TWI802180B - 反彈跳電路模組與其偵測電路及事件處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種用於反彈跳電路模組的偵測電路，其包含事件偵測單元與邏輯和運算閘。藉由事件偵測單元獲取事件信號，以根據事件信號的持續時間判斷事件信號是否為有效狀態，相應地產生激活的時脈致能信號。接著，藉由邏輯和運算閘接收時脈致能信號與非閘控時脈信號，對於上述兩者進行邏輯和運算，並產生閘控時脈信號給反彈跳電路。另外，本發明還揭露一種使用前述偵測電路的反彈跳電路模組以及一種用於反彈跳電路模組中的事件處理方法。

Description

反彈跳電路模組與其偵測電路及事件處理方法

本發明是有關於一種反彈跳電路模組，特別是關於一種用於反彈跳電路模組中的偵測電路、使用此偵測電路的反彈跳電路模組與反彈跳電路模組所使用的事件處理方法。

在手持式裝置普及化的時代，例如手機產品或者生物狀態偵測裝置，低耗能的議題一直都是熱門話題，因此相關產品的電路設計在省電上面也需要花費更多心力，盡量能夠讓產品延長續航力以增加競爭力。一般在開啟反彈跳功能時，其內部即開始偵測事件的狀態是否有變動，但若事件不常改變，此反彈跳電路會持續耗費能量在等待事件發生，倘若系統需要反彈跳的事件非常多，那整體待命的功耗就更可觀。

由上述描述可以理解，需要解決的技術問題是反彈跳電路因為持續偵測事件，造成耗費能量的問題，因此本發明針對反彈跳電路設計 一個偵測電路及事件處理方法以減少反彈跳電路持續偵測所造成的耗能問題。

根據本發明之目的，本發明實施例提出一種偵測電路。偵測電路包括事件偵測單元與邏輯和運算閘(AND gate)。事件偵測單元用於獲取事件信號，以根據事件信號的持續時間是否大於第一門檻值來判斷事件信號是否為有效狀態(valid state)，且在事件信號是有效狀態時，產生激活(asserted)的時脈致能信號。邏輯和運算閘電性連接事件偵測單元，接收時脈致能信號與非閘控時脈信號，對時脈致能信號與非閘控時脈信號進行邏輯和運算，以產生閘控時脈信號給偵測電路所電性連接的反彈跳電路。

根據上述技術特徵，事件偵測單元更接收反彈跳電路輸出的激活的事件清除信號，以產生非激活的時脈致能信號。

根據上述技術特徵，事件偵測單元包括積分單元和比較器。積分單元係根據事件清除信號被致能或禁能，並用於接收事件信號，以計算事件信號的積分值。比較器電性連接積分單元，並比對積分值與第二門檻值，以判斷事件信號的持續時間是否大於第一門檻值，從而據此產生時脈致能信號。

根據上述技術特徵，積分單元包括電阻、運算放大器、電容和開關。運算放大器之負輸入端電性連接電阻的第一端並接收事件信號，運算放大器之正輸入端電性連接接地電壓，以及運算放大器之輸出端用於輸出積分值。電容之第一端與第二端分別電性連接電阻的第二端與運算放大器的輸出端。開關電性連接運算放大器的輸出端，受控於事件清除信號，以將運算放大器的輸出端拉低至接地電壓。

根據上述技術特徵，事件偵測單元包括取樣單元、計數單元。取樣單元用於取樣事件信號，以產生取樣信號。計數單元之重置端接收事件清除信號，計數單元之輸入端接收取樣信號，並於取樣信號大於第三門檻值時，進行計數。於計數的計數值大於第四門檻值時，代表事件信號的持續時間大於第一門檻值，計數單元產生激活的時脈致能信號。於事件清除信號為激活或取樣信號未大於第三門檻值，計數單元產生非激活的時脈致能信號。

根據上述技術特徵，邏輯和運算閘為延遲式邏輯和運算閘，使得閘控時脈信號相較於時脈致能信號與非閘控時脈信號，延遲一個特定時間。

根據上述技術特徵，偵測電路更包括保持單元。保持單元電性連接事件偵測單元與邏輯和運算閘之間，用於保持時脈致能信號，並輸出延遲特定時間的時脈致能信號。

根據本發明之目的，本發明實施例提出一種反彈跳電路模組。反彈跳電路模組包括上述之偵測電路。反彈跳電路接收閘控時脈信號與事件信號，並用於產生事件清除信號與事件傳遞信號。

