CN1303505A - 计数装置和包括计数装置的过滤器 - Google Patents
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Abstract
一个计数装置,包括:输入端(105,107),用于接收具有至少三个不同的输入状态的输入信号;存储器装置(810),用于存储计数值;以及响应于所述输入信号的预定的输入状态序列来改变所述计数值的装置(620),其中所述预定的序列包括至少三个输入状态。
Description
本发明涉及计数装置,更具体地涉及,但不是专指,在干粉过滤器中使用的计数装置。
计数装置常常以计数值的形式存储重要的信息。在某些应用项中,某些信息出错可能有不利于健康或安全的结果。所以,希望减小信息以出错的计数值被存储的或然率。一个潜在的出错的来源是在计数装置启动时。典型地,计数装置中的计数值通过响应于双态输入信号而被加增量或减增量。这样的输入信号典型地由具有接通和关断两个状态的开关来提供。当开关被闭合时,提供一个信号给计数装置,这使得它加增量1。
希望阻止错误地产生启动计数器的信号。这样的错误信号可能由开关跳动而造成,以使得计数装置被启动几次,而不是单次。错误信号的另一个可能来源是如果开关被意外地启动。
希望提供不太容易受到由错误的输入引起的错误的影响的计数装置。
因此,本发明提供一个计数装置,包括:一个输入端,用于接收具有至少三个不同的输入状态的输入信号;存储器装置,用于存储计数值;以及响应于所述输入信号的预定的输入状态序列来改变所述计数值的装置,其中所述预定的序列包括至少三个输入状态。
优选地,所述响应于预定的输入状态序列的装置包括响应于预定序列来改变计数值的状态机。
优选地,存储器装置包括BCD计数器。
现在将参照附图仅仅通过例子在下面描述本发明的优选实施例,其中:
图1a显示了通过过滤用于投放粉末的粉末过滤器的透视图;
图1b显示了放置在图1a的过滤器的过滤器机体内的部件的分解透视图;
图2a显示当一次剂量被投放时的信号101和103的时间变化;
图2b显示脉冲信号603;
图2c显示运算放大器230的输出信号201和在振荡器200中的电容290上产生的信号231;
图2d显示电压参考源210的输出参考信号213和偏置信号211随所施加的电压Vdd的变化;
图2e显示构成参考电压源210的线性和非线性电流镜的工作特性;
图3显示计数电路102;
图4显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的振荡器200;
图5显示作为图4所示的振荡器200的一个部件的参考电压源210;
图6显示作为图4所示的振荡器200的一个部件的运算放大器230;
图7显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的电压升压器300;
图8显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的时钟发生器400;
图9显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的输入驱动器500;
图10显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的开关输入检测器600;
图11示作为图10所示的开关输入检测器600的一个部件的去跳动电路602;
图12示作为图10所示的开关输入检测器600的一个部件的正交译码器620;
图13显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的启动电路700;
图14显示作为图13所示的启动电路700的一个部件的寄存器720;
图15显示作为图13所示的启动电路700的一个部件的ROM731;
图16和17显示图15所示的ROM731的分开的元件;
图18显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的计数和显示电路900;
图19显示作为图18所示的计数和显示电路900的一个部件的计数器810;
图20显示作为图18所示的计数和显示电路900的一个部件的判决电路860;
图21显示作为图18所示的计数和显示电路900的一个部件的译码器830;
图22显示作为图21所示的计数和显示电路900的一个部件的计数器850;
图23显示作为计数和显示电路900的一个部件的LCD驱动器910;
图24显示作为图23所示的LCD驱动器910的一个部件的复接器912;
图25显示作为图23所示的LCD驱动器910的一个部件的测试电路928;
图26显示作为图23所示的LCD驱动器910的一个部件的波发生器970;
图27显示作为图19所示的计数器810的一个部件的减量器820;
图28显示作为图19所示的计数器810的一个部件的减量器860;
图29显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的传统的LCD分段驱动器1000;
图30显示作为图3所示的计数电路102的一个部件的传统的LCD分段驱动器1100;
图31显示作为图3所示的计数电路的一个部件的自适应LCD分段驱动器1200;
图32显示作为图3所示的计数电路的一个部件的复位电路1300;
图33a和33b显示第一电容;
图33c和33d显示第二电容;
图34显示LCD的分段;以及
图35是表格。
图1a和1b显示了通过过滤用于支配粉末的粉末过滤器。过滤器包括管口2、过滤器机体3和可旋转的夹具部分4,用于打开用来提供干粉剂量的投料机构。
在过滤器机体3内,安放有投料机构的部件。这些部件包括一个投料单元16,它包括一个具有平面上表面的部件17,在其中提供有多个投料元件18;和一个轴20,它从部件17的中心沿轴向地延伸;一个过滤单元22,它包括过滤通道24和贮存单元26,贮存单元26包括一个用于存储干粉的贮存室28。以上提及的投料机构的部件是通过把过滤通道24穿过贮存单元26上的开孔30和把轴20分别穿过过滤单元22和贮存单元26的中心孔32、34,而被组装的。这样,过滤单元22和贮存单元26在位置上被互相固定,以及投料单元16可相对于它们进行旋转。
投料单元16包括多个投料元件18,每个投料元件18上有多个通孔,它们围绕中心轴20在圆周上等间隔地排列。在本实施例中,投料单元16包括五个投料元件18,它们以72°的角度互相间隔开。投料单元16还包括多个楔形元件36,它们是以和投料元件18相同的数目和间隔被放置在部件17的周围,每个楔形元件36具有第一个轴向方向的、以某一个方向面向的表面36a,在本实施例中,当从上往下看时,是以顺时针的方向,以及第二个表面36b,它具有以相反的、反时针的方向面向的部件。在使用时,投料单元16是通过以相反的方向,即当从上面看时以反时针方向旋转夹具部分4而进行旋转的,夹具部分4包括弹性元件(未示出),它被配置来通过按下各个楔形元件36而与各自的一个楔形元件36的轴向方向的面36a啮合,以便于在第一和第二角度间隔开的位置之间旋转投料单元16,在本实施例中,该位置以72°角度间隔开。在夹具部分4在第二和第一角度间隔开的位置之间以一个顺时针方向旋转时,投料单元16保持静止,以及弹性元件位于相邻的楔形元件36的轴向方向的面36a的后面;弹性元件跳过相邻的楔形元件36的第二个面36b。而且,在本实施例中,中心轴20包括第一个、在下面的部件20a,其外表面通常是圆柱形的,起到轴承面的作用,和第二个、在上面的部件20b,它具有的径向尺寸比第一部件20a的小,以及它在其外表面上包括有多个外部键槽38。
