TW201541287A - 計頻電路及其方法 - Google Patents

Abstract

一種計頻電路，適用於一電磁板與一電磁筆，計頻電路包括一來源端計數模組、一移動端計數模組、一邏輯判斷模組、一切換閘門模組、一擷取訊號模組、一計頻模組及一控制模組。其中來源端計數模組計算第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第一預設值時，切換閘門模組將切換為一接收模式；移動端計數模組計算第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第二預設值時，切換閘門模組將切換為一發送模式。當計頻模組計算循環次數值的累計次數達到第三預設值時，計頻模組完成第一高頻時脈訊號的計數，且控制模組進而求出電磁筆的頻率。

Description

計頻電路及其方法

本發明係為一種計頻電路及其方法，特別是一種關於手寫輸入裝置之計頻電路及其方法。

手寫輸入裝置例如包括電磁板與電磁筆，根據其所配用的電磁筆來分類，可分為內含電池的電磁筆與不含電池的電磁筆兩種手寫輸入裝置。其中，不含電池的電磁筆(Battery-free Electromagnetic Pen)又稱被動式技術，其技術可參閱美國公告之4,848,496、5,600,105號專利與歐盟公開之EP0513559 A2。

一般來說，因電磁筆的內部沒有電池，所以，電磁筆需要的能量須從電磁板供應。其中，電磁板的天線迴圈也被用於傳送電磁能量(發射電磁訊號)給電磁筆以及接收電磁筆所輸出的電磁訊號。當電磁板想偵知電磁筆時，須先經由天線迴圈短暫地發射特定頻率的電磁訊號(即傳送電磁能量)，電磁筆因內部設有線圈與電容連接的共振電路，因而在共振後可以儲存少量的能量，之後，電磁板隨即停止發射電磁訊號而轉變成接收模式。此時，因不含電池的電磁筆會改以自身的振盪頻率發送電磁訊號給電磁板，致使電磁筆先前所儲存的能量會迅速被消耗完畢，所以，不含電池的電磁筆並無法長時間持續地發射電磁訊號給電磁板，因此，於電磁筆的能量被消耗完之後，電磁板又會重新變成發射電磁能量訊號的模式，然後，又再轉為接收電磁筆訊號的模式，如此一直重覆進行此種的工作循環。

其中，上述電磁筆的內部包括一由筆尖壓力感應所控制的變 頻電路，而上述電磁板包括一計頻電路、類比數位轉換器及一控制模組(或微處理器)，其中的計頻電路會連接到一相位鑑別電路或是一積分器的電路，同時，積分器的輸出又接到類比數位轉換器的輸入端，也就是說，當使用者對電磁筆的筆尖施加壓力時，便會使電磁筆的振盪頻率發生改變，進而使電磁板的積分器的輸出訊號隨之而發生改變，然後，再經由類比數位轉換器的作用，使此積分器的輸出訊號得以轉換成數位的數值，並傳送至控制模組，而控制模組再將所計算出的座標數位數值及筆尖壓力感應的數位數值運算後，以產生座標值及壓力感應階度值並傳輸至顯示裝置。

然而，習知技術透過相位鑑別電路、積分器或積分方式來計算壓力積分訊號，而壓力積分訊號係為類比訊號，因此，計頻電路容易到週遭雜訊的干擾，而使積分器的輸出訊號產生較大的電壓值跳動(誤差)，藉此電磁板輸出的筆尖壓力感應階度值將會受到嚴重的影響。

本發明在於提供一種新式的計頻電路及其方法，本發明透過計頻模組被致能以輸出高頻時脈訊號。而於計頻模組的循環次數值達到第三預設值時，計頻模組完成高頻時脈訊號的計數。且控制模組根據完成計數後的高頻時脈訊號，以精確地得到電磁筆筆尖的壓力感應階度。

本發明實施例提出一種計頻電路，適用於一電磁板與一電磁筆，而計頻電路設置於電磁板，計頻電路包括：一來源端計數模組、一移動端計數模組、一邏輯判斷模組、一切換閘門模組、一擷取訊號模組、一計頻模組及一控制模組。來源端計數模組用以接收一第一時脈訊號，且來源端計數模組具有一第一預設值。移動端計數模組用以接收一第二時脈訊號，且移動端計數模組具有 一第二預設值，其中電磁筆於放電狀態時輸出一第二電磁訊號，以供電磁板接收及處理第二電磁訊號並產生第二時脈訊號。邏輯判斷模組耦接來源端計數模組及移動端計數模組。切換閘門模組耦接邏輯判斷模組。擷取訊號模組耦接移動端計數模組。計頻模組耦接擷取訊號模組，且計頻模組具有一循環次數值。其中，於來源端計數模組計算第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第一預設值時，邏輯判斷模組產生一切換訊號給切換閘門模組，以使切換閘門模組切換為一接收模式。其中，於移動端計數模組計算第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第二預設值時，邏輯判斷模組產生一切換訊號給切換閘門模組，以使切換閘門模組切換為一發送模式。其中，擷取訊號模組根據第二時脈訊號以產生一閘極致能訊號給計頻模組，以使計頻模組致能以對一第一高頻時脈訊號計數，並於計頻模組計算循環次數值的累計次數達到一第三預設值時，計頻模組輸出第一高頻時脈訊號的計數結果給控制模組，以供控制模組計算出第二電磁訊號的頻率，而第一高頻時脈訊號為第二時脈訊號的倍頻訊號。

本發明實施例提出一種計頻方法，適用於一電磁筆與一電磁板的一計頻電路，計頻電路包括一來源端計數模組、一移動端計數模組、一邏輯判斷模組、一切換閘門模組、一擷取訊號模組及一計頻模組，邏輯判斷模組耦接來源端計數模組及移動端計數模組，切換閘門模組耦接邏輯判斷模組，擷取訊號模組耦接移動端計數模組與計頻模組之間，而計頻方法包括：來源端計數模組接收一第一時脈訊號；判斷第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到來源端計數模組的一第一預設值；若判斷結果為是，則邏輯判斷模組產生一切換訊號給切換閘門模組，以控制切換閘門模組切換為一接收模式；移動端計數模組接收一第二時脈訊號；判斷第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到移動端計數模組的一第二預設值；若判斷結果為是，則邏輯判斷模組產生切換訊 號給切換閘門模組，以控制切換閘門模組切換為一發送模式；擷取訊號模組根據第二時脈訊號以產生一閘極致能訊號給計頻模組，以使計頻模組對一第二高頻時脈訊號計數；判斷計頻模組的一循環次數值的累計次數是否達到一第三預設值；若判斷結果為是，計頻模組完成第二高頻時脈訊號的計數；控制模組根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以計算出電磁筆筆尖的一壓力感應階度。

本發明的具體手段為利用計頻電路，其中擷取訊號模組自移動端計數模組取得第二時脈訊號，且擷取訊號模組根據第二時脈訊號中固定次數的時脈脈衝，以輸出閘極致能訊號給計頻模組。而計頻模組被致能以輸出第二高頻時脈訊號。另於計頻模組的循環次數值達到第三預設值時，計頻模組完成第二高頻時脈訊號的計數，而控制模組根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以精確地得到電磁筆筆尖的壓力感應階度。

以上之概述與接下來的實施例，皆是為了進一步說明本發明之技術手段與達成功效，然所敘述之實施例與圖式僅提供參考說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1、1a‧‧‧計頻電路