根據本發明之目的，本發明實施例提出一種用於反彈跳電路模組的事件處理方法。用於反彈跳電路模組的事件處理方法的步驟如下。根據事件信號的持續時間是否大於第一門檻值來判斷事件信號是否為有效狀態，且在事件信號是有效狀態時，產生激活的時脈致能信號。對時脈致能信號與非閘控時脈信號進行邏輯和運算，以產生閘控時脈信號。根據閘控時脈信號與事件信號，產生事件清除信號與事件傳遞信號。

根據上述技術特徵，反彈跳電路模組的事件處理方法於事件清除信號為激活或事件信號為非有效時，產生非激活的時脈致能信號。

綜上所述，本發明實施例提供一種用於反彈跳電路模組的偵測電路及事件處理方法，所述偵測電路及事件處理方法可以減少習知技術之反彈跳電路持續偵測造成的耗能問題。

為了進一步理解本發明的技術、手段和效果，可以參考以下詳細描述和附圖，從而可以徹底和具體地理解本發明的目的、特徵和概念。然而，以下詳細描述和附圖僅用於參考和說明本發明的實現方式，其並非用於限制本發明。

1:反彈跳電路模組

10:偵測電路

101:事件偵測單元

103:邏輯和運算閘

105:反彈跳電路

111:事件信號

113:時脈致能信號

115:閘控時脈信號

117:事件傳遞信號

119:事件清除信號

121:非閘控時脈信號

131:取樣信號

141:比較結果

143:計數值

20:積分單元

201:運算放大器

203、401、404:比較器

205:電容

207:電阻

209:開關

301:取樣單元

302:計數單元

403:計數器

501:反彈跳電路致能信號

S61~S65:步驟

提供的附圖用以使本發明所屬技術領域具有通常知識者可以進一步理解本發明，並且被併入與構成本發明之說明書的一部分。附圖示出了本發明的示範實施例，並且用以與本發明之說明書一起用於解釋本發明的原理。

圖1為本發明之反彈跳電路模組的功能方塊示意圖。

圖2為本發明第一實施例之偵測電路之事件偵測單元的電路圖。

圖3為本發明第二實施例之偵測電路之事件偵測單元的功能方塊示意圖。

圖4為本發明第二實施例之偵測電路之事件偵測單元的計數單元的電路圖。

圖5為本發明之反彈跳電路模組的信號波形圖。

圖6為本發明之反彈跳電路模組所執行的事件處理方法的流程圖。

現在將詳細參考本發明的示範實施例，其示範實施例會在附圖中被繪示出。在可能的情況下，在附圖和說明書中使用相同的元件符號來指代相同或相似的部件。另外，示範實施例的做法僅是本發明之設計概念的實現方式之一，下述的該等示範皆非用於限定本發明。

本發明提供之反彈跳電路模組偵測電路主要是根據事件信號的持續時間來判斷事件是否真實發生或著事件信號只是還是雜訊干擾所產生。本發明在判斷有事件真實發生時，才讓非閘控時脈信號變成閘控時脈信號，並使用閘控時脈信號驅動反彈跳電路。如此，本發明可以減少習知技術的反彈跳電路會持續偵測事件所造成之耗能問題。

請參照圖1，圖1是本發明之反彈跳電路模組的功能方塊示意圖。反彈跳電路模組1包括偵測電路10與反彈跳電路105，其中偵測電路10與反彈跳電路105彼此電性連接。偵測電路10用於判斷根據事件信號111是否代表有事件真實發生，以藉此根據判斷結果將非閘控時脈信號121轉換為用於驅動反彈跳電路105的閘控時脈信號115。

進一步地，偵測電路10包括事件偵測單元101、邏輯和運算閘103，其中邏輯和運算閘103電性連接事件偵測單元101與反彈跳電路105。

事件偵測單元101用於獲取事件信號111，並根據事件信號111的持續時間是否大於可設定之第一門檻值來判斷事件信號111是否為有效狀態。在事件信號111是有效狀態(表示事件信號為事件真實發生)時，事件偵測單元101產生激活的時脈致能信號113給邏輯和運算閘103。在事件信號111為非有效狀態(表示事件非真實發生，事件信號僅是由是干擾或雜訊所暫時產生)時，事件偵測單元101不激活時脈致能信號113。