在本实施例中,贮存单元28在底部开口,以使得在使用时,干粉在重力作用下被提供给投料单元16,以及过滤单元22还包括刮除器40,它们被弹性地偏置到部件17的上表面,在其中配备有投料元件18。这样,当投料单元16旋转时,投料元件18被刮除器40填满干粉。由被放置在投料单元16的下面的板(未示出)来阻挡干粉穿过投料元件18。
在过滤机体3内,也安放了投料计数单元42,用于计数在提供干粉剂量到过滤通道24时夹具部分4的运转数。投料计数单元42位于在贮存部件28和过滤通道24之间的贮存单元26上。
投料计数单元42包括机体部分43,它包括第一空腔44和被放置在第一空腔44中的转子45。转子45包括中间空的轴46,它包括在其两个相对的端头处的第一和第二轴承面47,48,该第一和第二轴承面47,48被配置成分别适配于在第一空腔44的相对的面上的下部的和上部的凹口。第一轴承47和下部的凹口比起第二轴承48和上部的凹口,具有不同的尺寸,在本实施例中是具有更大的尺寸,以便确保转子45以正确的取向安装在第一空腔44内。轴46的外表面包括第一和第二轴向间隔开的凸轮面51,52,每个包括相同数目的多个凸轮51a,52a。在第一和第二凸轮面51,52上的凸轮51a,52a具有圆形的末端,轴向凸轮是在圆环上相等地间隔开的。在本实施例中,每个凸轮面51,52包括五个凸轮,它们互相以72°的角度在角度上间隔开。在第一和第二凸轮面51,52上的相应的凸轮51a,52a在角度上移动一个预定的角度,典型地是18°左右,以使得第一凸轮面51上的凸轮比第二凸轮面52上相应的凸轮52a在旋转的方向上往前,在本实施例中,当从上面看是顺时针方向。轴46的内表面包括多个内部键槽54,被配置来接受投料单元16的轴20的上面部分20b的外部键条38,以便于相对于投放单元旋转地固定转子45,由此,转子45与投料单元16互相伴随地一起旋转。
投料计数单元42还包括电气装置55,它包括被安装在机体部分43中的印刷电路板56,印刷电路板56包括集成电路102,用于计数在提供干粉剂量到过滤通道24时相应于夹具部分4的运行次数的输入脉冲和驱动电子显示器57,电子显示器57,在本实施例中是液晶显示器,用于显示提供给过滤通道24的剂量数,或在通过第一和第二弹性导电元件58(所谓的斑马条带)和被印刷电路板56的另一侧56b连接到第一导电部件59,而被连接到印刷电路板56的一侧56a的贮存室28中剩余的剂量数。第一导电部件59是镀金元件,它包括弹性臂59a,被配置成接触到电池64的一个端子,在本实施例中是正的端子。电气装置55还包括第二导电部件60,它被安装在机体部分43中。第二导电部件60是镀金元件,它包括第一弹性臂61,被配置成接触到电池64的另一个端子,在本实施例中是负的端子,和包括接触极板61a,它接触印刷电路板56上的各个端子,第二弹性臂62,起到第一开关元件80a的作用,和第三弹性臂63,起到第二开关元件80b的作用。第二和第三臂62,63在形状上是相同的,以及包括拐弯头62a,63a,它们围成一个锐角,在本实施例中是大约72°,拐弯头62a,63a规定了由转子45的第一和第二凸轮面51,52中的各个凸轮面作用在上面的一个折弯点,正如下面将详细地描述的。第二和第三臂62,63的末端,每个包括接触片62b,63b,用于接触印刷电路板56上的各个接触点,以便做成第一和第二开关80a,80b。
投料计数单元42还包括电池64,被放置在机体部分43的第二空腔中。电池64被安排成使得其正极端子和负极端子分别接触第一导电部件59的臂59a和第二导电部件60的第一臂61。
投料计数单元42还包括一个窗口66,在本实施例中是由透明塑料材料制成的,它优选地通过夹紧而被固定在机体部分43,以便于保护在其后面的电子显示器57。
参照图3,显示了计数电路102。电路102可以被集成在硅片上,以及被安装在印刷电路板56上。电路102的目的是保持从过滤器3被发放的剩余的干粉剂量数目的计数,以及在电子LCD57上显示这个计数。电路102被编程来存储初始值,其范围从1到199,每次当一次剂量被投放时就把这个数值减增量。在通常的状态下,开关80a和80b被打开。当一次剂量被投放时,开关80a闭合,而开关80b保持打开,然后开关80b闭合,而开关80a保持闭合,然后开关80a打开,而开关80b保持闭合,然后开关80b打开,而开关80b保持闭合,然后开关80b打开,而开关80a保持打开。这个切换序列由电路102变换成把LCD57上所显示的计数值减增量。
电路102具有附加的功能。当计数值降低到预定的数值时,电路102使得在LCD57上所显示的计数值闪烁和被关断,以便于引起用户注意:过滤器可能需要替换。
电路102具有两个运行模式。在正常的运行模式下,电路102是如上所述地工作。其它运行模式是“启动模式”,它是在电池64被放置进过滤器时,或当被放置在过滤器内电池64变成为断开连接和被重新连接时被发起的。在这个运行模式下,电路102进入“禁止模式”,由此阻止不正确的数值被显示在LCD57上,除非从电路102以外提供控制信号。如果外部控制信号被提供给电路102,则开始“测试”模式。在“测试”模式期间,电路102提供一系列测试信号给LCD57,以确保它正确地工作,以及所有必要的数字可被正确地显示。
电路102具有两个输入,第一输入信号101由第一开关80a提供,以及第二输入信号103由第二开关80b提供。当第一开关80a被闭合时,它连接到地,以及第一输入信号成为低电平,否则第一输入信号为高电平。当第二开关80b被闭合时,它连接到地,以及第二输入信号成为低电平,否则第二输入信号103为高电平。当一次剂量被投放时,第一和第二输入信号循环经过数值序列:高,高;低,高;低,低;高,低;和高,高。这个序列示于图2a。
第一输入信号101被提供到第一输入驱动器500的输入端,以及来自第一输入驱动器500的输出信号被提供到开关输入检测器600的输入端SW_A。第二输入信号103被提供到第二输入驱动器500’的输入端,以及来自第二输入驱动器500’的输出信号被提供到开关输入检测器600的输入端SW_B。第一和第二输入驱动器的每个输入驱动器接收来自开关输入检测器600的脉冲信号603。脉冲信号603具有1kHz的频率,以及当第一和第二开关80a,80b是打开或被打开时,每个脉冲恢复和保存第一和第二输入信号101和103的高电平数值。
图9上更详细地显示了适合于作为计数电路102中的第一和第二输入驱动器500使用的输入驱动器500。输入驱动器500具有输入节点502,它接收第一输入信号101。在第一节点502与地之间存在电容506。这可以是在输入节点与地之间的杂散电容或连接在节点502与地之间的一个电容。p沟道FET508具有被连接到正电压Vdd的源极和被连接到输入节点502的漏极。输入节点也被连接到施密特(Schmitt)触发器510的输入端,以及施密特触发器510的输出端产生输出信号105。p沟道FET508的栅极从开关输入检测器600接收脉冲信号603。图2b上显示了脉冲信号603的形式。通常,脉冲信号603是高电平,以及以1kHz的频率的规则的间隔出现脉冲低电平。脉冲的持续时间为1.5到3微秒,它等于大约1/500的占空比。当脉冲信号603是高电平时,p沟道晶体管508被关断。当脉冲信号603为脉冲低电平时晶体管508瞬时切换,给电容506充电。当第一开关80a被闭合时,输入节点502被连接到地,以及电容506被快速放电。电容506的放电使得施密特触发器510的输出状态改变状态,导致输出信号105呈现为高电平。当第一开关80a被打开时,电容506通过晶体管508放电,以及输入节点502处的电压上升。当上升的电压超过门限值时,它使得施密特触发器510的输出状态回到低电平数值。输入节点502的电压取决于由晶体管508提供的电流和电容506的数值。通过选择电容506,在开关80a的打开与输出信号105的改变之间的等待时间被控制。使用脉冲信号来操纵p沟道晶体管508,减小了电源功率消耗。
