專利名稱：按鍵設(shè)置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,下稱ADC)按鍵,尤其涉及該ADC按鍵的設(shè)置方法。
背景技術(shù)：
一般情況下，由于噪音或電源違章(violation)可能會導(dǎo)致每個模擬輸入信號顯著變化，使得現(xiàn)有的ADC按鍵不能從其他多個信號中正確識別出一個產(chǎn)生在按鍵的輸出端口的模擬輸入信號。因此，現(xiàn)有的ADC通過轉(zhuǎn)換原本對應(yīng)于不同的數(shù)字輸出的兩個不同的模擬輸入信號而產(chǎn)生相同的數(shù)字輸出信號，這將導(dǎo)致后期的硬件或軟件元件無法正確識別哪個按鍵被按下。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能夠正確識別被按下的對應(yīng)ADC按鍵的設(shè)置方法。本發(fā)明的一實施例提供一種按鍵設(shè)置方法，用于設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器鍵盤的多個按鍵。該方法包括:根據(jù)對應(yīng)于該按鍵的多個電壓變化范圍，利用一個處理單元確定分別對應(yīng)于所述多個按鍵的多個分壓；以及至少根 據(jù)該分壓計算一個分壓模型的多個電阻值，該分壓模型具有分別對應(yīng)于該按鍵的分壓設(shè)置。本發(fā)明的ADC按鍵的設(shè)置方法中，處理單元設(shè)置按鍵按下時的相應(yīng)的電壓變化范圍，使得每個電壓變化范圍與其他按鍵的電壓變化范圍不重疊。因此，ADC可以將不同的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為不同的數(shù)字輸出信號。如此，處理單元能夠通過檢測該數(shù)字輸出信號正確識別哪個按鍵被按下。


圖1是本發(fā)明一實施例的ADC按鍵的分壓模型的電路示意圖。圖2是設(shè)置圖1的ADC鍵盤的多個按鍵的方法流程圖。圖3是判定一個第二分壓與對應(yīng)于所選擇的按鍵的第一分壓之間的關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式在本說明書以及權(quán)利要求書當中使用了某些詞匯來指代特定的元件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及權(quán)利要求當中所提及的“包含”是一個開放式的用語，因此應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接第二裝置，則代表第一裝置可以直接電氣連接于第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
請參考圖1，其是本發(fā)明一實施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,下稱ADC)按鍵的分壓模型圖。在本實施例中，該ADC按鍵包括八個鍵K1-K8，該八個鍵分別對應(yīng)到圖1所示的不同的開關(guān)單元SW1-SW8。當其中一個ADC按鍵被按下，相應(yīng)的開關(guān)單元變成“閉合”，即該相應(yīng)的開關(guān)單元從一個斷開的狀態(tài)進入到一個閉合的狀態(tài)。例如，按下按鍵Kl時，開關(guān)單元SWl被“閉合”。在本實施例中，假定每次只有一個按鍵被按下，且每次只有一個開關(guān)單元被閉合。然，可以理解，這并不是用于限制本發(fā)明。在其他實施例中，也可以同時按下兩個或更多的按鍵。此外，ADC鍵盤上的按鍵數(shù)量也并不意味著限制本發(fā)明的范圍，按鍵的數(shù)量可大于或小于八個。如圖1所示，該分壓模型由開關(guān)單元SW1-SW8、多個電阻單元R1-R9、以及一個ADC 105組成。該電阻單元R1-R9相互串聯(lián)。該開關(guān)單元SW1-SW8電連接到該電阻單元R1-R9。具有電平VCC的一個電源信號通過該節(jié)點NI提供到該分壓模型，并耦接到電阻單元R9。一個接地電平或一個固定參考電壓則通過節(jié)點N2被耦接到該分壓模型，從而耦接到電阻單元Rl。該電阻單元R1-R9和開關(guān)單元SW1-SW8可在不同條件下形成不同的分壓設(shè)置。不同的分壓可以通過節(jié)點N3生成并輸出到ADC 105。當某個特定按鍵被按下時，可建立分壓模型的一個相應(yīng)的分壓設(shè)置。