10、10a‧‧‧來源端計數模組

100a、100b‧‧‧第一計數單元

102a‧‧‧第一閂鎖單元

104a‧‧‧第一比較單元

106a‧‧‧來源端單元

1061a‧‧‧轉換元件

12、12a‧‧‧移動端計數模組

120a、120b‧‧‧第二計數單元

122a‧‧‧第二閂鎖單元

124a‧‧‧第二比較單元

126a‧‧‧致能單元

128a‧‧‧移動端單元

1281a‧‧‧轉換元件

14、14a‧‧‧邏輯判斷模組

141a‧‧‧第一反相單元

142a‧‧‧第二反相單元

144a‧‧‧邏輯單元

146a‧‧‧判斷閂鎖單元

16、16a‧‧‧切換閘門模組

IN1‧‧‧控制端

IN2‧‧‧操控端

NC1、NC2‧‧‧第一迴路端

NO1、NO2‧‧‧第二迴路端

CO1、CO2‧‧‧感應迴路端

18、18a‧‧‧擷取訊號模組

180a‧‧‧第三反相單元

181a‧‧‧第一擷取閂鎖單元

182a‧‧‧第二擷取閂鎖單元

186a‧‧‧及邏輯單元

20、20a‧‧‧計頻模組

200a‧‧‧第一邏輯單元

202a‧‧‧第二邏輯單元

204a、204b、204c、204d‧‧‧計數單元

206a、206b‧‧‧閂鎖單元

208a‧‧‧循環計數單元

2080a‧‧‧邏輯元件

2082a1、2082a2‧‧‧計數元件

2084a‧‧‧閂鎖元件

2086a‧‧‧比較元件

2088a‧‧‧反相元件

22‧‧‧控制模組

24a‧‧‧電源

S1、so-clk‧‧‧第一時脈訊號

S2、pe-clk‧‧‧第二時脈訊號

Pre-Amp‧‧‧收訊端

En‧‧‧致能訊號

so-ct‧‧‧來源端計數訊號

pe-ct‧‧‧移動端計數訊號

T-CLK‧‧‧邏輯時脈訊號

T-Q‧‧‧切換訊號

T-Q1‧‧‧第一邏輯電位

T-Q2‧‧‧第二邏輯電位

HF-clk‧‧‧第一高頻時脈訊號

P-ga‧‧‧閘極致能訊號

P1‧‧‧處理訊號

pd-ct‧‧‧循環週期訊號

HFP-ga‧‧‧第二高頻時脈訊號

ct-clr‧‧‧重新設定訊號

mcu-pr‧‧‧控制處理訊號

VCC‧‧‧工作電壓

T1~T21‧‧‧發送時段

R1~R20‧‧‧接收時段

GND‧‧‧接地端

CLK‧‧‧輸入端

CLR‧‧‧致能輸入端

PQ、QA~QD‧‧‧輸出端

D1~D8‧‧‧資料輸入端

Q1~Q8‧‧‧資料輸出端

P0~P7‧‧‧資料輸入端

QI0~QI7‧‧‧資料輸入端

Vref‧‧‧參考電壓

圖1為本發明一實施例之計頻電路之功能方塊圖。

圖2A為本發明另一實施例之計頻電路之局部電路圖。

圖2B為耦接圖2A之本發明一實施例之計頻電路之局部電路圖。

圖3A為根據圖2A之本發明另一實施例之來源端計數模組之細部電路圖。

圖3B為根據圖2A之本發明另一實施例之移動端計數模組之細部電路圖。

圖3C為根據圖2A之本發明另一實施例之邏輯判斷模組之細 部電路圖。

圖3D為根據圖2A之本發明另一實施例之切換閘門模組之細部電路圖。

圖3E為根據圖2A之本發明另一實施例之擷取訊號模組之細部電路圖。

圖4A為根據圖2B之本發明另一實施例之計頻模組之細部電路圖。

圖4B為根據圖2B之本發明另一實施例之循環計數單元之細部電路圖。

圖5為本發明另一實施例之計頻電路之訊號波形圖。

圖6為本發明另一實施例之計頻電路之訊號波形圖。

圖7-1為本發明另一實施例之計頻方法流程圖。

圖7-2為接續圖7-1之本發明另一實施例之計頻方法流程圖。

圖1為本發明一實施例之計頻電路之功能方塊圖。請參閱圖1。一種計頻電路1，適用於一電磁板與一電磁筆，而計頻電路1設置於電磁板，其中計頻電路1包括一來源端計數模組10、一移動端計數模組12、一邏輯判斷模組14、一切換閘門模組16、一擷取訊號模組18、一計頻模組20及一控制模組22。

在實務上，來源端計數模組10耦接邏輯判斷模組14，移動端計數模組12耦接邏輯判斷模組14及擷取訊號模組18，切換閘門模組16耦接邏輯判斷模組14，計頻模組20耦接擷取訊號模組18及控制模組22。如圖1所繪示。本實施例不限制計頻電路1的態樣。

進一步來說，本實施例係以擷取訊號模組18自移動端計數模組12取得第二時脈訊號S2，且擷取訊號模組18根據第二時脈訊號S2以輸出閘極致能訊號給計頻模組20。而計頻模組20根據閘 極致能訊號以致能輸出第二高頻時脈訊號，或是停止輸出第二高頻時脈訊號。其中第二高頻時脈訊號為第一高頻時脈訊號與閘極致能訊號的交集。而第一高頻時脈訊號為第二時脈訊號S2的倍頻訊號。另於計頻模組20的循環次數值達到第三預設值時，計頻模組20輸出對第一高頻時脈訊號的計數結果給控制模組22，以使控制模組22精確地計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。

此外，電磁板可經由切換閘門模組16發送第一電磁訊號給電磁筆充電，以使電磁筆儲能。在電磁板停止發送電磁訊號後，電磁筆會轉而成放電的狀態，其中電磁筆放電時會以自身的振盪頻率發送出電磁訊號，並使電磁板得以接收到此種微弱的訊號(即第二電磁訊號)。而第二電磁訊號會隨著時間而衰減。因此，於第二電磁訊號的能量尚未衰減為零，或是電磁板無法取得第二電磁訊號之前，電磁板將重新發送第一電磁訊號給電磁筆充電。

因此，本實施例之電磁板透過來源端計數模組10計算出電磁板發送第一電磁訊號給電磁筆充電的時間，以及電磁板透過移動端計數模組12計算出電磁筆發送第二電磁訊號給電磁板的時間。而電磁板透過邏輯判斷模組14以控制切換閘門模組16，以使切換閘門模組16切換於發送電磁訊號的發送模式或接收電磁訊號的接收模式。如此一來，電磁筆可操作於電磁板上，以進行手寫或繪圖工作。

來源端計數模組10用以接收一第一時脈訊號S1。在實務上，來源端計數模組10例如包括至少一計數單元、一閂鎖單元及一比較單元，而第一時脈訊號S1例如為電磁板內的時脈訊號，且第一時脈訊號S1例如包括多個時脈脈衝，而計數單元用以計算時脈脈衝的數量，其中計數單元例如為同步計數器或非同步計數器，本實施例不限制計數單元的態樣。

此外，來源端計數模組10具有第一預設值，第一預設值例如為一、二、三或其他正整數，其中第一預設值可根據電磁板及電 磁筆的充放電特性來設定數值的大小，所屬技術領域具有通常知識者可自由設定第一預設值。另閂鎖單元用以定值設定，例如於第一時脈訊號S1的第十二個時脈脈衝的位置，閂鎖單元進行定值設定，並輸出一定值訊號給比較單元，本實施例不限制來源端計數模組10及第一時脈訊號S1的態樣。

移動端計數模組12用以接收一第二時脈訊號S2，且移動端計數模組12具有第二預設值。在實務上，移動端計數模組12係設置於電磁板的計頻電路1中，以對應於發送第二電磁訊號的電磁筆，來計算電磁筆所發送的正弦波的數目。其中移動端計數模組12例如包括至少一計數單元、一閂鎖單元及一比較單元。同理可知，移動端計數模組12之計數單元、閂鎖單元及比較單元的運作如同上述內容，在此不予贅述。

此外，第二時脈訊號S2為電磁筆於放電狀態時，由電磁板接收第二電磁訊號之後，經放大及處理後所產生的時脈訊號。本實施例不限制第二時脈訊號S2的態樣。另為了方便說明，本實施例之第一預設值為十二，而第二預設值為七來說明，其中第二預設值不等於第一預設值。在其他實施例中，第二預設值也可大於或小於第一預設值，本實施例不限制第一及第二預設值。

值得注意的是，於電磁板致能且切換閘門模組處於發送模式時，電磁板可發送第一電磁訊號給電磁筆充電。當來源端計數模組10計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的累計次數已達到第一預設值時，邏輯判斷模組14會改變切換閘門模組16的狀態。例如切換閘門模組16切換為接收模式，以停止發送第一電磁訊號給電磁筆充電。且切換閘門模組16透過感應線圈已接收第二電磁訊號。而第二電磁訊號經放大、濾波及/或轉換之處理後而形成第二時脈訊號S2，並由移動端計數模組12啟動計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數。