回过去参考图3,开关输入检测器600接收两个时钟信号,来自时钟发生器400的Fdebounce信号403和PullUp信号401,以及信号105和107。在正常模式下,这些输入控制了开关输入检测器600的运行。开关输入检测器600也接收来自复位电路1300的复位信号1301和来自启动电路700的合格(pass)信号713。Fdebounce信号403是频率约1kHz的规则的方波时钟信号。PullUp信号401通常是高电平,以及以约1kHz的周期在1.5到3微秒的持续时间出现脉冲低电平。这些信号在启动模式时是有效的。开关输入检测器600产生提供给第一和第二输入驱动器500和500’的脉冲信号603,以及产生作为输入提供给启动电路700的输出信号601。脉冲信号603在正常模式下是与由时钟发生器400提供的PullUp信号401相同的。当输入SW_A处的输入信号105和输入SW_B处的输入信号107遵从与剂量的投放有关的预定的逻辑状态序列时,输出信号601呈现为高电平。在一次剂量被投放以前,输入信号105和107是低电平。当一次剂量被投放时,第一输入信号105首先为脉冲高电平,随后是第二输入信号107为脉冲高电平,其中高电平的脉冲互相重叠。
图10上更详细地显示了开关输入检测器600。PullUp信号401和合格信号713被提供给与门604的两个输入端,与门601的输出端产生脉冲信号603。PullUp信号401通常是高电平和出现脉冲时低电平。合格信号713在正常运行模式下是高电平,其它为低电平。输入信号105被提供给第一去跳动电路602,它在输入时也接收Fdebounce信号403作为时钟信号,和接收复位信号1301作为复位信号,以及产生第一去跳动信号105’。第二输入信号107被提供给第二去跳动电路602,它也接收Fdebounce信号403,和接收复位信号1301,以及产生第二去跳动信号107’。第一和第二去跳动电路602允许它们的输出去跳动信号105’,107’,遵循它们的输入信号105,107中的状态的改变,只要输入信号的新的状态在预定的时间内被保持。第一去跳动信号105’和第二去跳动信号107’作为输入被提供给正交译码器620。正交译码器620也接收Fdebounce信号403作为时钟信号,和接收复位信号1301。正交译码器620是状态机,它响应于循环地经过相应于剂量的发放的预定的序列的第一和第二去跳动信号105’和107’,以使得输出信号601呈现为高电平。否则,输出信号601是低电平。状态机响应于输入信号105’和107’,以各自的状态低,低开始,循环地经过状态高,低;高,高;低,高;和低,低,以使得信号601呈现为高电平。
图12上更详细地显示了适合于用作为正交译码器620的状态机的例子。电路包括D触发器622,D触发器630,四输入的或门(0R)626,双输入的复接器624,异或门(XOR)632,双输入的复接器628,双输入的或非门(NOR)634,倒相器636,四输入的与非门(NAND)638,和倒相器640。
图11上更详细地显示了去跳动电路。要被去跳动的信号被提供给第一D触发器606的输入端。第一触发器606的非倒相输出,作为输入被提供给第二D触发器608,以及作为第一输入被提供给第一个三输入的与非门612。第一触发器606的倒相输出被提供给第二个三输入的与非门614。第二触发器608的非倒相输出,作为输入被提供给第三D触发器610,以及作为第二输入被提供给第一个三输入的与非门612。第二触发器608的倒相输出被提供给第二个三输入的与非门614的第二输入端。第三触发器610的非倒相输出,作为第三输入被提供给第一个三输入与非门612。第三触发器610的非倒相输出,作为第三输入被提供给第二个三输入与非门614。第一和第二与非门612和614的输出,作为输入被提供给SR触发器616,其输出是去跳动信号。每个触发器被复位信号1301复位,如果要求的话。每个D触发器由Fdebounce信号403当作为时钟。因此,如果输入信号105具有从低到高的过渡过程并在Fdebounce信号403的三个时钟周期内保持为高电平,则去跳动信号105’也具有从低到高的过渡过程。如果输入信号变成为低电平,则去跳动信号105’变成为或保持为低电平。
图13上进一步详细地显示启动电路700,它在正常模式下把输入信号601传送到输出端“next_dose”作为输出信号701。在正常模式下,输出信号701传送通过复接器800,并在计数和显示电路900的“count(计数)”输入端处作为输入信号801被接收。在启动模式下,输出信号701被禁止,以及复接器800把来自第一输入驱动器500的第一输出信号105作为输入信号801提供到计数和显示电路900的输入端“count”。
图13上更详细地显示启动电路700。启动电路700接收:(ⅰ)来自开关输入检测器600的输入信号601,(ⅱ)来自复位电路1300的复位信号1301,(ⅲ)来自时钟发生器400的Fblink信号407(时钟信号),(ⅳ)来自时钟发生器400的FextGO信号409(时钟信号),和(ⅴ)从自适应输出驱动器1200提供的控制信号1201。
当先前提到的外部控制信号调整输出驱动器1200时,产生控制信号1201,正如将在后面描述的。当电池被连接或被断开连接和重新连接时,电路102进入启动模式。启动模式只能成功地完成,以及如果加上外部控制信号和测试模式完成,则进入正常模式。否则,电路进入禁止模式。
启动电路700具有输出端“passedGON”,“passedGO”,“next-dose”,“AllOff”,“Minus”,“TestMode”,“Test0”和“Test1”,它们分别产生输出信号715,713,701,705,703,707,709和711。
在正常模式期间,当输入信号601是高电平时,即当一次剂量被投放时,输出信号701是高电平。输出信号701作为输入被提供到复接器800。
在正常模式期间和测试模式,输出信号713和715分别是高电平和低电平。否则,即在禁止模式期间,输出信号713和715分别是低电平和高电平。合格信号713作为输入被提供给开关输入检测器600和作为控制信号被提供给复接器713。复接器接收信号105和107作为输入,以及产生信号801。当合格信号713呈现为高电平时,就提供信号701作为信号801,否则提供信号105作为信号801。
在禁止模式期间,输出信号705关断LCD。在这个模式下,它呈现为高电平。这个信号被提供给计数和显示电路900。
在测试模式期间,输出信号703,707,709和711被使用,并将在后面对于该模式进行描述。这些信号作为输入被提供给计数和显示电路900。
