專利名稱：觸摸面板檢測電路及操作方法
技術領域：
本公開總體上涉及可與觸摸面板一起使用的電路，并且更具體地說涉及觸摸面板 檢測電路。
背景技術：
在多種應用中，觸摸面板通常被用作輸入裝置。例如，電路可以感測何 時諸如筆的 物體施加壓力到觸摸面板，迫使觸摸面板的兩個表面接觸。典型地，當沒有壓力施加到觸 摸面板時，觸摸面板電容器通過限流電阻器充電，而當施加壓力時，觸摸面板放電，以表示 壓力已經(jīng)被施加到觸摸面板(即，表示下筆事件(pen down event))。在這一點上，可以發(fā) 生進一步處理，以決定，例如，是否后續(xù)壓力已被施加或施加壓力的位置。但是，隨著技術發(fā) 展，觸摸面板的尺寸(板面積)繼續(xù)增加和厚度減小，導致更高的電容值。由于觸摸面板電 容器通過限流電阻器充電，這些更高的電容值導致更高的電阻-電容(RC)時間常數(shù)，較高 的電阻-電容(RC)時間常數(shù)可能不利地減慢觸摸面板電容器的充電，導致對施加的壓力的 虛假指示(即虛假的下筆事件)。這些虛假指示降低了觸摸面板顯示系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)今的一種可行的解決方案是，試圖通過減小如上所述的限流電阻器的電阻值來 減小RC時間常數(shù)。但是，在這種解決方案中，在下筆事件過程中，由于流過較小的限流電阻 器的電流增加，致使功耗增加。該情況在為了延長電池壽命應該使功耗最小化的手持或便 攜式觸摸面板顯示系統(tǒng)中可能是特別有問題的?，F(xiàn)今的另一種可行的解決方案是消除所有 限流電阻器。這種解決方案施加周期性脈沖，以周期性地充電觸摸面板電容器，其中在充電 脈沖之間，觸摸面板電容器保持浮置。但是，這種解決方案對噪聲更加敏感，因此導致可靠 性降低，并且還導致電磁干擾(EMI)增加。


本發(fā)明通過例子的方式進行說明，且并不受附圖限制，在附圖中，相同的參考標記 表示類似的元件。為了簡單和清楚起見，圖示了圖中的一些元件，這些元件沒有必要按比例 繪制。圖1以框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的觸摸面板系統(tǒng)。圖2用部分框圖和部分示意圖方式示出了圖1的觸摸面板系統(tǒng)的更詳細的視圖。圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術觸摸面板電路的多個觸摸面板檢測電路波形。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多個觸摸面板檢測電路波形。
具體實施例方式根據(jù)觸摸面板檢測電路的至少一個實施例，使用預充電邏輯，通過將與當前限流 電阻器并聯(lián)的路徑使能，來預充電觸摸面板電容器。以此方式，可以實現(xiàn)觸摸面板電容器的 快速充電，這可以幫助增加觸摸面板工作速度，可以幫助減小功耗，以及可以幫助減少虛假 的下筆事件的出現(xiàn)。
如在此使用的，術語“總線”用來指可以用來傳送一個或多個各類信息(如，數(shù)據(jù)、 地址、控制或狀態(tài))的多個信號或導體。在此論述的導體可以被圖示或描述為單個導體、多 個導體、單向導體、或雙向導體。但是，不同的實施例可以改變導體的實施方式。例如，可以 使用分開的單向導體，而不是雙向導體；反之亦然。此外，可以用串行地傳送多個信號或以 時間復用方式傳送多個信號的單個導體代替多個導體。類似地，載送多個信號的單個導體 可以分為載送這些信號的子集的多種不同的導體。因此，對于傳送信號存在多種選擇。當涉及將信號、狀態(tài)比特或類似設備表現(xiàn)為其邏輯真或邏輯假狀態(tài)時，在此使用 術語“斷言(assert) ”或“置位(set)，，以及“求反(negate)，，(或“去斷言(deassert) ”或 “清除(clear)”)。如果邏輯真狀態(tài)是邏輯電平1，那么邏輯假狀態(tài)是邏輯電平0。而如果 邏輯真狀態(tài)是邏輯電平0，那么邏輯假狀態(tài)是邏輯電平1。在此描述的每個信號可以被設計為正或負邏輯，其中負邏輯可以由信號名稱上的 條表示或信號名稱后的星后綴(asterix) ( * )表示。在負邏輯信號的情況下，該信號是低 電平有效(active low)，其中邏輯真狀態(tài)對應于邏輯電平零。在正邏輯信號的情況下，該信 號是高電平有效(active high)，其中邏輯真狀態(tài)對應于邏輯電平1。注意，在此描述的任 意信號可以被設計為負或正邏輯信號。因此，在替代實施例中，被描述為正邏輯信號的那些 信號可以被實施為負邏輯信號，而被描述為負邏輯信號的那些信號可以被實施為正邏輯信 號。在此使用方括號來表示總線的導體或值的比特位置。例如，“總線60[7:0] ”或“總 線60的導體[7:0]，，表示總線60的八個低位(Iowerorder)導體，而“地址位[7:0]，，或 "ADDRESS[7:0] ”表示地址值的八個低位比特。