另於移動端計數模組12計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的 累計次數達到第二預設值時，邏輯判斷模組14會再次改變切換閘門模組16的狀態。例如切換閘門模組16切換為發射模式，由來源端計數模組10啟動以計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的次數，以使電磁板發送第一電磁訊號給電磁筆充電。

邏輯判斷模組14耦接來源端計數模組10及移動端計數模組12。在實務上，邏輯判斷模組14例如包括反相器、及邏輯閘、或邏輯閘及閂鎖器，本實施例不限制邏輯判斷模組14的態樣。另邏輯判斷模組14根據來源端計數模組10及移動端計數模組12所輸出的時脈訊號，以產生切換訊號。其中切換訊號例如為第一邏輯電位的訊號，用以指示電磁板發送第一電磁訊號給電磁筆。而切換訊號例如為第二邏輯電位的訊號，用以指示電磁板接收電磁筆所發送的第二電磁訊號。為了方便說明說，本實施例之第一邏輯電位例如為低邏輯電位，第二邏輯電位例如為高邏輯電位，本實施例不限制切換訊號、第一及第二邏輯電位的態樣。

切換閘門模組16耦接邏輯判斷模組14、一電源及一接收天線。在實務上，切換閘門模組16例如為單刀雙擲的切換器、類比切換器或數位切換器，本實施例不限制切換閘門模組16的態樣。另切換閘門模組16根據切換訊號，以切換為發送模式或接收模式。例如切換閘門模組16根據於第一邏輯電位的切換訊號，以發送第一電磁訊號給電磁筆。於切換閘門模組16停止發送第一電磁訊號給電磁筆時，電磁筆將第一電磁訊號的電磁能量轉換為第二電磁訊號，並傳遞給電磁板。其中切換閘門模組16根據於第二邏輯電位的切換訊號以接收電磁筆所輸出的第二電磁訊號。

基於上述，來源端計數模組10具有一第一預設值。來源端計數模組10接收第一時脈訊號S1，並於來源端計數模組10計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的累計次數達到第一預設值時，邏輯判斷模組14產生切換訊號給切換閘門模組16，以控制切換閘門模組16停止發送一第一電磁訊號給電磁筆。此外，移動端計數模組12 具有一第二預設值。移動端計數模組12接收第二時脈訊號S2，移動端計數模組12計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計次數達到第二預設值時，邏輯判斷模組14產生切換訊號給切換閘門模組16，以控制切換閘門模組16啟動發送第一電磁訊號給電磁筆。

接下來，進一步說明提高電磁板計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度的精確度的細部運作。請繼續參考圖1。

擷取訊號模組18及計頻模組20係用以提升手寫輸入裝置之電磁板精確地計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。在實務上，擷取訊號模組18耦接移動端計數模組12與計頻模組20之間。擷取訊號模組18根據第二時脈訊號S2以產生一閘極致能訊號給計頻模組20。其中計頻模組20接收一第一高頻時脈訊號，且計頻模組20根據閘極致能訊號以致能輸出第二高頻時脈訊號。另計頻模組20具有一循環次數值。當循環次數值達到第三預設值時，計頻模組20將完成對第一高頻時脈訊號的計數結果，並傳送給控制模組22。藉此控制模組22可精確地計算出電磁筆的第二電磁訊號的頻率，進而得到電磁筆筆尖的壓力感應階度。

進一步來說，擷取訊號模組18例如包括反相器、閂鎖器、及邏輯閘，本實施例不限制擷取訊號模組18的態樣。擷取訊號模組18用以擷取第二時脈訊號S2中固定數量的時脈脈衝。例如擷取訊號模組18的輸出訊號準位會依據移動端計數模組12的第二時脈訊號S2的狀態而改變。舉例來說，當第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計次數尚未達到第二預設值時，擷取訊號模組18的輸出訊號準位例如為高邏輯電位(High)。反之，當第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計次數達到第二預設值時，則擷取訊號模組18的輸出訊號準位例如為低邏輯電位(Low)。

在其他實施例中，本實施例的擷取訊號模組18的輸出訊號準位會依據第二時脈訊號S2中固定次數的時脈脈衝而改變。例如擷取訊號模組18的輸出訊號準位依照對應於第二時脈訊號S2之中 間數個時脈脈衝，而輸出高邏輯電位。反之，擷取訊號模組18的輸出訊號準位依照對應於第二時脈訊號S2之前數個及後數個時脈脈衝，而輸出低邏輯電位。其中高邏輯電位將使計頻模組20致能。本實施例不限制擷取訊號模組18與移動端計數模組12的第二時脈訊號S2的運作態樣。

值得一提的是，計頻模組20例如包括邏輯閘、計數器、比較器及閂鎖器，本實施例不限制計頻模組20的態樣。計頻模組20具有一循環次數值，每當第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計次數等於第二預設值的時候，此循環次數值的數目會加一。當循環次數值達到一第三預設值時，計頻模組20即完成高頻時脈的計數。在實務上，第三預設值例如為限制電磁板及電磁筆的收發回合的循環次數值。為了方便說明，本實施例之第三預設值係以二十來說明，本實施例不限制循環次數值及第三預設值的態樣。

進一步來說，第一高頻時脈訊號為第二時脈訊號S2的倍頻訊號。例如第一高頻時脈訊號為第二時脈訊號S2的2倍、3倍、4倍或N倍之高頻訊號。本實施例不限制第一高頻時脈訊號為第二時脈訊號S2的倍數大小。

另循環次數值為一次發送模式及一次接收模式的收發回合次數值，當計頻模組20判斷出循環次數值的累計次數達到第三預設值時，計頻模組20計算循環次數值的累計次數歸零，且控制模組22根據對第一高頻時脈訊號的計數結果，以計算出電磁筆筆尖的一壓力感應階度。而「對第一高頻時脈訊號的計數結果」將會等同於「對第一高頻時脈訊號與閘極致能訊號的交集的計數結果」。換句話說，「對第一高頻時脈訊號的計數結果」等同於「對第二高頻時脈訊號的計數結果」。其中第二高頻時脈訊號為第一高頻時脈訊號與閘極致能訊號的交集。更精確地說，控制模組22根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以計算出電磁筆的第二電磁訊號的頻率，進而得到電磁筆筆尖的壓力感應階度。

舉例來說，本實施例透過電磁板及電磁筆的二十個收發回合的循環次數值，以使電磁板可精確地計數出第二高頻時脈訊號的次數，並進而換算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。其中，計頻模組20計算二十個收發回合的第二高頻時脈訊號，以取得電磁筆筆尖的壓力感應階度。

假設電磁筆的頻率變化範圍為200kHz~220kHz。若量測週期時間設定為十個時脈脈衝，則200kHz所量測的時間是0.05ms，而220kHz所量測的時間為0.04545ms。而這中間的時間變化量為4.5μs。假設這4.5μs的時間變化量要以1024階或更高解析度來表示，則計數的計時器(timer)需要一高頻的時脈(clock)脈衝作為高頻時脈訊號。若因某種原因致使無法提高頻時脈脈衝的頻率，則增加計數的循環次數亦可達到相同的功效。因此，本實施例係以計頻模組20增加計數的循環次數值來說明。例如計頻模組20計算二十個收發回合的第二高頻時脈訊號，而收發回合的循環次數是會了計算出上述4.5μs的微小的時間變化量以1024階或更高解析度來表示。因此，電磁板可計算出高精確度的電磁筆筆尖的壓力感應階度。

當然，由上述頻率差異(220kHz-200kHz)可推知電磁筆觸壓電磁板的力道或筆觸。例如上述4.5μs的時間變化量要以1024階或更高解析度來表示時，則提升第三預設值，以增加計頻模組20對第二高頻時脈訊號的計數。所以，本實施例之計頻模組20可精準取得電磁筆的頻率，其中電磁筆的頻率係指示電磁筆觸壓電磁板的力道或筆觸。藉此電磁板可計算出高精確度的電磁筆筆尖的壓力感應階度。本實施例不限制計頻模組20及循環次數值的運作態樣。

