TWI640861B - 場裝置 - Google Patents
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Abstract
一種具有微處理器(3)以及顯示器及/或操作模組(5)之場裝置(1),顯示器及/或操作模組(5)可自場裝置(1)分離,微處理器(3)顯示節能模組,在其中將顯示器及/或操作模組關閉,提供喚醒電路(7),其在顯示器及/或操作模組自場裝置分離或連接至場裝置時產生喚醒信號。
Description
本發明係關於如請求項1前文之場裝置。
這類場裝置在先前技術中係眾所周知的,並且包含用於控制場裝置之微處理器以及顯示器及/或操作模組,可將其從場裝置分離,顯示器及/或操作模組亦由微處理器控制。微處理器在這裡顯示節能模式,在節能模式下將顯示器及/或操作模組關閉或停用,可按照這種方式降低能耗。
這種節能模式也稱為待機模式,特別是用在利用電池操作的場裝置中,目的是為了節省用於能量供應的電池,從而得到最長的場裝置操作壽命。
再者,具有不同節能模式之微處理器或微型控制器屬於已知,其中的介面及處理器時脈亦為了節能,而取決於節能模式予以停用。其藉由將處理器之介面及時脈停用,不再顯示如啟用模式下原有的功能範圍,以致特別是資料輸出、輸入場中,從而亦在顯示器及/或操作模組(例如:顯示器、LED或其它輸出裝置、以及鍵盤)操作期間的特定功能相當受到限制,或不再能夠使用。
為了允許結束節能模式(例如:藉由輸入資料),先前技術在這裡常進行所謂的輪詢,亦即循環查詢例如可連接之操作元件或週邊裝置。然而,此種輪詢(polling)帶來運算費用,從而消耗電力,另外,其還阻止微處理器之節能模式,微處理器之內部時脈及/或介面在節能模式下是停用的。
在這裡,本發明之目的在於將根據先前技術之場裝置進一步開發,使得即使是在微型控制器之內部時脈及/或介面停用之微型控制器節能模式下,仍得以可靠地檢測顯示器及/或操作模組,避免顯示器及/或操作模組有任何變動。
本目的是在顯示如請求項1所述特徵之場裝置中達成的。
有幫助的進一步開發屬於附屬項的目的。
再者,應避免循環輪詢。
根據本發明之場裝置包含微處理器以及可自該場裝置分離之顯示器及/或操作模組,微處理器包含節能模式,顯示器及/或操作模組在節能模式下關閉,並且其特徵在於喚醒電路,喚醒電路在顯示器及/或操作模組自場裝置分離,隨後又再次連接至場裝置時,產生喚醒信號。
此一具體實施例致使可基於場裝置介面處的內部電阻,監測較佳關斷之顯示器及/或操作模組,並且所監測電阻之變動導致喚醒信號之產生。若喚醒開關顯
示比較器,則可用特別簡單的方式實現此監測。例如,在測量信號低於參考電壓時,隨著比較器係以參考電壓與測量電壓予以輸入並且產生喚醒信號,比較器可進行電壓監測。若使用此一電壓監測,則例如,可監測顯示器及/或操作模組之內部電阻,若監測之電阻有任何奱動,亦即分離或連接顯示器及/或操作模組,則測量電壓產生變動,以致比較器在合適的電路系統中產生喚醒信號。
除了監測所連接顯示器及/或操作模組之內部電阻,也可將本發明用於電容或感應監測,例如施加至介面50之容量或感應率(inductivity)。
在不應修改現有顯示器及/或操作模組,並且特別是應避免安裝任何另外的開關及/或線路時,可按照特別有效益的方式使用本發明。
較佳的是,第一喚醒電路顯示第一分壓器,第一分壓器係以例如連接至供應電壓之第一電阻、以及連接至接地電位之第二電阻的串聯予以形成,此串聯有可能在這兩個電阻介面處分接參考電壓。
藉由使用電壓零件,可達成的是,可產生電力消耗非常低,範圍為數微安培或數奈安培之參考電壓。
喚醒電路較佳的是包含測量電路,可於測量電路分接測量電壓,較佳的是將測量電路作成第二分壓器。在這裡,較佳的是將第二分壓器設計成包含第三電阻及第四電阻之串聯,將第三電阻及第四電阻的大小調整成使得第四電阻及關斷之顯示器及/或操作模組並聯切換,測量範圍等於參考電壓。
如上述,可藉由使用分壓器產生電力消耗非常小的測量電壓,藉由並聯切換第四電阻以及顯示器及/或操作模組,顯示器及/或操作模組對場裝置之任何連接及/或分離都直接影響測量電壓。