参照图13,在启动电路700中,复位信号1301和控制信号1201作为输入被提供给双输入的与门790,其输出作为复位信号被提供给第一、第二和第三D触发器792,794和796。FextGO信号409作为时钟输入被提供给每个D触发器792,794和796。第一触发器792的输入端被连接到高电压,第一触发器的输出端被连接到第二触发器794的输入端,第二触发器794的输出端被连接到第三触发器796的输入端,第三触发器796的倒相输出端被连接到SR触发器798的设置(S)输入端。SR触发器798的复位(R)输入端接收复位信号1301。SR触发器798的非倒相输出端产生合格信号713,倒相的输出产生信号715。复位信号1301是工作的低电平信号。控制信号1201是逻辑高电平,否则该节点接收30Hz时钟信号,FextGO信号409是4Hz时钟信号409。无论何时复位信号1301是激活时,即低电平时,输出信号713变成为低电平以及输出信号715变成为高电平。当复位信号1301是高电平时,SR触发器798由触发器796控制。在存在控制信号1201和不存在复位信号1301时,SR触发器798的S输入端在FextGO信号409的二到三个时钟周期后变成为低电平,以及锁存合格信号713为高电平和信号715为低电平。在不存在控制信号1201时,即当30Hz时钟信号存在和当复位信号1301不存在,即节点1301是高电平时,触发器792,794和796由与门(AND)790每1/30秒复位一次。在这种情况下,触发器792的高电平输入没有通过触发器792,794,796传送到SR触发器798。所以,合格信号713保持为低电平和信号715保持为高电平。
输入信号601被输入到寄存器720。寄存器720也接收合格信号713和地址信号751(包括第一、第二、第三、第四和第五比特信号733,735,737,739和741)作为输入。寄存器720输出第一、第二、第三、第四和第五地址比特信号721,723,725,727和729以及它们的补码信号721’,723’,725’,727’和729’。图14上进一步详细地显示寄存器720。第一、第二、第三、第四和第五比特信号733,735,737,739和741被提供给各自的第一722、第二724、第三726、第四728和第五730 D触发器,以便从其各自的非倒相输出端处产生第一、第二、第三、第四和第五地址比特信号721,723,725,727和729,和从倒相输出端处产生倒相的地址比特信号721’,723’,725’,727’和729’。触发器722,724,726,728和730每个由输入信号601作为时钟,即,每次当一次剂量被投放时。触发器722,724,726,728和730每个由合格信号713的反相信号复位。
地址比特信号被使用来访问ROM731,它将在图15上更详细地被描述。由地址比特信号721,723,725,727和729以及它们的补码信号721’,723’,725’,727’和729’规定的特定的地址被同时使用来接入,并从一行十个存储单元读出。信号721,723,725,727和729和721’,723’,725’,727’和729’被提供给译码器732,它一次控制ROM731中的一行的接入。来自寻址的存储器行的十比特输出是来自ROM731的十个输出信号。在图15上更详细地显示ROM731,以及在图16和17上显示ROM731的存储单元。ROM731和存储单元是传统的。
来自ROM731的第一输出信号733表示计数电路是否处在禁止模式。如果禁止模式是激活的,则信号733是低电平。如果工作模式是激活的,则信号733是高电平。
来自ROM731的第二输出信号753被使用来通过造成出现闪烁的负号而控制LCD。这个信号在与门704中和Fblink信号407进行“与”运算,以产生输出信号703。第二输出信号753也在或门706中和反相的合格信号715进行“或”运算,以产生输出信号705。反相的合格信号715在禁止模式下是高电平,否则为低电平。
第三输出信号707被使用来确定是否正处在测试模式下。
第四和第五信号709和7ll控制测试模式的运行。
其余输出信号733,735,727,739和741组成被提供给寄存器720的地址信号751。地址信号给出ROM73l中下一行的地址,它在输入信号601被呈现时应当被读出。当一次剂量被投放时,在测试模式下出现这样的呈现,允许通过测试程序而进入正常模式。
回过来参考图3,复接器800接收来自第一输入驱动器500的第一输出信号105作为第一输入,以接收来自启动电路700的“next dose”输出端的输出信号701作为第二输入。来自复接器800的输出信号801被提供给计数和显示电路900的“count”输入端。复接器800接收合格信号713作为其控制信号。当合格信号713是低电平时,复接器800的第一输入被耦合到其输出端,而当合格信号713是高电平时,复接器800的第二输入被耦合到其输出端。
图18到28更详细地显示计数和显示电路900。参照图18,计数和显示电路具有计数器810(被更详细地显示于图19和图27与28),判决电路860(被更详细地显示于图20),最低位十进制数字译码器830(被更详细地显示于图21),次最低位十进制数字译码器840(结构上与译码器830相同),最高位十进制数字译码器850(被更详细地显示于图22),和LCD驱动器910(被更详细地显示于图23,24,25和26)。
计数和显示电路900接收来自复接器800的输入信号801,来自第二输入驱动器500的信号107,来自复位电路1300的复位信号1301,来自启动电路700的否定的合格信号715,来自时钟发生器400的Fblink信号407,信号705(在禁止模式时呈现的,用于使屏幕不工作)以及信号703,707,709和711(与测试模式有关)。
计数和显示电路900产生:第一LCD后板控制信号911,913和915,它们被输入到第一LCD后板驱动器1000,以产生用于接通和关断第一LCD后板的信号1001;第二LCD后板控制信号917,919和921,它们被输入到第二LCD后板驱动器1000,以产生用于接通或关断第二LCD后板的信号1003;以及分段控制信号Seg_2ec,Seg_3d,Seg_3ec,Seg_3ab,Seg_3fg,Seg_2ab,Seg_2fg和Seg_2d1bc,它们被输入到输出驱动器,以产生各自的信号用于控制被显示在LCD上的数字。分段控制信号Seg_Nxy可以使得LCD分段Nx和Ny两个都激活,一个也不激活,或其中的一个激活,取决于信号1001和1003都是高电平,都是低电平,或一个高电平另一个低电平。因此,信号1001和1003以及分段控制信号可以选择地激活图34所示的分段中的任一个分段。参照图34,当单元1a和1b被激活时,所显示的计数值的最高位显示为1。当单元3a,3b,3c,3d,3e,3f和3g的组合被激活时,所显示的计数值的最低位数字可被显示为0,1,2,3,4,5,6,7,8或9。当单元2a,2b,2c,2d,2e,2f和2g的组合被激活时,所显示的计数值的次最低位数字可被显示为0,1,2,3,4,5,6,7,8或9。
计数器810在其“clock”输入端接收输入信号801,在其“ShiftIn”输入端接收输入信号107,在其“NormN/shift”输入端接收反相合格信号715,和在其复位输入端接收复位信号。在本特定的实施方案中,在正常模式下每次信号801被呈现时,计数器把存储在其中的计数值减增量1。在正常模式下,这发生在每次剂量被发放时。计数器可以从199减增量到0,以及计数值将被显示在LCD上。