例如，按下按鍵Kl時，開關(guān)單元SWl閉合，使得節(jié)點N3連接到耦合于地電平或固定參考電平的節(jié)點N2。如果節(jié)點N2耦合到地電平或固定參考電平且按鍵Kl被按下，則耦接到節(jié)點N3的分壓模型的輸出信號變?yōu)榱惴?。如圖1所示，分壓模型的輸出信號(即模擬信號)提供給后級ADC 105。該ADC105用于將模擬輸入信 號轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號，然后將該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出到一個后級處理單元110。所述由ADC 105產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號可由位元表示，且該處理單元110讀取該位元信息。處理單元110通過檢測該ADC 105輸出的轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號來識別哪個按鍵被按下，并可以由硬件電路元件、軟件單元、軟件包、或存儲在存儲器中的一個程序代碼實現(xiàn)。在理想情況下，當按下某個按鍵時，ADC 105的輸入會產(chǎn)生相應(yīng)的分壓，而當另一個按鍵被按下時，會產(chǎn)生另一個不同的分壓。然而，在實踐中，每個分壓會由于各種非理想因素而變化，且ADC 105的轉(zhuǎn)換也可能會不理想。例如，電源違章、電源噪聲、ADC偏移、以及ADC 105的非線性特性等，這些因素都將提高從對應(yīng)于其他按鍵的分壓中識別對應(yīng)于一個特定按鍵的分壓的難度。本實施例中，該處理單元110用于解決上述問題。為了確定哪個鍵被按下，處理單元110用于設(shè)置按鍵K1-K8按下時的相應(yīng)的電壓變化范圍，使得每個電壓變化范圍與其他按鍵的電壓變化范圍不重疊。因此，ADC 105可以將不同的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為不同的數(shù)字輸出信號。如此，處理單元110能夠通過檢測該數(shù)字輸出信號正確識別哪個按鍵被按下。進一步考慮到電源信號的非理想特性，該處理單元110還用于基于ADC105的非理想特性設(shè)置該電壓變化范圍。上述電壓設(shè)計可視為一種電壓校準，通過這種電壓校準可正確識別哪個按鍵被按下。在本實施例中，在第一階段，該處理單元110根據(jù)上述非理想因素執(zhí)行以設(shè)置/確定多個分壓電平和相關(guān)的電壓變化范圍。在第二階段，該處理單元110根據(jù)上述設(shè)置/確定的電壓電平和相關(guān)的電壓變化范圍，計算該電阻單元R1-R9的電阻。在第三階段，該處理單元110用以調(diào)整電阻單元R1-R9的電阻，以及按照調(diào)整后的電阻單元R1-R9的電阻導(dǎo)出該分壓電平及其相關(guān)的電壓變化范圍。最后，該處理單元110用于重新檢查該分壓電平以及相關(guān)的電壓變化范圍，如果檢查結(jié)果成功，則調(diào)整后的電阻可用于實現(xiàn)圖1所示的ADC鍵盤。否則，如果檢查結(jié)果失敗，那么該電阻將被再次調(diào)整或校準。請參考圖2，其是本發(fā)明一實施例的設(shè)置ADC鍵盤的多個按鍵的方法的流程圖。在實現(xiàn)大致相同的結(jié)果的前提下，流程圖的步驟不需要如圖2所示的確切順序，也不需要每個步驟連續(xù)執(zhí)行。也就是說，其他步驟可穿插在中間。圖2的步驟詳列如下:步驟202:開始。步驟204:設(shè)置ADC 105的輸入信號范圍。步驟206:從ADC鍵盤的按鍵K1-K8中選擇一個按鍵。步驟208:當選定的按鍵被按下時，在ADC 105的輸入端確定一個初始分壓。步驟210:根據(jù)非理想因素和電壓區(qū)域(voltage margin),確定其他初始分壓和該對應(yīng)于選定按鍵的初始分壓之間的關(guān)系。步驟212:根據(jù)所確定的關(guān)系，計算其他的初始分壓。步驟214:根據(jù)所計算得到的分壓和所確定的初始分壓，導(dǎo)出電阻單元R1-R9的電阻。步驟216:使用至少一個標稱電阻更換/調(diào)整至少一個電阻單元R1-R9的電阻，以