得以在第三電阻與第一電阻的大小調整成相等,亦即顯示相同量度時,達成特別簡單的具體實施例。較佳的是,這裡所用電阻的範圍係數百萬歐姆,從而降低喚醒電路之電力消耗。
在設計分壓器時,另外有助益的是,第四電阻和關斷顯示器及/或操作模組之並聯電路其大小與第二電阻相等。
較佳的是,將第一分壓器及/或第二分壓器的大小調整成小於5微安培之電流流經分壓器。
在本發明之進一步發展中,喚醒電路(較佳的是比較器)所發出的喚醒信號係送至微處理器之中斷輸入,使得微處理器也從深度節能模式遭到喚醒,處理器時脈及處理器介面例如在深度節能模式下遭到停用。
中斷信號可為單純的埠中斷,例如即使無任何系統時脈且微型控制器相關介面未啟動,仍可用於將其從節能模式喚醒。
也可例如藉由將第三電阻切換成與第一開關並聯而啟動喚醒電路,其中斷節能模式下顯示器及/或操作模組之能量供應,並且較佳的是在第四電阻與接地電位之間設置第二開關,其在節能模式將第四電阻連接至接地電位。按照這種方式,起測量電路作用之第二分壓
器在正常操作期間關斷,並且僅在轉至節能模式時才啟動,顯示器及/或操作模組在節能模式下關斷。
1‧‧‧場裝置
3‧‧‧微處理器
5‧‧‧顯示器/操作模組
7‧‧‧喚醒電路
11‧‧‧第一分壓器
12‧‧‧第二分壓器
14‧‧‧測量電路
16‧‧‧中斷輸入
17‧‧‧資料線
18‧‧‧資料輸入
50‧‧‧介面
RA‧‧‧電阻
LA‧‧‧感應率
CA‧‧‧容量
RK‧‧‧線路電阻
LK‧‧‧線路感應率
CK‧‧‧線路容量
Vref‧‧‧參考電壓
Vmess‧‧‧測量電壓
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
R3‧‧‧第三電阻
R4‧‧‧第四電阻
R5‧‧‧第五電阻
Ri‧‧‧內部電阻
S1‧‧‧第一開關
S2‧‧‧第二開關
VSS‧‧‧供應電壓
Vdd‧‧‧接地電位
底下係參照附圖更詳細說明本發明。
顯示的有:
第1圖係根據本發明顯示場裝置之簡化電路圖。
第1圖根據本發明顯示場裝置1之簡化電路圖,場裝置1的這個示意圖根據本發明,僅顯示控制場裝置1之微型控制器3、可連接至場裝置之顯示器及/或操作模組5、以及喚醒電路。另外如感測器與對應信號處理單元之類的重要組件,通常係設於場裝置1中,並且由微型控制器3控制,為了方便觀視未予以在第1圖中示出。
場裝置1係經由介面50連接至顯示器及/或操作模組5,在本例示性具體實施例中,串列通訊係設於場裝置1與顯示器及/或操作模組5之間。在這裡,串列通訊相較於並列通訊的優點在於,所需的線路少相當多,從而特別是在長線路的情況下,可降低能耗。此外,可保持低接線費用及接線成本。微型控制器3一側係經由資料線17連接至介面50,並且經由介面50連接至顯示器及/或操作模組5,顯示器及/或操作模組5同時經由介面50得到能量供應。
顯示器及/或操作模組5顯示內部電阻Ri,其在靜態範圍裡可藉由電阻R5予以實質且特別表示。為了
要改善顯示器及/或操作模組5之替換開關,可另外將替換圖用於連接之纜線,纜線連接係藉由切換纜線電阻RK、纜線感應率LK以及纜線容量CK達成。另外,實際顯示器單元之其它感應率、容量及電阻RA、LA、CA在最簡化的情況下,可配合內部電阻Ri及之測量及後續參考電壓Vref之比較一起使用。
在本例示性具體實施例中,喚醒電路7包含作為中心組件之比較器9,其設計搭配了顯示第一電阻R1及第二電阻R2之第一分壓器11,串聯之電阻R1、R2係切換至供應電壓VSS及接地電位Vdd。可在電阻R1、R2之間,分接送至比較器9反相輸入之參考電壓Vref。比較器9在其非反相輸入設有藉由第二分壓器1產生之測量電壓Vmess,其係產生自第三電阻R3及第四電阻R4之串聯電路,此串聯電路係切換成與顯示器及/或操作模組5並聯。
微型控制器3還控制第一開關S1及第二開關S2,第一開關S1在轉至節能模式期間,中斷顯示器及/或操作模組5之能量供應,以致顯示器及/或操作模組5關閉。第一開關S1係切換成與第三電阻R3並聯,以致在場裝置1正常操作時係藉由閉合之切換器S1予以橋接,從在正常操作期間將其關閉。為了在正常操作期間節省能量,第二開關S2係另外設於第四電阻R4與第二開關S2之接地電位Vdd之間,第二開關S2在正常操作斷開且在節能模式下閉合,以致在正常操作期間無電流流經第四電阻R4,從而未消耗能量。