计数器810的二进制输出811,813,815和817规定了所显示的计数值的最低位十进制数字的数值。计数器810的二进制输出819,821,823和825规定了所显示的计数值的次最低位十进制数字的数值。来自计数器810的二进制输出827规定了所显示的计数值的最高位十进制数字的数值。
信号811,813,815和817作为输入被提供给最低位数字译码器830。这个译码器译码由信号811,813,815和817表示的最低位十进制数字的数值,以及产生输出信号831,包括二进制信号s3a,s3b,s3c,s3d,s3e,s3f和s3g,它们规定了LCD的各自的单元3a,3b,3c,3d,3e,3f和3g中的哪个单元应当被激活来显示计数值的最低位十进制数字的数值。图21上显示了适合的译码器的例子。
信号819,821,823和825作为输入被提供给次最低位数字译码器840。这个译码器译码由信号819,821,823和825表示的次最低位十进制数字的数值,以及产生输出信号841,包括二进制信号s2a,s2b,s2c,s2d,s2e,s2f和s2g,它们规定了LCD的各自的单元2a,2b,2c,2d,2e,2f和2g中的哪个单元应当被激活来显示计数值的次最低位十进制数字的数值。图21上显示了适合的译码器的例子。
信号827作为输入被提供给最高位数字译码器850,它产生输出信号s1bc,它使得单元1b和1c都被激活,或单元1b和1c都被关断。图22上显示了适合的译码器的例子。
图19上更详细地显示了计数器810。计数器具有第一移位寄存器/减量器820,第二移位寄存器/减量器840,第三移位寄存器/减量器860和与非门870。在正常模式下,当信号715是低电平时,第一移位寄存器/减量器820,第二移位寄存器/减量器840,第三移位寄存器/减量器起到减量器的作用。在启动模式下,它们被信号715控制,起到移位寄存器的作用。第一减量器820存储计数值的最低位十进制数字的数值。它响应于表示剂量已经被发放的信号801把这个数值减增量,以及产生信号811,813,815和817。第二减量器840存储计数值的次最低位十进制数字的数值。它响应于表示投放量已经被发放的信号801和来自第一减量器的信号841把这个数值减增量,以及产生信号819,821,823和825。第三减量器存储计数值的最高位十进制数字的数值。它响应于表示投放量已经被发放的信号801和来自第二减量器的信号843把这个数值减增量。当各个减量器达到零时,与非门870接收来自第一,第二和第三减量器820,840和860的高电平信号845,847和849。与非门的输出被提供给第一减量器820,以及当计数值达到000时,禁止第一减量器工作。在测试模式下,移位寄存器/减量器起到移位寄存器的作用,以及信号107和信号801(105)被使用来设置要被减增量的计数值的初始值。图27上显示了可被使用为第一减量器820和第二减量器840的适当的移位寄存器/减量器。图28上显示了可被使用为第三减量器860的适当的移位寄存器/减量器。
回过来参考图18,来自计数器810的输出也被输入到判决电路860,它确定计数值何时低于或等于20。当这种情况发生时,从判决电路输出的信号变成为高电平。这个信号被提供给与非门902,在其中它与被倒相器904反相的Fblink信号进行与非运算,然后作为输入信号905被提供给每个译码器830,840和850,以便于立即使它们不能造成在LCD上显示的数值闪烁。图20上显示了适当的判决电路860。
信号705在禁止模式下被呈现时,作为信号905被提供给译码器830,840和850。这个信号禁止译码器工作,以及阻止LCD被驱动。
来自译码器830,840和850的各个输出信号831,841和851的每个信号被提供给LCD驱动器910。LCD驱动器把输入831,841和851变换成输出信号911,913,915和917,918,919,以及Seg_2ec,Seg_3d,Seg_3ec,Seg_3ab,Seg_3fg,Seg_2ab,Seg_2fg和Seg_2d1bc。这些输出信号适合于以复接的方式驱动LCD显示器,来显示在0和199之间的任何数目。正如先前通过改变信号911,913和915;917,918和919;以及Seg_2ec,Seg_3d,Seg_3ec,Seg_3ab,Seg_3fg,Seg_2ab,Seg_2fg和Seg_2d1bc的输出电平的配置,LCD可被驱动来显示在0和199之间的任何数目,以及在正常模式下将被驱动来显示计数值的数值。
图23上更详细地显示了LCD驱动器910。LCD由四个相同的电路块960和一个波发生器970组成。波发生器970产生实际的电压波形,它们被以下信号调制:在第一电路块960中的s2e和s2c,s3d;在第二电路块960中的s3e和s3c,s3a和s3b;在第三电路块960中的s3f和s3g,s2a,s2b;在第四电路块960中的s2f和s2g,s1bc和s2d;以产生来自第一电路块960的各个输出信号Seg_2ec,Seg_3d;来自第二电路块960的Seg_3ec,Seg_3ab;来自第三电路块960的Seg_3fg,Seg_2ab;来自第四电路块960的Seg_2fg,Seg_2d1bc。图26上显示了适合于使用为LCD波发生器的电路。参照图23,每个电路块960接收信号707,709和711以及来自波发生器970的信号971,973,975和977作为输入。参照图23上标记以960’的特定的电路块,信号s2e和s2c传送通过开关928,以及作为控制输入到复接器912,它接收信号971,973,975和977。从复接器912输出的信号是输出信号Seg_2ec。信号709与711和707也被输入到开关928。信号707控制开关928的操作。在测试模式下,输入信号709和711分别代替信号s2e和s2c,作为用于复接器912的控制信号。图25上更详细地显示了开关928。来自复接器912的输出在倒相器944中被反相,以及被输入到复接器950中,它接收输入信号707作为控制信号。在测试模式下,复接器传送这个反相信号作为输出信号Seg_3d。复接器950接收来自复接器914的输出信号作为其另一个输入。复接器914接收信号971,973,975和977作为输入,以及接收信号s3d作为控制输入。复接器912和914是相同的,它们被更详细地显示在图24上。