圖2A為本發明另一實施例之計頻電路之局部電路圖。圖2B為耦接圖2A之本發明一實施例之計頻電路之局部電路圖。圖3A 為根據圖2A之本發明另一實施例之來源端計數模組之細部電路圖。圖3B為根據圖2A之本發明另一實施例之移動端計數模組之細部電路圖。圖3C為根據圖2A之本發明另一實施例之邏輯判斷模組之細部電路圖。圖3D為根據圖2A之本發明另一實施例之切換閘門模組之細部電路圖。圖3E為根據圖2A之本發明另一實施例之擷取訊號模組之細部電路圖。圖4A為根據圖2B之本發明另一實施例之計頻模組之細部電路圖。圖4B為根據圖2B之本發明另一實施例之循環計數單元之細部電路圖。其中，圖2B為電性連接圖2A之電路圖。圖3A、圖3B、圖3C、圖3D及圖3E分別為圖2A之細部電路圖。圖4A及圖4B分別為圖2B之細部電路圖。

請參閱圖2A~2B、圖3A~3E及圖4A~4B。圖2A所繪示一來源端計數模組10a(如圖3A所繪示)、一移動端計數模組12a(如圖3B所繪示)、一邏輯判斷模組14a(如圖3C所繪示)、一切換閘門模組16a(如圖3D所繪示)、一擷取訊號模組18a(如圖3E所繪示)及一電源24a。圖2B所繪示一計頻模組20a(如圖4A及圖4B所繪示)，其中計頻模組20a的輸出端耦接控制模組(未繪示)。

請參閱圖2A及圖3A，來源端計數模組10a具有一來源端單元106a、兩個第一計數單元100a、100b、一第一閂鎖單元102a及一第一比較單元104a。各第一計數單元100a、100b耦接第一比較單元104a。第一閂鎖單元102a耦接第一比較單元104a。其中第一比較單元104a具有一輸出端PQ，第一比較單元104a的輸出端PQ耦接邏輯判斷模組14a。另第一計數單元100a的輸入端CLK耦接第一時脈訊號so-clk，第一計數單元100a、100b的輸出端QA~QD耦接第一比較單元104a。

詳細來說，來源端單元106a包括一轉換元件1061a及二個或邏輯閘。其中轉換元件1061a係包括二個二極體及電阻，而轉換元件1061a用以將弦波訊號轉換為方波訊號。因此，來源端單元106a用以輸出第一時脈訊號so-clk給第一計數單元100a。而第一 計數單元100a的致能輸入端CLR耦接第一計數單元100b的致能輸入端CLR。第一計數單元100a的輸出端QD耦接第一計數單元100b的輸入端CLK。因此第一計數單元100a、100b可輸出例如八位元的時脈訊號。另第一閂鎖單元102a的資料輸入端D1~D8耦接微處理單元或是控制模組(未繪示)。本實施例不限制來源端單元106a的態樣。

請參閱圖2A及圖3B，移動端計數模組12a具有一移動端單元128a、一致能單元126a、兩個第二計數單元120a、120b、一第二閂鎖單元122a及一第二比較單元124a。各第二計數單元120a、120b耦接第二比較單元124a。第二閂鎖單元122a耦接第二比較單元124a。其中第二比較單元124a具有一輸出端PQ，第二比較單元124a的輸出端PQ耦接邏輯判斷模組14a。另第二計數單元120a、120b的輸入端CLK耦接第二時脈訊號pe-clk，第二計數單元120a、120b的輸出端QA~QD耦接第二比較單元124a。第二閂鎖單元122a的資料輸入端D1~D8耦接微處理單元或是控制模組(未繪示)，並耦接至來源端計數模組10a的第一閂鎖單元102a的資料輸入端D1~D8。

詳細來說，移動端單元128a包括一轉換元件1281a及一或邏輯閘。其中轉換元件1281a係包括二個二極體及電阻，而轉換元件1281a用以將弦波訊號轉換為方波訊號。因此，移動端單元128a用以輸出第二時脈訊號pe-clk給第二計數單元120a、120b。而第二計數單元120a、120b的致能輸入端CLR相互耦接。第二計數單元120a的輸出端QD耦接第二計數單元120b的輸入端CLK。因此，第二計數單元120a、120b可輸出例如八位元的時脈訊號。本實施例不限制移動端單元128a的態樣。另致能單元126a例如包括反相器與或邏輯閘，其中致能單元126a經由反相器以輸出一致能訊號。而來源端計數模組10a及移動端計數模組12a根據致能訊號，以啟動計算時脈脈衝的機制。本實施例不限制來源端計數模組10a 及移動端計數模組12a的態樣。

此外，第一或第二計數單元100a、100b、120a、120b例如為二進制紋波計數器，而二進制紋波計數器的型號為74HC393。第一或第二閂鎖單元102a、122a例如為D型閂鎖器，而D型閂鎖器的型號為74HC373。第一或第二比較單元104a、124a例如為八位元數值比較器，而八位元數值比較的型號為74HC688。

請參閱圖2A及圖3C，邏輯判斷模組14a包括一第一反相單元141a、一第二反相單元142a、一邏輯單元144a及一判斷閂鎖單元146a。第一反相單元141a的輸入端耦接來源端計數模組10a的第一比較單元104a的輸出端PQ，第一反相單元141a的輸出端耦接邏輯單元144a。而第二反相單元142a的輸入端耦接移動端計數模組12a的第一比較單元104a的輸出端PQ，第二反相單元142a的輸出端耦接邏輯單元144a。邏輯單元144a的輸出端耦接判斷閂鎖單元146a，判斷閂鎖單元146a耦接切換閘門模組16a。

第一或第二反相單元141a、142a例如為反相器，用以將訊號反相。例如反相器根據輸入的高邏輯電位而輸出低邏輯電位。反之，反相器根據輸入的低邏輯電位而輸出高邏輯電位，本實施例不限制第一或第二反相單元141a、142a的態樣。另邏輯單元144a例如包括一及邏輯閘與一或邏輯閘，所屬技術領域具有通常知識者應知道及邏輯閘與或邏輯閘的工作原理，在此不予贅述。

第一反相單元141a的輸出端輸出一來源端計數訊號so-ct給邏輯單元144a，且第二反相單元142a的輸出端輸出一移動端計數訊號pe-ct給邏輯單元144a。邏輯單元144a根據來源端計數訊號so-ct及移動端計數訊號pe-ct，以輸出一邏輯時脈訊號T-CLK給判斷閂鎖單元146a。判斷閂鎖單元146a根據邏輯時脈訊號T-CLK，以輸出切換訊號T-Q。

判斷閂鎖單元146a例如為復位JK型觸發器(Dual JK flip-flop with reset)或負邊緣觸發器，而復位JK型觸發器的型號例如為 74HC73。所屬技術領域具有通常知識者應知道復位JK型觸發器的工作原理，在此不予贅述。

請參閱圖2A及圖3D，切換閘門模組16a具有一控制端IN1、一組第一迴路端NC1、NC2、一組第二迴路端NO1、NO2及一組感應迴路端CO1、CO2。控制端IN1耦接邏輯判斷模組14a，並用以接收切換訊號T-Q。而第一迴路端NC1、NC2耦接電源24a。其中電源24a耦接至感應線圈。所以，於控制端IN1接收到低邏輯電位的切換訊號T-Q時，切換閘門模組16a處於發送模式，而電源24a耦接至感應線圈，以使電磁板發送第一電磁訊號給電磁筆。

接著，感應迴路端CO1、CO2例如為接收天線或感應線圈，用以接收電磁筆所傳遞的一第二電磁訊號。且第二電磁訊號經由第二迴路端NO1、NO2以傳輸到放大電路、濾波電路及/或轉換電路處理，而形成第二時脈訊號S2。在實務上，切換閘門模組16a例如為單刀雙擲的切換器，而單刀雙擲的切換器的型號例如為G3203 SPDT。本實施例不限制切換閘門模組16a的態樣。