獲得一組目標電阻。步驟218:根據(jù)該目標電阻計算 一組目標電壓。步驟220:檢查該組目標電壓和對應(yīng)的電壓變化范圍；如果檢查結(jié)果失敗，進入步驟216，否則，進入步驟222。步驟222:結(jié)束。在步驟204中，該處理單元110用于根據(jù)電平為VCC的電源信號的電源違章、電源噪聲、ADC偏移、以及ADC 105的線性輸入信號范圍等，設(shè)置ADC 105的輸入信號范圍內(nèi)。舉例來說，在理想情況下，電源信號提供一個穩(wěn)定的電平VCCjn 3.3伏特。然而，在實踐中，電源違章可能會導(dǎo)致由電源信號提供的該穩(wěn)定的電平VCC在110%和90%之間的范圍內(nèi)變化。此外，該電源噪聲可能會施加范圍在300mV和_300mV之間的電壓變化到電平VCC上。然而，在實踐中，該ADC 105的非線性特性可能會限制或減少ADC 105的可用輸入范圍。例如，該ADC 105的線性輸入信號范圍可能是在0.2伏和2.6伏之間，而不是3.3伏和O伏之間。因此，考慮到上述非理想因素，步驟202中的該處理單元110用于適當?shù)脑O(shè)置ADC 105的輸入信號范圍。例如，在本實施例中，ADC 105的輸入信號范圍被設(shè)置在0.42伏和2.38伏之間。在步驟206中，處理單元110用于選擇按鍵K1，即第一個按鍵。可以理解，這并不是為了限制本發(fā)明。在另一個實施例中，處理單元Iio也可以選擇按鍵K8，即最后一個按鍵。此外，處理單元110也可以選擇除按鍵Kl和K8的其他按鍵。在步驟208中，當選定的按鍵被按下時，處理單元110用于根據(jù)圖1的分壓模型，在ADC 105的輸入端確定一個第一分壓。本實施例中，所選定的按鍵是K1，當按鍵Kl被按下時，開關(guān)單元SWl閉合。因此，處理單元110可以判定該第一分壓為零伏。在其他實施例中，該處理單元110可將第一分壓設(shè)置為不為零伏的電平，例如，可設(shè)置為接近于零伏的電壓。這也屬于本發(fā)明的范圍。在步驟210中，處理單元110用于根據(jù)該非理想因素和電壓區(qū)域，逐一確定其他分壓和對應(yīng)于選定的按鍵Kl的該第一分壓之間的關(guān)系。請參考圖3，其是判定一個第二分壓與對應(yīng)于所選定的按鍵Kl的第一分壓之間的關(guān)系的操作示意圖。本實施例中，由于所選擇的按鍵是K1，該處理單元110可用于在按鍵Kl按下時確定相應(yīng)的電壓變化范圍。具體的，按鍵Kl的電壓變化范圍可根據(jù)下列方程確定:Vnl = V1+VCCXVR_1 ;方程(I)其中，Vnl代表電壓變化范圍，Vl代表該初始分壓，VCC代表電源信號的理想電平，VR_1代表變化系數(shù)。方程(I)表示第一分壓Vl和該第一分壓Vl的電壓變化范圍Vnl之間的關(guān)系。也就是說，可至少根據(jù)與噪聲變化有關(guān)的電壓變化系數(shù)來確定電壓變化范圍Vnl。在確定對應(yīng)于按鍵Kl的電壓變化范圍的方程后，該處理單元110用于確定對應(yīng)于另一個按鍵(如按鍵K2)按下時的電壓變化范圍。上述電壓變化范圍可根據(jù)方程(2)解釋:Vn2 = V2 + VCCXVR_2 方程(2)其中，Vn2代表電壓變化范圍，V2代表分壓，VCC代表電源信號的理想電平，VR_2代表變化系數(shù)。方程(2)表示第二分壓V2和第二分壓V2的電壓變化范圍Vn2之間的關(guān)系。電壓變化范圍Vn2至少根據(jù)噪聲變化確定。

處理單元110用于設(shè)置分壓Vl和V2之間的電壓區(qū)域Vm，并進一步設(shè)置用于表示電阻單元R1-R9的不匹配的非線性因子NF。換句話說，電壓變化范圍Vnl和Vn2是根據(jù)分壓模型的至少一個非線性因素來確定的。因此，處理單元110可以得到如下方程:(Vnl + 2XNF) + (Vn2 + 2XNF)+Vm = V1-V2 方程(3)因此，處理單元110可以根據(jù)方程(1)-(3)推導(dǎo)出分壓V2的計算式:
權(quán)利要求
1.一種按鍵設(shè)置方法，用于設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器鍵盤的多個按鍵，該方法包括: 根據(jù)對應(yīng)于該按鍵的多個電壓變化范圍，利用一個處理單元確定分別對應(yīng)于所述多個按鍵的多個分壓；以及 至少根據(jù)該分壓計算一個分壓模型的多個電阻值，該分壓模型具有分別對應(yīng)于該按鍵的分壓設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，所述確定多個分壓的步驟包括: 將該多個分壓設(shè)置在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的線性輸入范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的按鍵設(shè) 置方法，其特征在于，所述確定多個分壓的步驟包括: 確定一個第一分壓； 確定所述第一分壓和該第一分壓的一個電壓變化范圍之間的第一關(guān)系； 確定一第二分壓和該第二分壓的一個電壓變化范圍之間的第二關(guān)系；以及 至少根據(jù)該第一關(guān)系和第二關(guān)系計算該第二分壓。