应当看到,在正常模式下,LCD驱动器910的四个电路块960中每个电路块通常被两对输入信号控制。第一对与两个LCD单元w和x有关,以及第二对与两个不同的单元y和z有关。在正常模式下,每个电路块960根据被接收的第一对输入信号的数值的四个可能的组合中的哪一个组合,选择信号971,973,975和977中的一个信号,来激活两个单元w和x,或一个也不激活,或激活两个单元w和x中的任一个单元,以及根据被接收的第二对输入信号的数值的四个可能的组合中的哪一个组合,选择信号971,973,975和977中的一个信号,来激活两个单元y和z,或一个也不激活,或激活两个单元y和z中的任一个单元。在测试模式下,四个电路决的每个电路块被一对测试信号707和709控制,来自每个电路块的两个输出信号是互相反相的。在测试模式下,电路根据输入信号709和707的数值的四个可能的组合,选择信号971,973,975和977中的一个信号,来激活单元w和x,而不激活单元y和z;激活单元w但不是单元x,而不激活y,激活单元z;不激活单元w但激活单元x,而激活单元y,不激活单元z;或不激活单元x和w,而激活单元y和z。在LCD驱动器中的四组单元是:用于第一电路块960的2e和2c,3d;用于第二电路块960的3e和3c,3b;用于第三电路块960的3f和3g,2b和2a;用于第四电路块960的2f和2g,1bc和2d。每组单元与电路块960中的一个电路块相联系。在测试模式下,ROM 731控制测试程序。图35显示了测试程序的四个阶段。每个阶段相应于输入信号709和711的数值的四个可能的组合之一。在图35上,一个分段被规定为激活的,除非在其上有一个横杠。该程序测试每个分段对的所有四个组合(每个阶段中一个组合),和测试在每个阶段中所有的分段对。照相机和计算机可被使用来在测试期间监视LCD,以确保出现预期的激活分段的序列。如果不是的话,LCD是有缺陷的。来自计数和显示电路900的输出信号911到915被提供给LCD后板驱动器1000,以产生用于驱动第一后板的信号。来自计数和显示电路900的输出信号917到921被提供给LCD后板驱动器1000,以产生用于驱动第二后板的输出信号1003。图29上显示了适当的后板驱动器1000。
从计数和显示电路900输出的分段控制信号(不包括信号Seg_3ab)中的每个信号被提供给输出驱动器1100,以产生用于驱动LCD显示器的信号。信号Seg_3ab被提供给输出驱动器1200。图30上显示了适合于用作为输出驱动器1100的电路。图31上显示了适合于用作为输出驱动器1200的电路。输出驱动器1200以与输出驱动器1000相同的方式运行,但它具有在设备启动期间使用的附加的功能。在启动期间,除非控制信号1203被提供给输出驱动器1200的节点1202,计数电路将进入禁止模式。把控制信号加到节点1202,把它接到地,这使得控制信号1201成为高电平,以及计数电路进入测试模式。在完成测试模式后,计数电路进入正常模式。控制信号1203外部地加到图1的PCB56,但不能偶然地由不熟练的用户提供。
参照图3,振荡器200提供具有如图2c所示形式的输出信号201。图4上更详细地显示了振荡器200。振荡器200具有参考电压源210,被连接在具有正电压Vdd的第一输入端212和被接地的第二输入端214之间。电压源210产生偏压输出信号211和参考输出信号213。偏压输出信号211被连接到p沟道场效应晶体管270的栅极,该场效应晶体管的源极被连接到正电压Vdd,其漏极被连接到节点202。参考输出信号213作为输入被提供给运算放大器230的非倒相输入端236和第一偏压输入端238。运算放大器230通过各个端子232和234被连接在正电压Vdd与地之间。运算放大器230的输出信号201被提供给n沟道场效应晶体管280的栅极,以及作为振荡器的输出。场效应晶体管280的漏极被连接到节点202,以及其源极被连接到地。节点202被连接到运算放大器230的倒相输入端240和第二偏压输入端242,以及提供信号231到其上。节点202通过电容290连接到地。
运算放大器230结合电容290一起作为振荡器运行,产生输出信号201,如图2c所示。振荡信号201的周期由电容290的数值确定。
对于特定的电源电压(Vdd)加到参考电压源210的第一和第二输入端212,214的情况下,偏压输出信号211(Vp)与参考输出信号213(Vref)具有确定的关系,如图2d所示。这个图显示来自参考电压源210的输出如何随电池电压Vdd变化。Vdd的数值在使用时是~1V。在这个数值下,参考信号213(Vref)恒定为680mV。参照图2d,可以看到,在约1V的施加的电压Vdd以上,端子212处的电压(Vdd)减去偏压信号211(Vp)是常数,即Vdd-Vp=1020mV,以及参考电压信号213(Vref)减去端子214处的电压(地)是常数,即Vref是高于地电位1020mV。因此,偏压信号211相对于Vdd提供一个恒定电压,以及参考电压信号相对于地提供一个恒定电压。晶体管270由偏压信号211控制,起到恒定的低电流(~10nA)源的作用。这个低的电流给电容290充电。图2c上显示了在电容上产生的电压,信号231。当电容上的电压增加到大于参考信号213的数值Vref时,运算放大器230的输出信号201非常快速地增加。这个信号切换晶体管280,它使电容快速地放电,快速地减小电容290上的电压,以及使得振荡器的输出信号201返回到零,并关断晶体管280。电流源270继续对电容290充电,以及节点202处的电压再次上升。恒定电流源晶体管270较小,即它比起晶体管280具有更小的沟道宽度与沟道长度的比值。
参照图5,图上更详细地显示了电压参考源210。电路具有p沟道场效应晶体管216,其源极被连接到在输入节点212处的正电压Vdd以及其漏极被连接到第一输出节点215,它产生输出参考信号213;n沟道场效应晶体管220,其漏极被连接到第一输出节点215以及其源极被连接到在输入节点214处的地;另一个p沟道场效应晶体管218,其源极被连接到在输入节点212处的正电压Vdd以及其漏极被连接到第二输出节点217,它提供偏压信号211;以及另一个n沟道场效应晶体管222,其漏极被连接到第二输出节点217以及其源极与电阻226串联地连接到在输入节点214处的地。p沟道晶体管216和218的栅极被互联,此外被连接到第二输出节点217。n沟道晶体管220和222的栅极被互联,此外被连接到第一输出节点215。输出节点215和输出节点217通过电容224被互联。
p沟道晶体管216和218是相同的,以及构成对称电流镜的一部分。晶体管216和218具有10微米的沟道宽度和50微米的沟道长度。n沟道晶体管220和222是不同的,它们连同电阻226一起构成非对称非线性电流镜的一部分。晶体管222比晶体管220大,即它具有较大的沟道宽度与沟道长度的比值。在本实施例中,晶体管222具有50微米的宽度和5微米的长度,而晶体管220具有50微米的宽度和10微米的长度。图2e上显示了电流镜的工作特性。曲线A与非线性电流镜相联系。曲线B与线性电流镜相联系。有两个稳定的工作最X和Y。电容224被使用来确保点Y是实际的工作点,与点X不同。图2d上显示了输出信号213和211。将会看到,对于施加的大于约1伏的电压,输出电压信号213与电压源的起伏无关。电阻226的数值和晶体管220与222的特性确定图2e上的曲线A的形状。电阻226的数值被选择为使得工作点X被正确地定位。电阻的热特性被选择为使得它们补偿晶体管220和222工作特性随温度变化时的改变。这允许非线性电流镜的特性随温度变化保持稳定,以及图2d上的工作点X随温度变化保持稳定。因此,电阻226使得电压参考210能产生基本上与所施加的电压Vdd无关的、和基本上与环境温度无关的参考电压。电阻226由电阻228a与电阻228b串联组成。电阻228a具有正的温度系数,而电阻228b具有负的温度系数。电阻228a和228b的正的和负的温度系数的组合造成组合的电阻226具有选择的温度系数和选择的电阻值。按照一个例子,电阻228a可以由具有821k欧姆的电阻和6.7mV/K的温度系数的n掺杂的硅构成,电阻228b由多晶硅构成,具有-1.7mV/K的温度系数和179k欧姆的数值。这导致电阻226具有1M欧姆的数值和5.2mV/K的温度系数。电阻226具有的温度系数处在两个电阻228a和228b的中间。电阻226的特性通过加上不同成分的串联电阻而改变。在这种情况下,可以得到想要的温度系数。替换地,电阻226可以具有设计的温度系数,它补偿晶体管270(图4)和/或运算放大器230(图4)和/或参考电压源210的晶体管216,218,220和226(图5)工作时随温度的变化。因此,振荡器200可以具有基本上与温度变化无关的工作特性。