請參閱圖2A及圖3E，擷取訊號模組18a包括一第三反相單元180a、一第一擷取閂鎖單元181a、一第二擷取閂鎖單元182a與一及邏輯單元186a。第三反相單元180a的輸入端耦接移動端計數模組12a，第三反相單元180a的輸出端耦接第一擷取閂鎖單元181a及第二擷取閂鎖單元182a。及邏輯單元186a的輸入端耦接第一擷取閂鎖單元181a及第二擷取閂鎖單元182a，及邏輯單元186a的輸出端輸出閘極致能訊號P-ga，並耦接計頻模組20a。

在實務上，第三反相單元180a例如為反相器，用以將訊號反相。所述技術領域具有通常知識者應知道反相器的運作情形，在此不予贅述。另第一及第二擷取閂鎖單元181a、182a例如為D型觸發器。其中第一擷取閂鎖單元181a的時脈輸入端CLK耦接移動端計數模組12a的第二計數單元120a、120b的輸出端。而第二擷取閂鎖單元182a的時脈輸入端CLK耦接邏輯判斷模組14a的第二 反相單元142a的輸出端。另及邏輯單元186a例如為及邏輯閘，本實施例不限制第一、第二擷取閂鎖單元181a、182a與及邏輯單元186a的態樣。

接下來，請參考圖2B及圖4A~4B。計頻模組20a包括一第一邏輯單元200a、一第二邏輯單元202a、複數個計數單元204a、204b、204c、204d、複數個閂鎖單元206a、206b及一循環計數單元208a。第一邏輯單元200a的第一輸入端用以接收第一高頻時脈訊號HF-clk，且第一邏輯單元200a的第二輸入端用以接收閘極致能訊號P-ga。第一邏輯單元200a的輸出端耦接這些計數單元204a、204b、204c、204d的其中之一。第二邏輯單元202a耦接循環計數單元208a及第一邏輯單元200a的第二輸入端。這些計數單元204a、204b、204c、204d耦接這些閂鎖單元206a、206b及循環計數單元208a。這些閂鎖單元206a、206b耦接控制模組(未繪示)。

值得一提的是，第一邏輯單元200a係以第一高頻時脈訊號HF-clk與閘極致能訊號P-ga的交集，以輸出第二高頻時脈訊號給計數單元204a、204b、204c、204d。其中計頻模組20a具有4個計數單元204a、204b、204c、204d，而這些計數單元204a、204b、204c、204d分別具有四個輸出端QA~QD，藉此以輸出256階的影像。在其他實施例中，計數單元204a、204b、204c、204d的數量例如為六個，藉此以輸出1024色、2048色或4096色的影像。所屬技術領域具有通常知識者可自由設計計數單元204a、204b、204c、204d的數量與態樣。另計頻模組20a的計數單元204a、204b、204c、204d及閂鎖單元206a、206b的型號或型態，例如分別相同於來源端計數模組10a的第一計數單元100a、100b及第一閂鎖單元102a。本實施例不限制計頻模組20a的態樣。

請參考圖2B及圖4B。循環計數單元208a包括一組邏輯元件2080a、兩個計數元件2082a1、2082a2、一閂鎖元件2084a、一比 較元件2086a及一反相元件2088a。邏輯元件2080a耦接計數元件2082a1、2082a2。計數元件2082a1、2082a2的輸入端CLK用以接收切換訊號T-Q，且計數元件2082a1、2082a2的輸出端QA~QD耦接比較元件2086a。閂鎖元件2084a耦接比較元件2086a。而比較元件2086a的輸出端PQ耦接反相元件2088a的輸入端。反相元件2088a的輸出端耦接第二邏輯單元202a及邏輯元件2080a。

詳細來說，請參考圖2B及圖4A~4B。於電磁板與電磁筆的收發回合的循環次數值達到第三預設值時，閂鎖元件2084a輸出一閂鎖訊號給比較元件2086a。而比較元件2086a透過反相元件2088a以輸出一循環週期訊號pd-ct給第二邏輯單元202a，其中循環週期訊號pd-ct例如為高邏輯電位的訊號。因此，第二邏輯單元202a根據循環週期訊號pd-ct及閘極致能訊號P-ga的交集，以使閂鎖單元206a、206b鎖住第二十個收發回合的位置的邏輯電位。

此外，循環計數單元208a的計數元件2082a1、2082a2、閂鎖元件2084a及比較元件2086a的型號或型態，例如分別相同於來源端計數模組10a的第一計數單元100a、100b、第一閂鎖單元102a及第一比較單元104a。本實施例不限制循環計數單元208a的態樣。

圖5為本發明另一實施例之計頻電路之訊號波形圖。請參閱圖5、圖2A及圖2B。圖5所繪示so-clk例如為來源端計數模組10a的第一時脈訊號，pe-clk例如為移動端計數模組12a的第二時脈訊號，En例如為使計頻電路運作的致能訊號，so-ct例如為來源端計數訊號，pe-ct例如為移動端計數訊號，T-CLK例如為邏輯時脈訊號，T-Q例如為邏輯判斷模組14a所輸出的切換訊號，P1例如為擷取移動端計數模組12a的第二時脈訊號之處理訊號，P-ga例如為擷取訊號模組18a所輸出的閘極致能訊號。

其中，T1、T2或T3係表示電磁板發送第一電磁訊號的時段， 而R1或R2表示電磁板接收第二電磁訊號的時段。換句話說，T1、T2或T3係表示電磁板對電磁筆充電的時段。於T1、T2或T3時段內，第一時脈訊號so-clk例如包括十二個時脈脈衝。R1或R2表示電磁筆放電以發送第二電磁訊號的時段。於R1或R2時段，第二時脈訊號pe-clk例如包括七個時脈脈衝。

詳細來說，電磁板偵測到電磁筆時，例如電磁板偵測到電磁筆的位置時，電磁板將產生致能訊號En，以啟動計頻電路1a的運作。於計頻電路1a致能時，致能訊號En係由低邏輯電位轉換為高邏輯電位，因此於T1~T3及R1~R2等時段存在高邏輯電位的致能訊號En，如圖5所繪示。另計頻電路1a會先以來源端計數模組10a計算第一時脈訊號so-clk的時脈脈衝的次數，其中移動端計數模組12a係處於停止計算第二時脈訊號pe-clk的時脈脈衝的次數的狀態。

於T1時段內，來源端計數模組10a計算第一時脈訊號so-clk的時脈脈衝的次數。例如由零計數到十一等十二個時脈脈衝。因此，於來源計數模組計算到第十二個時脈脈衝時，於第十二個時脈脈衝的位置的邏輯電位將被栓鎖住。其中這栓鎖住的邏輯電位經由第一反相單元141a以輸出來源端計數訊號so-ct，其中來源端計數訊號so-ct具有一個時脈方波，如圖5所繪示。

於相同T1時段內，移動端計數模組12a計算第二時脈訊號pe-clk的時脈脈衝的次數，其中時脈脈衝的次數為零。因此，移動端計數模組12a透過第二反相單元142a以輸出移動端計數訊號pe-ct。而移動端計數訊號pe-ct為一低邏輯電位的訊號。因此，來源端計數訊號so-ct及移動端計數訊號pe-ct經由邏輯單元144a以輸出一邏輯時脈訊號T-CLK。其中邏輯時脈訊號T-CLK例如為來源端計數訊號so-ct及移動端計數訊號pe-ct的合成訊號。所以，邏輯時脈訊號T-CLK具有第一個時脈方波。

接著，邏輯時脈訊號T-CLK經由判斷閂鎖單元146a判斷後， 以輸出切換訊號T-Q1，其中切換訊號T-Q1例如為低邏輯電位的訊號。在實務上，於判斷閂鎖單元146a判斷出奇數次接收到時脈方波時，判斷閂鎖單元146a將產生例如為低邏輯電位的切換訊號T-Q1。於判斷閂鎖單元146a判斷出偶數次接收到時脈方波時，判斷閂鎖單元146a將產生例如為高邏輯電位的切換訊號T-Q2。此外，於T1時段內，第二時脈訊號例如為低邏輯電位的訊號。所以，閘極致能訊號P-ga也為低邏輯電位的訊號，如圖5所繪示。

值得注意的是，來源端計數訊號so-ct的脈衝正緣係指示移動端計數模組12a計算第二時脈訊號pe-clk的時脈脈衝的次數歸零。且來源端計數訊號so-ct的脈衝負緣係指示移動端計數模組12a啟動計算第二時脈訊號pe-clk的時脈脈衝的次數。本實施例不限制來源端計數訊號so-ct的脈衝正緣及脈衝負緣的運作。

