KR100188134B1 - 절전 기능을 구비한 키 입력 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 소형 기억 장치를 구비한 시스템에 적용되는 키 입력 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서,

사용자의 누름 동작에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위치(SW2)와; 상기 스위치(SW2)의 일 단자에 연결되어, 스위칭 상태 인식을 위한 전원을 공급하는 전원 공급 수단(P2); 및 상기 스위치(SW2)의 타 단자에 연결되어, 키 스캔 데이타를 상기 스위치(SW)의 타 단자에 제공하는 플립플롭(FF)을 포함하며,

상기 스위치(SW2)와 상기 전원 공급 수단(P2) 사이의 접점의 전위를 통해 스위칭 상태가 인식되고, 상기 키 스캔 데이타는 초기에 하이레벨이며 스위치가 턴온될 때 로우레벨로 떨어져서 스위칭 상태의 인식이 이루어지도록 한 후, 인식이 완료하면 다시 하이레벨로 세트되도록 하여,

스위치(SW2)의 온(ON) 상태를 인식한 후에는 스위치(SW2)가 눌러져 있더라도 전류 경로를 제거하도록 제어함으로써 종래에 비해 현저히 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

Description

절전 기능을 구비한 키 입력 장치 및 그 제어 방법

이 발명은 소형 기억 장치를 구비한 시스템에 적용되는 키 입력 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 키 입력 동작 처리시의 전류 소비를 감소시킬 수 있는 키 입력 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 키 입력 장치 및 그 제어 과정을 설명한다.

도1에는 소형 기억 소자를 구비하고 있는 일반적인 시스템이 도시되어 있다.

상기 도1에 도시되어 있듯이, 시스템은 표시부(1), 소형 기억 소자를 구비하고 있는 제어부(2) 및 사용자의 키 입력을 처리하기 위한 입력 장치(3)로 구성된다.

상기 제어부(2)는 입력 장치(3)로부터의 사용자 입력을 인식하며, 상기 입력에 따라 내부의 기억 소자에 저장되어 있는 내용을 표시 신호로 변환하여 상기 표시부(1)로 제공한다. 즉, 사용자가 키를 누르는 동안 입력 장치(3)가 이를 인식하며, 키 입력이 있을 경우, 제어부(2)내의 기억 소자에 저장되어 있는 내용은 제어부(2)에 의해 표시 신호로 변환된 후 표시부(1)를 통해 외부로 표시되도록 제어된다.

도2는 상기 도1의 시스템에 적용되는 종래의 입력 장치(3)의 회로도이다.

상기 도2를 참조하면, 종래의 입력 장치(3)는 PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(P1), 상기 PMOS 트랜지스터(P1)의 드레인에 연결된 스위치(SW1) 및 상기 스위치(SW1)에 연결된 NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(N1)로 구성된다.

상기 PMOS 트랜지스터(P1)의 소스에는 전원 전압(VCC)이 인가되며, 게이트는 그라운드(ground)이다. 상기 NMOS 트랜지스터(N1)의 소스는 그라운드(ground)이며, 게이트에는 전원 전압(VCC)이 인가된다. 따라서, 상기 PMOS 트랜지스터(P1)의 게이트-소스 간 전압은 항상 역바이어스이고, 상기 NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트 소스 간 전압은 항상 순바이어스이므로, 두 트랜지스터(P1, N1)는 전원이 위와 같이 인가되는 동안 항상 턴온(turn ON)된다.

이 상태에서, 스위치(SW1)가 오프(OFF)이면 PMOS 트랜지스터(P1)에 연결된 전원 전압(VCC)에 의해 내부 버스로 전류가 공급된다. 그리고, 스위치(SW1)가 온(ON)이면 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터에 의해 전류 경로가 형성된다. 따라서, 스위치(SW1)가 온(ON)일 때와 오프(OFF)일 때, PMOS 트랜지스터(P1)의 드레인과 스위치(SW1) 사이의 접점의 전위는 다르다. 상기 접점의 전위는 내부 버스를 통해 시스템의 제어부(2)로 제공되므로, 제어부(2)는 상기 내부 버스를 통해 입력되는 전위의 차이를 이용하여 현재의 스위칭 상태를 인식할 수 있다.