输出节点215产生参考信号213,输出节点217产生偏压信号211,如图2e所示。电阻228a和228b的组合允许电阻226被制造成具有一种能补偿工作时由温度变化造成的任何变化的温度系数。
参照图6,图上更详细地描述运算放大器230。差分放大器241被连接在端子232处的正电压Vdd,通过有源偏置部分250到端子234处的地之间。差分放大器241具有第一输入端236和第二输入端240。第一输入端236接收参考信号213,如图2d所示。第二输入端接收在电容290上形成的信号231,如图2c所示。差分放大器具有输出节点245。有源偏置部分250具有第一偏置输入端238和第二偏置输入端242。第一偏置输入端238接收参考信号213和和第二偏置输入端242接收信号231。差分放大器241的输出被传送到放大器260,它具有p沟道晶体管262,其栅极被连接到输出节点,它通过输出节点266与n沟道晶体管264串联连接,其栅极被连接到第一偏置输入端238。放大器260的输出传送到倒相的放大器266和倒相的放大器268,以便产生运算放大器230的输出信号201。倒相放大器266,267,每个包括一个p沟道晶体管268和一个n沟道晶体管269。
差分放大器241具有第一p沟道晶体管242,其源极被连接到端子232处的正电压Vdd,其漏极被连接到中间节点243;第一n沟道晶体管246,其源极被连接到中间节点243,其漏极被连接到节点247;第二p沟道场效应晶体管244,其源极被连接到端子232处的正电压Vdd,其漏极被连接到输出节点245;第二n沟道场效应晶体管248,其漏极被连接到输出节点245,其源极被连接到节点247。P沟道晶体管242和244的栅极被互联,另外被连接到中间节点243。第一n沟道晶体管246的栅极被连接到运算放大器230的第一输入端236,以及接收参考信号213。第二n沟道场效应晶体管248的栅极被连接到运算放大器230的第二输入端240,以及接收在电容290上形成的信号231。节点247被连接到有源负荷250。p沟道晶体管242和244具有1微米的沟道宽度和1微米的沟道长度。n沟道晶体管246和248具有10微米的沟道宽度和1微米的沟道长度。第一p沟道晶体管242和第二p沟道晶体管244构成电流镜。第一n沟道晶体管246和第二n沟道晶体管248构成差分放大器241的输入级。第一p沟道晶体管242成为第一n沟道晶体管的负载。第二p沟道晶体管244成为第二n沟道晶体管的负载。
有源偏置部分250具有:被连接在节点247和地234之间的第一n沟道晶体管252以及被连接在节点247和地234之间的第二n沟道晶体管254。第一n沟道晶体管252的栅极被连接到第一偏置输入端238,以及接收参考信号213。n沟道晶体管254的栅极被连接到第二偏置输入端242,以及接收在电容290上形成的信号231。图2c上显示了信号231。图2d上显示了信号213,它是680mV的恒定参考电平。晶体管252起到恒流源的作用,以及总是接通的。晶体管254通常不完全接通。然而,当信号达到大于参考信号213(即680mV)的一个数值时,晶体管254完全接通,允许节点245被快速地拉到低电压,以及允许输出信号201成为高电平。输出信号201的增加通过晶体管280使得信号231减小。运算放大器230起到比较器的作用。运算放大器230只在输出信号201出现几微秒的脉冲高电平时,才取出显著的电流。所以,放大器使用很小的功率而提供快速切换速度。n沟道晶体管252具有2微米的沟道长度和5微米的沟道宽度。n沟道晶体管254具有0.6微米的沟道长度和10微米的沟道宽度。
回过来参照图3,电压升压器300被连接到振荡器201的输出端,以及在其输出端301处产生大约3.0V的提升的电压V30。图7上更详细地显示了电压升压器300。参照图7,电压升压器300具有逻辑电路310,用于把输入时钟信号201变换成输出信号311,313,315和317。信号311和313是同步时钟信号。信号315和317是与信号311和313反相的同步时钟信号。时钟信号311到317的频率是与输入时钟信号201的频率相同的。电路310确保信号315与317不和信号311与313重叠。p沟道场效应晶体管322作为开关被连接在正电压源与电容340的第一极板341之间。p沟道晶体管322的栅极接收输出信号313。电容340的第一极板341通过作为开关运行的n沟道晶体管330也被连接到地。n沟道晶体管330的栅极被连接到信号317。电容340的第二极板342通过作为开关运行的p沟道晶体管332被连接到正电压Vdd。p沟道晶体管332的栅极被连接到信号315。电容340的第二极板342通过作为开关运行的p沟道晶体管320也被连接到电压升压器300的输出节点360。p沟道晶体管320的栅极被连接到信号311。电压升压器300的输出节点360通过电容350被连接到地。输出节点360提供输出信号301。在运行的第一阶段,晶体管332和330通过同步信号315和317被接通。晶体管322和320被同步信号311和313同时关断。在这个运行阶段期间,电容340的第二极板342被充电到相对于第一极板341的正的电位。在运行的第二阶段期间,晶体管332和330被同步信号315和317关断,以及晶体管322和320被同步信号311和313同时接通。在这个运行阶段期间,电容340的第一极板341被提升到大约是电压Vdd,它把电容340的第二极板342上的电压提升到大约是电压Vdd的两倍。晶体管320允许在电容340的第二极板上提升的电压作为升压器电路300的输出信号301呈现在输出节点360上。输出信号301同时对电容350充电。当这个运行阶段结束和第一阶段再次开始时,晶体管被关断,把已被充电到提升的电压值的电容350隔离开。所以,提升的电压值V30继续呈现在输出节点360上。
在图33a,33b,33c和33d上更详细地显示了电容340。在图33a上显示了传统的电容,在图33b上显示了它的等效电路图。电容被形成在p掺杂的硅基片2000上。介质层2040把由多晶硅层2010构成的电容341的第一极板与基片2000分隔开。薄的介质层2020把由第二多晶硅层2030构成的第二电容极板342与第一多晶硅层2010分隔开。如图33b所示,在电容的第一极板与接地的硅基片2000之间,形成具有数值Cp的寄生电容2002。在升压器电路300运行期间,这个寄生电容可导致功率损耗。
图33c所示的电容被建议用来减小功率损耗,这种电容在升压器电路300中可找到具体应用,用作为电容340。参照图33c,电容结构与图33a的不同之处在于,在p基片2000上形成n型阱2100。在该阱2100上,形成层2040,2010,2020和2030。在本例中,这些层并不延伸到阱的尺寸之外。n型阱形成与p型基片的反向偏置的pn结二极管。这样的二极管具有低的电容值。图33d显示了图33c所示的结构的示意的等效电路。二极管形成具有小的电容值Cd的小电容2004与在第一极板341与n型阱2100之间构成的寄生电容2002’的串联。电容2002’和2004的组合的电容值小于Cd和小于Cp。