於R1時段內，移動端計數模組12a計算第二時脈訊號pe-clk的時脈脈衝的次數。例如由零計數到六等七個時脈脈衝。因此，於移動端計數模組12a計算到第七個時脈脈衝時，於第七個時脈脈衝的位置的邏輯電位將被栓鎖住。其中這栓鎖住的邏輯電位經由第二反相單元142a以輸出移動端計數訊號pe-ct。其中移動端計數訊號pe-ct具有一個時脈方波，如圖5所繪示。

於相同R1時段內，來源端計數模組10a透過第二反相單元142a以輸出來源端計數訊號so-ct，而來源端計數訊號so-ct為一低邏輯電位的訊號。因此，來源端計數訊號so-ct及移動端計數訊號pe-ct經由邏輯單元144a以輸出一邏輯時脈訊號T-CLK。其中邏輯時脈訊號T-CLK例如為來源端計數訊號so-ct及移動端計數訊號pe-ct的合成訊號。所以，邏輯時脈訊號T-CLK具有第二個時脈方波。

接著，邏輯時脈訊號T-CLK經由判斷閂鎖單元146a判斷後，以輸出切換訊號T-Q2。其中切換訊號T-Q2例如為高邏輯電位的訊號。在實務上，於判斷閂鎖單元146a判斷出偶數次接收到時脈方 波時，判斷閂鎖單元146a將產生例如為高邏輯電位的切換訊號T-Q2。

此外，於R1時段內，第二時脈訊例如為七個時脈脈衝的訊號。所以，擷取訊號模組18a擷取第二時脈訊號pe-clk的中間五個時脈脈衝，其中第一個及第七個時脈脈衝係屬變動而不固定的時脈脈衝。所以，擷取訊號模組18a捨去第一個及第七個時脈脈衝。因此，擷取訊號模組18a係以固定的中間五個時脈脈衝以輸出閘極致能訊號P-ga。如圖5所繪示。另P1例如為擷取移動端計數模組12a的第二時脈訊號之處理訊號，而此處理訊號經由擷取訊號模組18a運算後以產生閘極致能訊號P-ga。在其他實施例中，擷取訊號模組18a可擷取第二時脈訊號pe-clk的中間九個、七個或三個時脈脈衝，本實施例不限制擷取訊號模組18a的運作。

值得一提的是，移動端計數訊號pe-ct的脈衝正緣係指示來源端計數訊號so-ct計算第一時脈訊號so-clk的時脈脈衝的次數歸零。移動端計數訊號pe-ct的脈衝負緣係指示來源端計數訊號so-ct啟動計算第一時脈訊號so-clk的時脈脈衝的次數。本實施例不限制移動端計數訊號pe-ct的脈衝正緣及脈衝負緣的運作。

同理可知，於T2時段內，計頻電路1a的運作如同T1時段；於R2時段內，計頻電路1a的運作如同R1時段；於T3時段內，計頻電路1a的運作如同T1時段。因此，計頻電路1a依此循環順序運作。此外，T1時段及R1時段係為電磁板及電磁筆的一個收發回合的時段，而本實施例係以電磁板及電磁筆的二十個收發回合來說明。本實施例不限制電磁板及電磁筆的收發回合的次數及其運作。

接下來，繼續說明本實施例之電磁板及電磁筆的第十九個及第二十個收發回合的運作。

圖6為本發明另一實施例之計頻電路之訊號波形圖。請參閱 圖6、圖2A及圖2B。圖6所繪示HF-clk例如為第一高頻時脈訊號，pd-ct例如為循環計數單元208a所輸出的循環週期訊號，HFP-ga例如為第一邏輯單元200a所輸出的第二高頻時脈訊號，ct-clr例如為重新設定訊號。

於T19時段內，第一高頻時脈訊號HF-clk及閘極致能訊號P-ga的交集部分係為第二高頻時脈訊號HFP-ga。其中第二高頻時脈訊號HFP-ga經由計數單元204a、204b、204c、204d及閂鎖單元206a、206b以輸出給控制模組(未繪示)，藉此電磁板可計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。其中循環週期訊號pd-ct例如為於第一個至第十九個收發回合時的低邏輯電位。因此，於進入T20時段，閂鎖元件2084a將第二十個收發回合的位置栓鎖住。所以，循環週期訊號pd-ct將自低邏輯電位轉換為高邏輯電位。

於R20時段內，循環計數單元208a根據上述高邏輯電位的循環週期訊號pd-ct，以產生一重新設定訊號ct-clr。而這重新設定訊號ct-clr係指示循環次數值的次數歸零。換句話說，於T21時段起，電磁板及電磁筆將進入另一次的二十個收發回合。如此一來，本實施例之電磁板透過計算二十個收發回合的第二高頻時脈訊號HFP-ga，以使電磁板計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度，本實施例不限制上述訊號波形的態樣。

圖7-1為本發明另一實施例之計頻方法流程圖。圖7-2為本發明另一實施例之計頻方法流程圖。請參閱圖7-1、圖7-2及圖1。一種計頻方法，適於一電磁筆與一電磁板的一計頻電路1。計頻電路1包括一來源端計數模組10、一移動端計數模組12、一邏輯判斷模組14、一切換閘門模組16、一擷取訊號模組18、一計頻模組20與一控制模組22。其中邏輯判斷模組14耦接來源端計數模組10及移動端計數模組12，切換閘門模組16耦接邏輯判斷模組14與一電源。擷取訊號模組18耦接移動端計數模組12與計頻模組 20之間。而計頻模組20耦接控制模組22。

值得注意的是，本實施例之下列步驟，係由擷取訊號模組18根據第二時脈訊號S2以輸出閘極致能訊號給計頻模組20。而計頻模組20接收一第一高頻時脈訊號，且計頻模組20根據閘極致能訊號以輸出第二高頻時脈訊號，或是停止輸出第二高頻時脈訊號。其中第二高頻時脈訊號係為計頻模組20被致能時所接收而輸出的第一高頻時脈訊號。再者，計頻模組20將計算出多個收發回合的第二高頻時脈訊號。而這些收發回合的第二高頻時脈訊號係指示電磁筆的筆觸或筆觸力道，藉此電磁板可計算出電磁筆筆尖的一壓力感應階度。而計頻方法包括下列步驟：

於步驟S701中，來源端計數模組10接收一第一時脈訊號S1。在實務上，計頻電路1未致能啟動時，來源端計數模組10不會計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的次數；反之，於計頻電路1致能啟動時，來源端計數模組10接收第一時脈訊號S1，並計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的次數。

於步驟S703中，判斷第一時脈訊號S1的時脈脈衝的累計次數是否達到來源端計數模組10的一第一預設值。在實務上，第一預設值例如為正整數。若步驟S703的判斷結果為否，則來源端計數模組10繼續計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的次數，並進行步驟S701；反之，若步驟S703的判斷結果為是，則進行步驟S705，邏輯判斷模組14產生一切換訊號給切換閘門模組16，以控制切換閘門模組16切換為一接收模式。

在實務上，第一預設值例如為第一時脈訊號S1的時脈脈衝的累計上限次數值。例如第一預設值為十二時，來源端計數模組10計算時脈脈衝的次數自零計數到十一。換言之，時脈脈衝的累計次數值達到十二。之後，於來源端計數模組10被重新致能時，來源端計數模組10將重新計算時脈脈衝的次數。

於步驟S707中，來源端計數模組10停止計算第一時脈訊號 S1的時脈脈衝的次數，並由移動端計數模組12啟動以計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數。在實務上，來源端計數模組10自啟動計算時脈脈衝的次數至停止計算時脈脈衝的次數的週期時間，係為電磁板對電磁筆充電的時間。因此，當電磁板停止對電磁筆充電時，電磁筆將放電以發送第二電磁訊號給電磁板，並由移動端計數模組12啟動計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數。