邏輯和運算閘103用於接收時脈致能信號113與非閘控時脈信號121，並對時脈致能信號113與非閘控時脈信號121進行邏輯和運算，以產生閘控時脈信號115給偵測電路10所電性連接的反彈跳電路105。

反彈跳電路105根據閘控時脈信號115被驅動，並根據收到的事件信號111，進行相應的反彈跳處理(如確認事件為彈跳事件)，以藉此產生激活的事件傳遞信號117與事件清除信號119。反彈跳電路105所輸出激活的事件清除信號119由事件偵測單元101接收，事件偵測單元101根據激活的事件清除信號119產生非激活的時脈致能信號113，藉以清除事件狀態，使反彈跳電路模組1回到事件未發生前之狀態。

藉由事件偵測單元101之作法可以在收到事件信號111後，判斷事件是真實發生且需要反彈跳電路105進行相應處理或事件信號僅是由干擾或雜訊所產生且反彈跳電路105無須進行相應處理。如此，本發明可以減少閘控時脈驅動反彈跳電路105所產生之耗能，即有效達成本發明之目的。

進一步請參照圖2，圖2是本發明第一實施例之偵測電路的事件偵測單元的電路圖。圖1的偵測電路10的事件偵測單元101可以以圖2的事件偵測單元101偵測電路來實現，但本發明不以此為限制。根據上述反彈跳電路模組之事件偵測單元101的功能性說明，事件偵測單元101偵測電路包括積分單元20和比較器203，其中比較器203電性連接積分單元20。

積分單元20接收事件信號111與事件清除信號119。積分單元20根據事件清除信號119被致能或禁能。當事件清除信號119被激活時，積分單元20被禁能，以使比較器203輸出非激活的時脈致能信號113。當事件清除信號119未被激活時，積分單元20用於接收事件信號111，以計算事件信號111的積分值。

比較器203的負輸入端用於接收可設定之第二門檻值VTH，以及比較器203的正輸入端用於接收事件信號111的積分值。比較器203比對事件信號111的積分值與第二門檻值VTH，以判斷事件信號111的持續時間是否大於第一門檻值，從而據此產生時脈致能信號113。第二門檻值VTH的數值相關於第一門檻值，當比對事件信號111的積分值大於第二門檻值VTH時，表示判斷事件信號111的持續時間大於第一門檻值。

進一步地，積分單元20包括電阻207、運算放大器201、電容205和開關209。電阻207之第一端電性連接運算放大器201之負輸入端，電阻207之第二端電性連接電容205的第一端，以及電容205的第二端電性連接運算放大器201的輸出端，以形成負回授形式的RC積分器。運算放大器201之正輸入端電性連接接地電壓，以及運算放大器201之負輸入端接收事件信號111，如此，運算放大器201的輸出端會輸出事件信號111的積分值。另外，開關209的兩端分別電性連接電容205運算放大器201的輸出端與接地電壓，開關209受控於事件清除信號119，以在事件清除信號119為激活時，將運算放大器201的輸出端拉到接地電壓，從而禁能積分單元20，以輸出非激活的時脈致能信號113。

請參照圖3，圖3是本發明第二實施例之偵測電路的事件偵測單元的功能方塊示意圖。圖1的偵測電路10的事件偵測單元101可以以圖3的事件偵測單元101偵測電路來實現，但本發明不以此為限制。事件偵測單元101包括取樣單元301、計數單元302，其中計數單元302電性連接取樣單元301。取樣單元301用於取樣事件信號111，以產生取樣信號131。計數單元302的重置端接收事件清除信號119，且計數單元302的輸入端接收取樣信號131。於取樣信號131大於第三門檻值時，計數單元302進 行計數。於計數值大於第四門檻值時，代表事件信號111的持續時間大於第一門檻值，計數單元302產生激活的時脈致能信號113。再者，於事件清除信號119為激活或取樣信號131未大於第三門檻值時，計數單元302產生非激活的時脈致能信號113。