상기와 같은 시스템은 주로 소형 휴대용 제품에 적용되며, 이로 인해 절전 기능이 강조되고 있다. 그런데, 상기와 같은 입력 장치는 시스템을 작동시키기 위하여 스위치(SW1)를 누르고 있는 동안 전류 소모가 계속 일어나는 문제점을 가지고 있다. 즉, 스위치(SW1)가 온(ON)인 상태에서 PMOS 트랜지스터(P1)와 NMOS 트랜지스터(N1)에 의해 형성되는 전류 경로에 의해 소정의 전류가 소비된다. 이러한 전류 소비는 소형 휴대용 장치의 배터리 용량을 감안할 경우에는 무시할 수 없는 양이다. 따라서, 이러한 입력 장치에서의 전류 소비 문제를 해결할 수 있는 대책이 요청되고 있다.

이 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 스위치의 온(ON) 상태를 인식한 후 계속 온(ON) 상태가 유지되더라도 강제적으로 전류 경로를 차단시킴으로써 전류 소비를 감소시킬 수 있는 키 입력 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 시스템의 구성도.

도2는 상기 도1의 시스템에 적용되는 종래의 입력 장치의 회로도.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 입력 장치의 회로도.

도4는 상기 도3의 입력 장치를 구동하기 위한 제어 루틴을 보여주는 순서도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 입력 장치는, 사용자의 누름 동작에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위치와; 상기 스위치의 일 단자에 연결되어, 스위칭 상태 인식을 위한 전원을 공급하는 전원 공급 수단; 및 상기 스위치의 타 단자에 연결되어, 키 스캔 데이타를 상기 스위치의 타 단자에 제공하는 플립플롭을 포함하며, 상기 스위치와 상기 전원 공급 수단 사이의 접점의 전위를 통해 스위칭 상태가 인식되고, 상기 키 스캔 데이타는 초기에 하이레벨이며 스위치가 턴온될 때 로우레벨로 떨어져서 스위칭 상태의 인식이 이루어지도록 한 후, 인식이 완료하면 다시 하이레벨로 세트된다.

상기한 이 발명의 입력 장치에 따르면, 전원 공급 수단과 플립플롭 사이에 스위치가 위치한다. 스위치가 턴온 상태일 때, 플립플롭의 키 스캔 데이타는 하이레벨에서 로우레벨로 떨어지며, 이 순간 전원 공급 수단-스위치-플립플롭으로 이루어지는 전류 경로가 형성된다. 이 상태에서 상기 접점의 전위를 통해 스위치의 턴온 상태에 대한 인식이 이루어진다. 상기 인식이 완료하면, 플립플롭의 키 스캔 데이타는 다시 하이레벨로 세트되며, 이로 인해 전류 경로는 강제적으로 제거된다. 따라서, 사용자가 스위치를 계속 누르고 있더라도 스위치 상태의 인식이 이루진 후에는 전류 경로가 제거됨으로써 상기 전류 경로에 의한 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

다음으로, 상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 입력 장치의 제어 방법은, 키의 인터럽트가 있는지를 판단하는 제1단계; 상기 제1단계에서 키의 인터럽트가 있을 경우, 키 스캔 데이타를 로우레벨로 세트하고 내부 버스의 값을 리드하는 제2단계; 상기 제2단계의 수행 후, 키가 계속 눌러져 있는지를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서 키가 계속 눌러져 있을 경우, 키 스캔 데이타를 하이레벨로 세트하고 키 입력에 대응하는 처리를 수행한 후 상기 제1단계로 점프하는 제4단계; 및 상기 제3단계에서 키가 눌러져 있지 않을 경우, 키 스캔 데이타를 하이레벨로 세트하고 상기 제1단계로 점프하는 제5단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 입력 장치의 회로도이고, 도4는 상기 도3의 입력 장치를 구동하기 위한 제어 루틴을 보여주는 순서도이다.