於步驟S709中，移動端計數模組12接收一第二時脈訊號S2。在實務上，電磁板接收到電磁筆放電所發送的第二電磁訊號，第二電磁訊號經由電磁板的放大電路、濾波電路及/或轉換電路(即將正弦波轉換為方波)處理後，將轉換為第二時脈訊號S2。移動端計數模組12接收第二時脈訊號S2，並計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數。於步驟S711中，判斷第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計次數是否達到移動端計數模組12的一第二預設值。

在實務上，第二預設值例如正整數，其中第一預設值大於第二預設值。若步驟S711的判斷結果為否，則移動端計數模組12繼續計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數，並進行步驟S709；反之，若步驟S711的判斷結果為是，則進行步驟S713，邏輯判斷模組14產生一切換訊號給切換閘門模組16，以控制切換閘門模組16切換為一發送模式。以及步驟S715中，移動端計數模組12停止計算第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數，並由來源端計數模組10啟動以計算第一時脈訊號S1的時脈脈衝的次數。

在實務上，第二預設值例如為第二時脈訊號S2的時脈脈衝的累計上限次數值。例如第二預設值為七時，移動端計數模組12計算時脈脈衝的次數自零計數到六。換言之，時脈脈衝的累計次數值達到七。之後，於移動端計數模組12被重新致能以重新計算時脈脈衝的次數。

接下來，於步驟S717中，擷取訊號模組18根據第二時脈訊號S2以產生一閘極致能訊號給計頻模組20，以使計頻模組20對 一第二高頻時脈訊號計數。在實務上，擷取訊號模組18可產生閘極致能訊號給計頻模組20，以使計頻模組20致能以輸出第二高頻時脈訊號，或是使計頻模組20停止輸出第二高頻時脈訊號。其中擷取訊號模組18根據第二時脈訊號S2中固定的時脈脈衝，以輸出使計頻模組20致能的閘極致能訊號。

舉例來說，第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數為自一計數到五之期間，擷取訊號模組18輸出使計頻模組20致能的閘極致能訊號。在其他實施例中，於第二時脈訊號S2的時脈脈衝的次數為自五計數到六之期間，擷取訊號模組18也可輸出使計頻模組20致能的閘極致能訊號。所屬技術領域具有通常知識者可自由設計擷取訊號模組18輸出閘極致能訊號的態樣。

於步驟S719中，判斷計頻模組20的一循環次數值是否達到一第三預設值。在實務上，於步驟S719的判斷結果為是時，則進行步驟S721，計頻模組20完成第二高頻時脈訊號的計數。接著，於步驟S723中，控制模組22根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以計算出電磁筆筆尖的一壓力感應階度。

詳細來說，循環次數值係為一次發送模式及一次接收模式的收發回合的次數值。其中計頻模組20被擷取訊號模組18致能一次，則計頻模組20的循環次數值將累進遞增。當循環次數值達到第三預設值時，計頻模組20完成第二高頻時脈訊號的計數。本實施例之第三預設值係以二十來說明。換句話說，本實施例之計頻模組20需計算二十個收發回合的第二高頻時脈訊號。當計頻模組20完成第二高頻時脈訊號的計數後，完成計數後的第二高頻時脈訊號將傳輸給控制模組22，而控制模組22將根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以計算出電磁筆筆尖的一壓力感應階度。

此外。當計頻模組20完成第二高頻時脈訊號的計數後，計頻模組20將計算循環次數值的次數歸零。換句話說，計頻模組20根據閘極致能訊號被致能的次數歸零。另計頻模組20接收一第一 高頻時脈訊號，且計頻模組20根據閘極致能訊號，以產生一第二高頻時脈訊號給控制模組22。

假設於步驟S719的判斷結果為否時，則進行於步驟S725，累計循環次數值。在實務上，本實施例初始設定之循環次數值例如為零。例如計頻模組被第一次致能時，則循環次數值累計為一。同理可知，於計頻模組被第十一次致能時，則循環次數值累計為十一。在其他實施例中，初始設定之循環次數值例如為二十，且於其他實施例係以遞減方式進行，而第三預設值例如為零，於循環次數值被遞減為零時，計頻模組20完成第二高頻時脈訊號的計數。所屬技術領域具有通常知識者可自由設計計頻模組20、循環次數值及第三預設值的運作態樣。

值得一提的是，步驟S717~S725係用以使電磁板計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。在其他實施例中，步驟S717~S725亦可降低或提升第三預設值，藉此調整電磁板計算電磁筆筆尖的壓力感應階度，本實施例不限制計頻方法的流程步驟。

綜上所述，本發明為一種計頻電路，包括一來源端計數模組、一移動端計數模組、一邏輯判斷模組、一切換閘門模組、一擷取訊號模組、一計頻模組及一控制模組，其中擷取訊號模組根據第二時脈訊號，以輸出閘極致能訊號給計頻模組。藉此計頻模組致能以輸出第二高頻時脈訊號，而每一次計頻模組致能，則計頻模組的循環次數值將累進遞增一。當循環次數值達到第三預設值時，計頻模組完成第二高頻時脈訊號的計數，且控制模組根據完成計數後的第二高頻時脈訊號，以計算出電磁筆筆尖的壓力感應階度。接著，當計頻模組被致能的累計次數達到第三預設值時，計頻模組將重新計算第二高頻時脈訊號的次數。所以，電磁板可輸出高精確度的電磁筆筆尖的壓力感應階度。此外，於來源端計數模組計算第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第一預設值時，邏輯判斷模組輸出第一邏輯電位的切換訊號給切換閘門模 組。以及於移動端計數訊號計算第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到第二預設值時，邏輯判斷模組輸出第二邏輯電位的切換訊號給切換閘門模組，藉此控制切換閘門模組切換於發送模式或接收模式。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧計頻電路

10‧‧‧來源端計數模組

12‧‧‧移動端計數模組

14‧‧‧邏輯判斷模組

16‧‧‧切換閘門模組

18‧‧‧擷取訊號模組

20‧‧‧計頻模組

22‧‧‧控制模組

S1‧‧‧第一時脈訊號

S2‧‧‧第二時脈訊號

Claims (17)