進一步參照圖4，圖4是本發明第二實施例之偵測電路之事件偵測單元之計數單元的電路圖。圖3的計數單元302可以以圖4的計數單元302來實現，但本發明不以此為限制。計數單元302包括比較器401、計數器403和比較器404，其中計數器403電性連接比較器401與比較器404之間。比較器401比對取樣信號131與設定之第三門檻值VTH1，以判斷取樣信號131是否大於第三門檻值VTH1，從而據此產生比較結果141。當取樣信號131大於第三門檻值VTH1時，比較結果141為邏輯高準位，反之，則比較結果141為邏輯低準位。

計數403的輸入端接收比較結果141，於比較結果141為邏輯高準位(取樣信號131大於第三門檻值VTH1時進行計數)時，計數器403會進行計數，以產生與更新計數值143。計數器403的重置端RST會接收事件清除信號119，並在事件清除信號119為激活的情況下，重設計數值143為0。計數器403的時脈輸入端CLK則用於接收非閘控時脈信號121。

比較器404的負輸入端接收可設定之第四門檻值VTH2，比較器404的正輸入端接收計數值143，且比較器404比對計數值143與設定之第四門檻值VTH2，以判斷計數值143是否大於第四門檻值VTH2，且於計數值143大於第四門檻值VTH2時，產生激活的時脈致能信號113於比較器404的輸出端。於計數值143大於第四門檻值VTH2時，代表事件信號111的持續時間大於第一門檻值，因此，第四門檻值VTH2關聯於第一門檻值。

偵測電路請接著參照圖5，圖5是本發明之反彈跳電路模組的信號波形圖。圖5可表示反彈跳電路模組1中所有信號在同一時刻不同的位移之對比。於圖5中，反彈跳電路模組致能信號501激活的同時，非閘控時脈信號121也會同步地被激活。接著，非閘控時脈信號121週期地被激活。事件信號111表示事件偵測單元101偵測到之事件之信號波形，例如，事件信號111在時間點t1被激活，並持續了一段第一門檻值的時間td，因此，在t1+td的時間，時脈致能信號113被激活。

由於邏輯和運算閘103為延遲式邏輯和運算閘，故閘控時脈信號115相較於時脈致能信號113與非閘控時脈信號121，會延遲一特定時間TP，因此，在t1+td+tP的時間，閘控時脈信號115才被激活，並接著週期地與非閘控時脈信號同步地激活。之後，在時間t2，反彈跳電路105已經將反彈跳事件進行相應的處理，因此，發出激活的事件清除信號119，且事件偵測單元101收到激活的事件清除信號119，而將時脈致能信號113變為非激活。

由上可知，本發明反彈跳電路模組1可以在偵測事件狀態並比對之後決定要不要給予閘控時脈信號115使反彈跳電路105工作，此做法可大大降低整個系統之耗電量。

另外，邏輯和運算閘103可以是延遲幾乎為0的邏輯和運算閘，且偵測電路10更包括保持單元(未繪於圖式)，其中保持單元電性連接事件偵測單元101與邏輯和運算閘103之間，用於保持時脈致能信號113，並輸出延遲特定時間TP的時脈致能信號113，以藉此使閘控時脈信號115相較於時脈致能信號113與非閘控時脈信號121，會延遲特定時間TP。

進一步請接著參照圖6，圖6是本發明之反彈跳電路模組的流程圖。於於步驟S61，事件偵測單元101進行偵測事件信號111，時脈致能信號113之初始值為0。於步驟S62，事件偵測單元101判斷事件是否發生，若事件發生則前往步驟S63，若事件未發生則回到步驟S61，其中事件發生的與否是根據事件是否持續超過第一門檻值來判斷。於步驟S63，將時脈致能信號113之值設為1。在步驟S64，事件偵測單元101判斷事件信號111對應的事件是否足以形成彈跳事件，若事件足以形成彈跳事件，則反彈跳電路105對彈跳事件進行處理，並進入步驟S65，若事件不足以形成彈跳事件，則回到步驟S61。於步驟S65，事件偵測單元101判斷彈跳事件是否清除，若彈跳事件未清除則回到步驟S64，若彈跳事件已清除則回到步驟S61。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種用於反彈跳電路模組的偵測電路，所述偵測電路主要是判斷事件信號的持續時間是否大於第一門檻值，以先決定事件信號是否為有效狀態，才進一步產生閘控時脈信號使反彈跳電路對事件進行處理。反彈跳電路在閘控時脈信號產生後才開始對事件進行處理，此作法可以使反彈跳電路不需持續偵測，藉此達成本發明節省耗能的目的。

