加设备、组件、模块等，和/或可以并不包括结合附图所讨论的全部设备、组件、模块等。还可使用这些办法的组合。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑、逻辑块、和方法的动作可用设计成执行本文所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合中的专门编程的一者来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。此外，至少一个处理器可包括可操作用于执行以上描述的一个或多个步骤和/或动作的一个或多个组件。
此外，结合本文中所公开的实现描述的方法或算法的步骤和/或动作可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域内已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可被整合到处理器。此外，在一些实现中，处理器和存储介质可驻留在ASIC中。附加地，ASIC可以驻留在计算机设备(诸如但不限于游戏控制台)中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。附加地，在一些实现中，方法或算法的步骤和/或动作可作为代码和/或指令之一或其任何组合或集合驻留在可被纳入到计算机程序产品中的机器可读介质和/或计算机可读介质上。
在一个或多个实现中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行发送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。并且，任何连接也可被称为计算机可读介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)往往用激光以光学方式再现数据。上述的组合同样应当被包括在计算机可读介质的范围内。
虽然已经结合其示例描述了本公开的各实现，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下对上述实现进行改变和修改。在考虑说明书或实践根据本公开的各实现后，其他实现将对于本领域技术人员显而易见。

Claims (18)

1.一种与数字化仪通信的方法，包括：
在具有发射器电路、接收器电路和用于与所述数字化仪通信的电极的设备处确定所述设备是要经由所述电极将第一信息发送到所述数字化仪还是经由所述电极从所述数字化仪接收第二信息；
响应于确定所述设备要经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息来将所述电极与所述发射器电路隔离；
接收传输信号和控制信号；以及
基于所述传输信号和所述控制信号执行逻辑运算，
其中确定所述设备是要经由所述电极将所述第一信息发送到所述数字化仪还是经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息基于所述逻辑运算的输出；
所述发射器电路包括具有电平转换器的第一路径和具有或非门的第二路径；
其中所述传输信号包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的低传输信号，
所述控制信号包括被提供给所述或非门的高控制信号，
所述逻辑运算的输出包括所述或非门基于所述低传输信号和所述高控制信号执行的或非运算的输出，以及
将所述电极与所述发射器电路隔离响应于所述逻辑运算的输出包括低信号且所述电平转换器的输出包括低信号而发生。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述电极与所述发射器电路隔离包括使所述接收器电路能够接收和处理经由所述电极从所述数字化仪接收到的所述第二信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第二路径进一步包括延迟电路和晶体管，
所述方法进一步包括使用所述延迟电路对沿所述第二路径发送至所述晶体管的输入的所述逻辑运算的输出进行延迟。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述传输信号还包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的高传输信号，
所述控制信号还包括被提供给所述或非门的高控制信号或低控制信号，
所述逻辑运算的输出还包括所述或非门基于所述高传输信号和所述控制信号执行的或非运算的输出，以及
响应于所述逻辑运算的输出包括低信号且所述高传输信号由所述电平转换器电平移位来向所述电极提供所述高传输信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：
经由所述发射器电路和所述电极来驱动电流以用于与所述数字化仪进行通信。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述传输信号还包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的低传输信号，
所述控制信号还包括被提供给所述或非门的低控制信号，
所述逻辑运算的输出还包括所述或非门基于所述低传输信号和所述低控制信号执行的或非运算的输出，以及
响应于所述逻辑运算的输出包括高信号且所述低传输信号由所述电平转换器电平移位或传递通过来向所述电极提供所述低传输信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
控制所述发射器电路和所述接收器电路，以供使用时分复用(TDM)通过所述电极与所述数字化仪进行通信。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备是触控笔。
9.一种用于与数字化仪通信的设备，包括：
发射器电路；
接收器电路；
用于与所述数字化仪进行通信的电极；
存储器；以及
与所述存储器通信的处理器，其中所述处理器被配置成：
确定所述设备是要经由所述电极向所述数字化仪发送第一信息还是经由所述电极从所述数字化仪接收第二信息；以及
响应于确定所述设备要经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息来将所述电极与所述发射器电路隔离；
所述发射器电路被进一步配置成：
接收来自脉冲发生器的传输信号和来自所述处理器的控制信号；以及
基于所述传输信号和所述控制信号执行逻辑运算，
其中所述处理器被进一步配置成基于所述设备是要经由所述电极将所述第一信息发送到所述数字化仪还是经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息来生成所述控制信号；
其中所述发射器电路包括具有电平转换器的第一路径和具有或非门的第二路径；
其中所述传输信号包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的低传输信号，
所述控制信号包括被提供给所述或非门的高控制信号，
所述逻辑运算的输出包括所述或非门基于所述低传输信号和所述高控制信号执行的或非运算的输出，以及
其中所述处理器被进一步配置成通过响应于确定所述设备要从所述数字化仪接收所述第二信息而生成所述高控制信号来将所述电极与所述发射器电路隔离。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，将所述电极与所述发射器电路隔离包括使所述接收器电路能够接收和处理经由所述电极从所述数字化仪接收到的所述第二信息。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第二路径进一步包括延迟电路，以对沿所述第二路径发送至晶体管的输入的所述逻辑运算的输出进行延迟。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：
所述传输信号还包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的高传输信号，
所述控制信号还包括被提供给所述或非门的高控制信号或低控制信号，
所述发射器电路被进一步配置成响应于确定所述设备要将所述第一信息发送至所述数字化仪而在所述电极上发送高电压。
13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：
所述传输信号还包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的低传输信号，
所述控制信号还包括被提供给所述或非门的低控制信号，
所述逻辑运算的输出还包括所述或非门基于所述低传输信号和所述低控制信号执行的或非运算的输出，以及
其中所述处理器被进一步配置成响应于所述逻辑运算的输出包括高信号且所述低传输信号由所述电平转换器电平移位或传递通过来向所述电极提供所述低传输信号。
14.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：
控制所述发射器电路和所述接收器电路，以供使用时分复用(TDM)通过所述电极与所述数字化仪进行通信。
15.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备是触控笔。
16.一种储存能由处理器执行以用于与数字化仪通信的计算机可执行指令的计算机可读介质，包括：
用于通过具有发射器电路、接收器电路和用于与所述数字化仪通信的电极的设备确定所述设备是要经由所述电极将第一信息发送到所述数字化仪还是经由所述电极从所述数字化仪接收第二信息的指令；
用于响应于确定所述设备要经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息来将所述电极与所述发射器电路隔离的指令；
用于接收传输信号和控制信号的指令；以及
用于基于所述传输信号和所述控制信号执行逻辑运算的指令，
其中确定所述设备是要经由所述电极将所述第一信息发送到所述数字化仪还是经由所述电极从所述数字化仪接收所述第二信息基于所述逻辑运算的输出；
所述发射器电路包括具有电平转换器的第一路径和具有或非门的第二路径；
其中所述传输信号包括被提供给所述电平转换器和所述或非门的低传输信号，
所述控制信号包括被提供给所述或非门的高控制信号，
所述逻辑运算的输出包括所述或非门基于所述低传输信号和所述高控制信号执行的或非运算的输出，以及
将所述电极与所述发射器电路隔离响应于所述逻辑运算的输出包括低信号且所述电平转换器的输出包括低信号而发生。
17.一种储存能由处理器执行以用于与数字化仪通信的计算机可执行指令的计算机可读介质，包括用于执行如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法的指令。
18.一种计算机系统，包括用于执行如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法的装置。
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