1. 一種計頻電路，適用於一電磁板與一電磁筆，而該計頻電路設置於該電磁板，該計頻電路包括：一來源端計數模組，用以接收一第一時脈訊號，且該來源端計數模組具有一第一預設值；一移動端計數模組，用以接收一第二時脈訊號，且該移動端計數模組具有一第二預設值，其中該電磁筆於放電狀態時輸出一第二電磁訊號，以供該電磁板接收及處理該第二電磁訊號並產生該第二時脈訊號；一擷取訊號模組，耦接該移動端計數模組；一計頻模組，耦接該擷取訊號模組，且該計頻模組具有一循環次數值；一控制模組，耦接該計頻模組；及其中，該擷取訊號模組根據該第二時脈訊號以產生一閘極致能訊號給該計頻模組，以使該計頻模組致能以對一第一高頻時脈訊號計數，並於該計頻模組計算該循環次數值的累計次數達到一第三預設值時，該計頻模組輸出該第一高頻時脈訊號的計數結果給該控制模組，以供該控制模組計算出該第二電磁訊號的頻率，而該第一高頻時脈訊號為該第二時脈訊號的倍頻訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之計頻電路，其中該計頻電路更包括：一邏輯判斷模組，耦接該來源端計數模組及該移動端計數模組；及一切換閘門模組，耦接該邏輯判斷模組；其中，於該來源端計數模組計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到該第一預設值時，該邏輯判斷模組產生一切換訊號給該切換閘門模組，以使該切換閘門模組切換為 一接收模式；其中，於該移動端計數模組計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到該第二預設值時，該邏輯判斷模組產生一切換訊號給該切換閘門模組，以使該切換閘門模組切換為一發送模式；其中，該循環次數值為一次該發送模式及一次該接收模式的收發回合次數值，而該計頻模組接收該第一高頻時脈訊號，且該計頻模組根據該閘極致能訊號以輸出一第二高頻時脈訊號，該第二高頻時脈訊號為該第一高頻時脈訊號與該閘極致能訊號的交集，當該計頻模組判斷出該循環次數值的累計次數達到該第三預設值時，該計頻模組計算該循環次數值的累計次數歸零，且該控制模組根據該第二電磁訊號的頻率，以計算出該電磁筆筆尖的一壓力感應階度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之計頻電路，其中該擷取訊號模組包括一第三反相單元、一第一擷取閂鎖單元、一第二擷取閂鎖單元與一及邏輯單元，該第三反相單元的輸入端耦接該移動端計數模組，該第三反相單元的輸出端耦接該第一擷取閂鎖單元及該第二擷取閂鎖單元，該及邏輯單元的輸入端耦接該第一擷取閂鎖單元及該第二擷取閂鎖單元，該及邏輯單元的輸出端輸出該閘極致能訊號，並耦接該計頻單元。
4. 如申請專利範圍第2項所述之計頻電路，其中該計頻模組包括一第一邏輯單元、一第二邏輯單元、複數個計數單元、複數個閂鎖單元及一循環計數單元，該第一邏輯單元的第一輸入端用以接收該第一高頻時脈訊號，且該第一邏輯單元的第二輸入端用以接收該閘極致能訊號，該第一邏輯單元根據該閘極致能訊號，以輸出或停止輸出該第二高頻時脈訊號，該第一邏輯單元的輸出端耦接該些計數單元的其中之一，該第二邏輯單元耦接該循環計數單元及該第一邏輯單元的第二輸入端，該些計數單 元耦接該些閂鎖單元及該循環計數單元，該些閂鎖單元耦接該控制模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之計頻電路，其中該循環計數單元包括一組邏輯元件、至少一計數元件、一閂鎖元件、一比較元件及一反相元件，該組邏輯元件耦接該至少一計數元件，該至少一計數元件的輸入端用以接收該切換訊號，且該至少一計數單元的輸出端耦接該比較元件，該閂鎖元件耦接該比較元件，而該比較元件的輸出端耦接該反相元件的輸入端，該反相元件的輸出端耦接該第二邏輯單元及該組邏輯元件。
6. 如申請專利範圍第2項所述之計頻電路，其中該邏輯判斷模組包括一第一反相單元、一第二反相單元、一邏輯單元及一判斷閂鎖單元，該第一反相單元的輸入端耦接該來源端計數模組，該第一反相單元的輸出端耦接該邏輯單元，而該第二反相單元的輸入端耦接該移動端計數模組，該第二反相單元的輸出端耦接該邏輯單元，該邏輯單元的輸出端耦接該判斷閂鎖單元，該判斷閂鎖單元耦接該切換閘門模組。
7. 如申請專利範圍第6項所述之計頻電路，其中該第一反相單元的輸出端輸出一來源端計數訊號給該邏輯單元，且該第二反相單元的輸出端輸出一移動端計數訊號給該邏輯單元，該邏輯單元根據該來源端計數訊號及該移動端計數訊號，以輸出一邏輯時脈訊號給該判斷閂鎖單元，該判斷閂鎖單元根據該邏輯時脈訊號以輸出該切換訊號，而該切換訊號包括一第一邏輯電位及一第二邏輯電位，該第一邏輯電位係指示該切換閘門模組停止發送一第一電磁訊號給該電磁筆，該第二邏輯電位係指示該切換閘門模組啟動發送該第一電磁訊號給該電磁筆。
8. 如申請專利範圍第7項所述之計頻電路，其中該來源端計數訊號的脈衝正緣係指示該移動端計數模組計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數歸零，且脈衝負緣係指示該移動端計數模組啟 動計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數，該移動端計數訊號的脈衝正緣係指示該來源端計數模組計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數歸零，該移動端計數訊號的脈衝負緣係指示該來源端計數模組啟動計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數。
9. 如申請專利範圍第2項所述之計頻電路，其中該切換閘門模組具有一控制端、一組第一迴路端、一組第二迴路端及一組感應迴路端，該控制端耦接該邏輯判斷模組，該組第一迴路端耦接一電源，該組感應迴路端用以接收該電磁筆所傳遞的一第二電磁訊號，且該第二電磁訊號經由該組第二迴路端輸出至一訊號放大電路。
10. 如申請專利範圍第1項所述之計頻電路，其中該來源端計數模組計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到該第一預設值時，該來源端計數模組停止計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數，並由該移動端計數模組啟動以重新計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數，而該移動端計數模組計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到該第二預設值時，該移動端計數模組停止計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數，並由該來源端計數模組啟動以重新計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數。
11. 如申請專利範圍第1項所述之計頻電路，其中該來源端計數模組具有至少一第一計數單元、一第一閂鎖單元、一第一比較單元及一來源端單元，該至少一第一計數單元的輸入端耦接該第一時脈訊號，且該至少一第一計數單元的輸出端耦接該第一比較單元，該第一閂鎖單元耦接該第一比較單元，而該第一比較單元的輸出端耦接該邏輯判斷模組，該來源端單元耦接該至少一第一計數單元及該移動端計數模組，該第一來源端單元輸出該第一時脈訊號給該至少一計數單元。
12. 如申請專利範圍第1項所述之計頻電路，其中該移動端計數模 組具有至少一第二計數單元、一第二閂鎖單元、一第二比較單元及一致能單元，該至少一第二計數單元的輸入端耦接該第二時脈訊號，且該至少一第二計數單元的輸出端耦接該第二比較單元，該第二閂鎖單元耦接該第二比較單元，而該第二比較單元的輸出端耦接該邏輯判斷模組，該致能單元耦接該至少一第二計數單元及該來源端計數模組。
13. 一種計頻方法，適用於一電磁筆與一電磁板的一計頻電路，該計頻電路包括一來源端計數模組、一移動端計數模組、一擷取訊號模組、一計頻模組及一控制模組，該擷取訊號模組耦接該移動端計數模組與該計頻模組之間，該控制模組耦接該計頻模組，其中該電磁筆於放電狀態時輸出一第二電磁訊號，以供該電磁板接收及處理該第二電磁訊號並產生一第二時脈訊號，而該計頻方法包括：該擷取訊號模組根據該第二時脈訊號以產生一閘極致能訊號給該計頻模組，以使該計頻模組致能以對一第一高頻時脈訊號計數，而該第一高頻時脈訊號為該第二時脈訊號的倍頻訊號；判斷該計頻模組的一循環次數值的累計次數是否達到一第三預設值；若判斷結果為是，該計頻模組輸出該第一高頻時脈訊號的計數結果給該控制模組；該控制模組根據該第一高頻時脈訊號的計數結果，以計算出該第二電磁訊號的頻率。
14. 如申請專利範圍第13項所述之計頻方法，其中該計頻電路更包括一邏輯判斷模組及一切換閘門模組，該邏輯判斷模組耦接該來源端計數模組及該移動端計數模組，該切換閘門模組耦接該邏輯判斷模組，而計頻方法更包括：該來源端計數模組接收一第一時脈訊號； 判斷該第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到該來源端計數模組的一第一預設值；若判斷結果為是，則該邏輯判斷模組產生一切換訊號給該切換閘門模組，以控制該切換閘門模組切換為一接收模式；該移動端計數模組接收該第二時脈訊號；判斷該第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到該移動端計數模組的一第二預設值；及若判斷結果為是，則該邏輯判斷模組產生該切換訊號給該切換閘門模組，以控制該切換閘門模組切換為一發送模式。
15. 如申請專利範圍第14項所述之計頻方法，其中於判斷該第一時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到該來源端計數模組的一第一預設值，以及判斷結果為是之步驟中，該來源端計數模組停止計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數，並由該移動端計數模組啟動以重新計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數。
16. 如申請專利範圍第14項所述之計頻方法，其中於判斷該第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數是否達到該移動端計數模組的一第二預設值，以及判斷結果為是之步驟中，該移動端計數模組計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的累計次數達到該第二預設值時，該移動端計數模組停止計算該第二時脈訊號的時脈脈衝的次數，並由該來源端計數模組啟動以重新計算該第一時脈訊號的時脈脈衝的次數。
17. 如申請專利範圍第13項所述之計頻方法，其中於判斷該計頻模組的一循環次數值的累計次數是否達到一第三預設值，以及判斷結果為是之步驟中，更包括：判斷出該計頻模組的該循環次數值的累計次數達到該第三預設值時，該計頻模組計算該循環次數值的累計次數歸零，其中該循環次數值為一次該發送模式及一次該接收模式的收發回合次數值。