在本例示性具體實施例中,第一電阻R1及第三電阻R3係選成具有相等大小,以致在這裡調整電壓部分11、12之量度,使得第四電阻R4以及顯示器及/或操作模組5之內部電阻Ri構成的並聯電路顯示出的大小,與第一分壓器11之第二電阻R2相同。
若現將場裝置1轉成節能模式,由於分壓器11、12的具體實施例完全相同,測量電壓Vmess及參考電壓Vref顯示相同值,以致比較器9未發出喚醒信號。在這裡藉由分離介面50之插入式連接而將顯示器及/或操作模組5自場裝置1移除時,通過第二分壓器12之電流改變且第四電阻R4之電壓下降,以致測量電壓Vmess相較於參考電壓Vref上升,從而將求助信號(resort signal)發送至微型控制器3之中斷埠16。微型控制器3藉由此一中斷信號從節能模式遭到喚醒並且啟動,內部時脈從而還有各自介面(例如:資料介面18)也一樣。
各自喚醒電路7不僅可用在利用電池運作的場裝置中,也可用在線上供電型裝置中,為的是要節省能量、避免輪詢事件,從而將微電腦釋出的運算時間用於其它任務,或是節省各自運算時間從而還有能量。
Claims (11)
- 一種具有微處理器(3)以及顯示器及/或操作模組(5)之場裝置(1),該顯示器及/或操作模組(5)能自該場裝置(1)分離,其中該微處理器(3)控制該場裝置(1)以及該顯示器及/或操作模組(5),且該微處理器(3)包含節能模式,該顯示器及/或操作模組(5)在該節能模式下係關閉,其中在藉由該微處理器(3)轉換至該節能模式期間,該顯示器及/或操作模組(5)之能量供應係被中斷,其中該場裝置(1)更包括喚醒電路(7),該喚醒電路(7)在該顯示器及/或操作模組(5)連接至該場裝置(1)時產生喚醒信號,其中該喚醒電路(7)包含比較器(9),其中係將參考電壓(Vref)及測量電壓(Vmess)供應至該比較器(9),其中該喚醒電路(7)包含測量電路(14),可於該測量電路(14)分接該測量電壓(Vmess),其中連接該顯示器及/或操作模組(5)使該測量電壓產生變動,以致比較器(9)產生喚醒信號。
- 如請求項1之場裝置(1),其中在該測量電壓(Vmess)高於該參考電壓(Vref)時產生該喚醒信號。
- 如請求項1之場裝置(1),其中該喚醒電路(7)包含具有串聯之第一電壓分配器(11),該串聯包含連接至供應電壓(VSS)之電阻(R1)、以及連接至接地電位(Vdd)之第二電阻(R2),該參考電壓(Vref)能分接於於該串聯。
- 如請求項3之場裝置(1),其中將該測量電路(14)體現成第二分壓器(12)。
- 如請求項4之場裝置(1),其中該第二分壓器(12)顯示串聯電路,該串聯電路包含第三電阻(R3)及第四電阻(R4),將該第三電阻(R3)及該第四電阻(R4)之大小調整成使得在該第四電阻(R4)及該關閉之顯示器與操作模組(5)並聯的情況下,該測量電壓(Vmess)等於該參考電壓(Vref)。
- 如請求項5之場裝置(1),其中該第三電阻(R3)與該第一電阻(R1)的大小相等。
- 如請求項5之場裝置(1),其中該第四電阻(R4)與該顯示器及/或操作模組之並聯等效於該第二電阻(R2)。
- 如請求項3之場裝置(1),其中將該第一分壓器(11)及/或該第二分壓器(12)的大小調整成使得小於5μA之電流流經該分壓器(11,12)。
- 如請求項1之場裝置(1),其中係將該喚醒信號供應至該微處理器(3)之中斷輸入(16)。
- 如請求項5之場裝置(1),其中該第三電阻(R3)係切換成與第一開關(S1)並聯,其在該節能模式下中斷該顯示器及/或操作模組(5)之能量供應。
- 如請求項5至10其中一項之場裝置(1),其中係在該第四電阻(R4)與該接地電位(Vdd)之間設置第二開關(S2),其在該節能模式將該第四電阻(R4)連接至該接地電位(Vdd)。
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