應當理解，本文描述的示例和實施例僅用於說明目的，並且鑑於其的各種修改或改變將被建議給本領域技術人員，並且將被包括在本申請的精神和範圍以及所附權利要求的範圍之內。

1:反彈跳電路模組

10:偵測電路

101:事件偵測單元

103:邏輯和運算閘

105:反彈跳電路

111:事件信號

113:時脈致能信號

115:閘控時脈信號

117:事件傳遞信號

119:事件清除信號

121:非閘控時脈信號

Claims (10)

1. 一種偵測電路，包括：一事件偵測單元，獲取一事件信號，以根據該事件信號的一持續時間是否大於一第一門檻值來判斷該事件信號是否為有效狀態(valid state)，且在該事件信號是有效狀態時，產生激活的一時脈致能信號；以及一邏輯和運算閘(AND gate)，電性連接該事件偵測單元，接收該時脈致能信號與一非閘控時脈信號，對該時脈致能信號與該非閘控時脈信號進行邏輯和運算，以產生一閘控時脈信號給該偵測電路所電性連接的一反彈跳電路。
2. 如請求項1所述之偵測電路，其中該事件偵測單元更接收該反彈跳電路輸出激活的一事件清除信號，以產生非激活的時脈致能信號。
3. 如請求項2所述之偵測電路，其中該事件偵測單元包括：一積分單元，根據該事件清除信號被致能或禁能，用於接收該事件信號，以計算該事件信號的一積分值；以及一比較器，電性連接該積分單元，比對該積分值與一第二門檻值，以判斷該事件信號的該持續時間是否大於該第一門檻值，從而據此產生該時脈致能信號。
4. 如請求項3所述之偵測電路，其中該積分單元包括：一電阻；一運算放大器，其一負輸入端電性連接該電阻的一第一端並接收該事件信號，其一正輸入端電性連接一接地電壓，該運算放大器的一輸出端用於輸出該積分值； 一電容，其一第一端與一第二端分別電性連接該電阻的一第二端與該運算放大器的該輸出端；以及一開關，電性連接該運算放大器的該輸出端，受控於該事件清除信號，以將該運算放大器的該輸出端拉低至該接地電壓。
5. 如請求項2所述之偵測電路，其中該事件偵測單元包括：一取樣單元，用於取樣該事件信號，以產生一取樣信號；以及一計數單元，其一重置端接收該事件清除信號，其一輸入端接收該取樣信號，於該取樣信號大於一第三門檻值時，進行計數，於計數的一計數值大於一第四門檻值時，代表該事件信號的該持續時間大於該第一門檻值，並產生激活的該時脈致能信號，以及於該事件清除信號為激活或該取樣信號未大於一第三門檻值，產生非激活的該時脈致能信號。
6. 如請求項2所述之偵測電路，其中該邏輯和運算閘為一延遲式邏輯和運算閘，使得該閘控時脈信號相較於該時脈致能信號與該非閘控時脈信號，延遲一特定時間。
7. 如請求項2所述之偵測電路，更包括：一保持單元，電性連接該事件偵測單元與該邏輯和運算閘之間，用於保持該時脈致能信號，並輸出延遲一特定時間的該時脈致能信號。
8. 一種反彈跳電路模組，包括：如請求項1至7其中一項所述之偵測電路；以及該反彈跳電路，接收該閘控時脈信號與該事件信號，用於產生該事件清除信號與一事件傳遞信號。
9. 一種用於反彈跳電路模組的事件處理方法，包括： 根據一事件信號的一持續時間是否大於一第一門檻值來判斷該事件信號是否為有效狀態(valid state)，且在該事件信號是有效狀態時，產生激活的一時脈致能信號；對該時脈致能信號與一非閘控時脈信號進行邏輯和運算，以產生一閘控時脈信號；根據該閘控時脈信號與該事件信號，產生一事件清除信號與一事件傳遞信號。
10. 如請求項9所述之用於反彈跳電路模組的事件處理方法，其中於該事件清除信號為激活或該事件信號為非有效時，產生非激活的時脈致能信號。

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