먼저, 도3을 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 입력 장치의 구성을 설명한다.

상기 도3에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 입력 장치는, 게이트가 그라운드인 PMOS 트랜지스터(P2), 데이타 입력단에 키 스캔 데이타가 입력되고 클럭단에 키 스캔 클럭이 입력되는 플립플롭(FF) 및 상기 PMOS 트랜지스터(P2)의 드레인과 상기 플립플롭(FF)의 출력단 사이에 두 단자가 연결되는 스위치(SW2)로 구성된다. 상기 PMOS 트랜지스터(P2)의 소스에는 전원전압(VCC)이 인가되며, 상기 PMOS 트랜지스터(P2)의 드레인과 상기 스위치(SW2) 사이의 접점의 전위는 시스템의 내부 버스에 제공된다.

전원이 인가되어 회로의 동작이 시작되면, 전원전압(VCC)이 PMOS 트랜지스터(P2)의 소스에 인가되고 키 스캔 데이타와 키 스캔 클럭이 상기 플립플롭(FF)에 입력된다. 상기 PMOS 트랜지스터(P2)는 스위치(SW2)의 상태를 인식하기 위한 전원을 제공하며, 상기 플립플롭(FF)은 D형 플립플롭으로서 클럭단의 신호에 따라 입력단의 데이타를 출력단으로 전달하는 래치(latch)로 동작한다.

상기 PMOS 트랜지스터(P2)의 게이트-소스 간 전압은 역바이어스이므로, 상기 PMOS 트랜지스터(P2)는 턴온된다. 따라서, 스위치(SW2)가 오프(OFF) 상태이면 내부버스로는 하이레벨의 전위가 제공된다. 키 스캔 클럭은 플립플롭(FF)을 동작시키기 위한 기준 신호이며, 키 스캔 데이타는 초기에 하이레벨로 세트된다. 키 스캔 데이타가 하이레벨이면, 스위치(SW2)가 온(ON)되더라도 내부 버스로는 하이레벨의 전위가 제공된다.

스위치(SW2)가 온(ON) 상태가 되면, 시스템의 내부 인터럽트 로직(interupt logic)에 의해 제어부에서 인터럽트가 발생하며, 제어부는 키 스캔 데이타를 로우레벨로 세트한다. 스위치(SW2)가 온(ON) 상태에서 플립플롭(FF)에 의해 로우레벨이 스위치(SW2)에 인가되면, PMOS 트랜지스터(P2)-스위치(SW2)-플립플롭(FF)으로 구성되는 전류 경로가 형성되며, 로우레벨의 전위가 내부 버스로 제공된다. 따라서, 시스템은 내부 버스의 로우레벨 전위를 통해 스위치(SW2)가 턴온 상태인 것을 인식할 수 있다.

상기 스위치(SW2)의 턴온 상태가 인식되고 나면, 키 스캔 데이타는 하이레벨로 세트된다. 플립플롭(FF)에 의해 하이레벨이 스위치(SW2)에 인가되면, 상기 전류 경로가 제거되며 더 이상 전력 소비가 일어나지 않는다. 그리고, 내부 버스로는 하이레벨이 제공된다. 따라서, 사용자가 스위치(SW2)를 계속 누르고 있더라도 전력 소비가 일어나지 않는다.

다음으로, 첨부된 도4를 참조하여 이 발명에 따른 키 입력 장치의 제어 방법을 설명한다.

동작이 시작되면(S1), 시스템의 제어부 내에 저장되어 있는 프로그램의 제어 루틴이 수행된다(S2).