4.如權(quán)利要求3所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，所述確定第一關(guān)系的步驟包括: 根據(jù)該分壓模型的第一噪音變化以及第一非線性因素中至少之一者，確定第一分壓的電壓變化范圍；以及 所述確定第二關(guān)系的步驟包括: 根據(jù)該分壓模型的第二噪音變化以及第二非線性因素中至少之一者，確定第二分壓的電壓變化范圍。
5.如權(quán)利要求3所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，所述確定多個分壓的步驟進一步包括: 設(shè)置第一分壓的電壓變化范圍和第二分壓的電壓變化范圍之間的電壓區(qū)域，該第一分壓和第二分壓是相鄰的分壓；以及 所述根據(jù)該第一關(guān)系和第二關(guān)系計算該第二分壓的步驟包括: 根據(jù)該第一關(guān)系、第二關(guān)系和該電壓區(qū)域計算所述第二分壓。
6.如權(quán)利要求5所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，根據(jù)方程:
7.如權(quán)利要求5所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，所述第一分壓和第二分壓分別對應(yīng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一第一按鍵和一第二按鍵，該設(shè)置方法進一步包括: 利用處于所述電壓區(qū)域內(nèi)的一個電壓值，作為該第一按鍵的信號范圍和該第二按鍵的信號范圍之間的邊界值。
8.如權(quán)利要求7所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，該電壓值處于該電壓區(qū)域的中間點。
9.如權(quán)利要求1所述的按鍵設(shè)置方法，其特征在于，所述計算分壓模型的多個電阻值的步驟包括: 至少根據(jù)對應(yīng)于該按鍵的多個分壓，計算分壓模型的多個候選電阻值；以及通過利用至少一個標稱電阻值，產(chǎn)生多個目標電阻以作為該分壓模型的電阻，從而替換至少一個所述候選電阻值。
10.如權(quán)利要求9所述的按鍵設(shè)置方法，進一步包括: 根據(jù)該分壓模型的電阻值，計算分別對應(yīng)于該按鍵的多個目標電壓；以及檢查對應(yīng)于每個按鍵的目標電壓的信號范圍是否均沒有與對應(yīng)于另一個按鍵的另外一個目標電壓的信號范圍重疊，如果每個信號范圍均不與其他的信號范圍重疊，則完成電阻的替換過程；如果檢查結(jié)果失`敗，則多個候選電阻值被再次計算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種按鍵設(shè)置方法，用于設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器鍵盤的多個按鍵。該方法包括根據(jù)對應(yīng)于該按鍵的多個電壓變化范圍，利用一個處理單元確定分別對應(yīng)于所述多個按鍵的多個分壓；以及至少根據(jù)該分壓計算一個分壓模型的多個電阻值，該分壓模型具有分別對應(yīng)于該按鍵的分壓設(shè)置。本發(fā)明的ADC按鍵的設(shè)置方法中，處理單元設(shè)置按鍵按下時的相應(yīng)的電壓變化范圍，使得每個電壓變化范圍與其他按鍵的電壓變化范圍不重疊。因此，ADC可以將不同的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為不同的數(shù)字輸出信號。如此，處理單元能夠通過檢測該數(shù)字輸出信號正確識別哪個按鍵被按下。
文檔編號H03M11/02GK103248370SQ201210023990
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者蘭坤, 劉穎異, 周煜凱 申請人:聯(lián)發(fā)科技(新加坡)私人有限公司