参照图3,来自振荡器200的输出信号201作为输入被提供给时钟发生器400,它更详细地被显示于图8。时钟发生器400产生PullUP信号401,Fdebounce信号403,F1cd信号405,Fbiink信号407和FextGO信号409。图2c上显示了输入信号201。PullUP信号401和Fdebounce信号403具有约lkHz的频率。然而,PullUP信号401是脉冲信号,通常是高电平,而在每个周期中出现几微秒的脉冲低电平,而,Fdebounce信号403是规则的对称信号,50%时间高电平和50%时间低电平。Flcd信号405具有138Hz的频率,它是规则的对称方波时钟信号。输出信号FextGO 409具有4Hz的频率,它是规则的对称方波时钟信号。输出信号Fbiink 407具有0.5Hz的频率,它是规则的对称方波时钟信号。
脉冲PullUP信号401被提供给开关输入检测器600,它被使用来控制从开关输入检测器600输出的脉冲信号603,以及被提供给第一和第二输入驱动器500。Fdebounce信号403也被提供给开关输入检测器600,它被使用来控制采样在开关输入检测器600的输入端SW_A和SW_B处提供的信号。Flcd信号405被提供给计数和显示电路900内的LCD驱动器910,它被使用来控制复接这些控制LCD上的输出的信号。FextGO信号409被使用来在计数装置起始接通时控制运行模式。Fblink信号407被提供给启动电路700以及计数和显示电路900,它被使用来使得LCD屏幕上的图象显示以0.5Hz频率进行闪烁。
参照图8,时钟发生器400具有倒相器410,用于将输入信号201倒相,以便产生倒相的信号411。倒相信号411然后被提供给线性系列的16分频器的第一个分频器。每个分频器的输出在其输入的上升沿处跳变。每个分频器接收时钟信号,以及产生具有输入信号频率的一半的规则的方波时钟信号,它作为输入被提供给线性系列的下一个分频器。Fblink信号407是取自第十六分频器420的输出。FextGO信号409是取自第十三分频器420的输出。Flcd信号405是取自第八分频器420的输出。Fdebounce信号403是取自第五分频器420的输出。倒相信号411,第一分频器420的输出和第二分频器的输出在NOR门430中被组合,以便产生信号413。来自第三,第四,和第五分频器420的输出每个被提供给或非(NOR)门430的输入端,以便产生信号415。信号413和415被输入到与非(NAND)门432,以便产生PullUP信号401。
回过来参考图3,在图32上更详细地显示了复位电路1300。电池被连接在两个端子。其正端连接到电阻1306,负端连接到电容1308。电容1308和电阻1306通过节点1302被串联连接。当电池被连接时,节点1302处的电压增高。节点1302处的电压作为输入被提供给施密特触发锁存器1304。施密特触发锁存器的输出被提供给倒相器,它产生复位信号1301。当节点1302处的电压增高时,复位信号1301从零上升,以及被锁存到高电平。电容1300具有10pF的数值。
最后,将会看到,本发明是以它的优选实施例被描述的,并且它可以在附属权利要求的范围内以许多不同的方式被修改。
Claims (21)
1.一个计数装置,包括:
输入端105、107,用于接收具有至少三个不同的输入状态的输入信号;
存储器装置810,用于存储计数值;以及
响应于所述输入信号的预定的输入状态序列来改变所述计数值的装置620,其中所述预定的序列包括至少三个输入状态。
2.如权利要求1中要求的计数装置,其特征在于,所述输入信号包括第一105和第二107分量信号,其中每个信号具有第一和第二不同的状态。
3.如权利要求2中要求的计数装置,其特征在于,所述预定的输入状态序列包括:以第一状态的第一和第二分量信号;以第二状态的第一分量信号与以第一状态的第二分量信号;以第二状态的第一和第二分量信号;以及以第一状态的第一分量信号与以第二状态的第二分量信号。
4.如权利要求2或3中要求的计数装置,其特征在于,还包括具有第一与第二位置的第一开关80a和具有第一与第二位置的第二开关80b,其中第一开关当处在第一位置时提供第一分量信号105的第一状态,和当处在第二位置时提供第一分量信号105的第二状态,以及其中第二开关当处在第一位置时提供第二分量信号107的第一状态,和当处在第二位置时提供第二分量信号107的第二状态。
5.如权利要求2到4的任一项中要求的计数装置,其特征在于,第一分量信号的第一状态由被存储在充电的电容506上的电压提供,以及第一分量信号的第二状态通过放电所述电容506而被提供。
6.如权利要求5中要求的计数装置,其特征在于,还包括用于重新充电所述电容506的装置508。
7.如权利要求6中要求的计数装置,其特征在于,所述重新充电装置508包括响应于所述控制信号603的开关,用于把电容506连接到电压源。
8.如权利要求7中要求的计数装置,其特征在于,所述控制信号603是规则的脉冲信号。
9.如任何前述的权利要求中要求的计数装置,其特征在于,所述响应于预定的输入状态序列的装置包括状态机620,响应于预定的序列把计数值改变1。
10.如任何前述的权利要求中要求的计数装置,其特征在于,所述存储器装置包括BCD计数器810。
11.如任何前述的权利要求中要求的计数装置,其特征在于,还包括显示驱动装置910,用于显示计数值。
12.如权利要求10或11中要求的计数装置,其特征在于,与由所述驱动装置驱动的显示器57相组合。
13.如权利要求12中要求的计数装置,其特征在于,还包括装置860,902,用于响应于达到预定值的计数,在显示器上显示计数值。
14.如权利要求11中要求的计数装置,其特征在于,还包括用于给计数装置供电的电源64,以及显示控制装置1300,响应于所述电源的中断,禁止所述显示驱动装置工作或控制所述显示驱动装置显示一个错误消息。
15.如权利要求11或14中要求的计数装置,其特征在于,还包括显示控制装置,在不存在控制信号1203时响应于所述电源的连接,禁止所述显示驱动装置工作或控制所述显示驱动装置显示一个错误消息。
16.如权利要求15中要求的计数装置,其特征在于,所述控制信号1203是外部施加的信号。
17.如权利要求11,14,15或16中要求的计数装置,其特征在于,所述显示器57是LCD显示器,以及计数装置还包括显示控制装置,用于控制显示驱动装置激活LCD显示器的每个单元。
18.如任何前述的权利要求中要求的计数装置,其特征在于,还包括具有电容340的电压增加装置300,被安排成运行在分开的模式,其中在第一运行模式时电容的第一极板被连接到第一电压和电容的第二极板被连接到第二电压,以及在第二运行模式时电容的第一极板被连接到第二电压和电容的第二极板被连接到用于提供给计数装置的其它单元的节点。
19.包括如任何前述的权利要求中要求的计数装置的集成电路。
20.包括如权利要求1到18的任一项中要求的计数装置和如权利要求19中要求的集成电路的过滤器。
21.包括如权利要求1到18的任一项中要求的计数装置和如权利要求19中要求的集成电路的、用于通过过滤来监管干粉的干粉过滤器。
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