먼저, 사용자가 스위치(SW2)를 누르는 동작에 의해 발생하는 키 인터럽트가 있는지 판단된다(S3). 상기 단계(S3)에서 키 인터럽트가 없을 경우에는 키 인터럽트가 발생할 때까지 이를 반복하며, 키 인터럽트가 있을 경우에는 키 스캔 데이타가 로우레벨('0')로 세트된다(S4). 또한, 내부 버스의 값을 리드(read)한다(S5).

다음으로, 상기 내부 버스로부터 리드(read)한 값으로부터 키가 눌러져 있는지를 판단한다(S6). 예를 들어, 내부 버스로부터 하이레벨이 리드(read)되면 키가 눌러지지 않은 것으로 판단하며, 로우레벨이 리드(read)되면 키가 눌러진 것으로 판단한다.

상기 단계(S6)에서 키가 눌러지지 않은 것으로 판단되면, 키 스캔 데이타를 하이레벨('1')로 세트하며(S9), 단계(S3) 이전으로 점프하여 그 이후의 동작을 반복한다.

상기 단계(S6)에서 키가 눌러진 것으로 판단되면, 키 스캔 데이타는 하이레벨('1')로 세트되며(S7), 키 입력에 대응하는 소정의 처리 동작을 수행한다(S8). 이 단계(S8)에서의 처리 동작이 완료되면, 단계(S3) 이전으로 점프하여 그 이후의 동작을 반복한다.

따라서, 키의 눌러짐 여부는 키 스캔 데이타를 로우레벨로 세트한 상태에서 인식되며, 키의 상태를 인식한 후에는 키 스캔 데이타를 하이레벨로 세트한다. 이러한 세트 동작에 의하여 키가 눌러진 상태에서 로우레벨의 키 스캔 데이타에 의한 전류 경로가 제거되며, 전력 소비가 감소될 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 이 발명은 스위치의 온(ON) 상태를 인식한 후에는 스위치가 눌러져 있더라도 전류 경로를 제거하도록 제어함으로써 종래에 비해 현저히 전력 소비를 감소시킬 수 있는 키 입력 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

Claims (4)

1. 사용자의 누름 동작에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위치와; 상기 스위치의 일 단자에 연결되어, 스위칭 상태 인식을 위한 전원을 공급하는 전원 공급 수단; 및 상기 스위치의 타 단자에 연결되어, 키 스캔 데이타를 상기 스위치의 타 단자에 제공하는 플립플롭을 포함하며, 상기 스위치와 상기 전원 공급 수단 사이의 접점의 전위를 통해 스위칭 상태가 인식되고, 상기 키 스캔 데이타는 초기에 하이레벨이며 스위치가 턴온될 때 로우레벨로 떨어져서 스위칭 상태의 인식이 이루어지도록 한 후, 인식이 완료하면 다시 하이레벨로 세트되는, 절전 기능을 구비한 키 입력 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 전원 공급 수단은 소스에 전원 전압이 인가되고, 게이트가 그라운드이며, 드레인이 상기 스위치의 일 단자에 연결된 PMOS 트랜지스터인, 절전 기능을 구비한 키 입력 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기한 플립플롭은 소정의 클럭신호에 따라 상기 키 스캔 데이타를 상기 스위치에 제공하는 D형 플립플롭인, 절전 기능을 구비한 키 입력 장치.
4. 키의 인터럽트가 있는지를 판단하는 제1단계; 상기 제1단계에서 키의 인터럽트가 있을 경우, 키 스캔 데이타를 로우레벨로 세트하고 내부 버스의 값을 리드하는 제2단계; 상기 제2단계의 수행 후, 키가 계속 눌러져 있는지를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서 키가 계속 눌러져 있을 경우, 키 스캔 데이타를 하이레벨로 세트하고 키 입력에 대응하는 처리를 수행한 후 상기 제1단계로 점프하는 제4단계; 및 상기 제3단계에서 키가 눌러져 있지 않을 경우, 키 스캔 데이타를 하이레벨로 세트하고 상기 제1단계로 점프하는 제5단계를 포함하는, 절전 기능을 구비한 키 입력 장치의 제어 방법.