數(shù)字前面的符號“$”表示該數(shù)字以其十六進 制或基數(shù)十六(base sixteen)的形式表示。在數(shù)字前面的符號“ ％ ”表示該數(shù)字以其二進 制或基數(shù)二的形式表示。圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的觸摸面板系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括觸摸面板12 和處理器14。觸摸面板12包括導電板16和電阻板18，兩個板彼此面對，由間隙30分開。 間隙30可以填充有介質材料或可以填充有空氣。當沒有壓力(即，無觸摸激勵)施加到觸 摸面板12時，從電的觀點來看，觸摸面板12看起來如同具有高的并聯(lián)電阻(有效地，無窮 大電阻)的電容器。當通過物體，如用筆，將壓力施加到板16上時(即，當施加觸摸激勵) 時，板16和18受迫接觸，并且該并聯(lián)電阻下降至低得多的值，同時觸摸面板電容變化可以 忽略。當觸摸面板12的電阻高時，在面板中沒有電流流動。但是，當施加了壓力并且板16 和18接觸時，允許電流流動。由于面板12的電阻的變化，該電流變化允許觸摸面板檢測電 路(如在處理器14內)檢測施加的壓力(即，檢測下筆事件)。注意，盡管施加的壓力可以 被稱為下筆事件，但是并不必須使用筆來施加壓力?？梢允褂脤τ|摸面板12施加壓力的任 意物體(如筆或手指)來提供對觸摸面板12的觸摸激勵，該觸摸激勵會導致下筆事件。仍然參考圖1，電阻板18包括電極19-22。這些電極的每一個可以分別連接到端子24-27中相應的一個。這些連接中的任意一個或全部可以被處理器14內的觸摸面板檢 測電路用來檢測下筆事件。一旦檢測到下筆事件，例如處理器14內的電路可用來確定施加 的壓力的位置。在一個實施例中，經(jīng)由端子24和26的來自電極19和21的信息可用于確 定所施加的壓力的沿第一軸的位置，而經(jīng)由端子25和27的來自電極20和22的信息可用 于確定所施加的壓力的沿第二軸的位置，該第二軸基本上垂直于第一軸。以此方式，可以確定觸摸面板12上的施加的壓力的位置。注意，可以使用任何常規(guī)電路和方法來響應于檢測 到下筆事件確定觸摸面板12上的觸摸激勵或施加的壓力的位置。圖2示出了圖1的系統(tǒng)10的更詳細的視圖。在圖2中，觸摸面板12由電容器 62 (表示由板16和18形成的觸摸面板電容器)和并聯(lián)電阻64表示。注意，當無觸摸激勵 68時(即，當沒有壓力施加到觸摸面板12時)，與電容器62并聯(lián)的電路路徑具有接近無窮 大的電阻。但是，當施加了觸摸激勵68時(即，當壓力被施加到觸摸面板12時)，開關66 閉合(這表示板16和18在接觸)，因此允許電容器62放電并允許電流流過觸摸面板12。 因此，觸摸面板12響應于觸摸激勵68 (即，響應于被物體物理地觸摸)改變節(jié)點56和55 之間的電阻。圖2還示出了處理器14的更詳細的視圖，處理器14包括可編程預充電邏輯32， 電阻器42，二極管44，開關40、46和50，觸摸位置電路38，比較電路48 (例如，其可以包括 邏輯門，如所示的實施例中的NOR門49)，處理器核34，功率管理單元36，輸入節(jié)點55，輸入 節(jié)點56，第一電源電壓端子(例如VDD)，以及第二電源電壓端子(例如VSS)。注意，輸入節(jié) 點56也可以被稱為預充電節(jié)點。處理器14可以形成在單個集成電路上，或者可以形成在 互相耦合的多個集成電路上。此外，注意，節(jié)點56和55可以對應于處理器14的端子或管 腳(Pin)，并且也可以經(jīng)由處理器端子或引腳接收其他的觸摸面板信號58。例如，預充電節(jié) 點56可以對應于圖1的輸入端子24-27的任意一個或更多個，以及節(jié)點55可以對應于圖 1的輸入端28。處理器14可以是任何類型的處理系統(tǒng)，如微控制器、微處理器、數(shù)字信號處 理器、觸摸顯示檢測電路或系統(tǒng)(其可以包括或不包括處理器核(如，處理器核34)，并且可 以包括或可以不包括功率管理單元(如，功率管理單元36))。亦即，處理器14可以包括處 于不同布置的不同電路，以及也可以包括用于執(zhí)行其它功能的附加電路。在圖2的實施例 中，電容器62和電阻器64的第一端子經(jīng)由處理器14的端子或管腳耦合到節(jié)點56，電阻器 64的第二端子被耦合到開關66的第一電流端子，以及電容器62的第二端子和開關66的第 二電流端子經(jīng)由處理器14的端子或管腳耦合到節(jié)點55。仍然參考圖2，電阻器42具有耦合到第一電源電壓端子(在所示實施例中，其是 VDD)的第一端以及耦合到二極管44的陽極的第二端子。二極管44的陰極被耦合到開關 46的第一電流端子。第一電源電壓端子也被耦合到開關40的第一電流端子，以及開關40 的第二電流端子被耦合到節(jié)點56。節(jié)點56還被耦合到開關46的第二電流端子和比較電路 48的第一輸入(例如，在所示實施例中，耦合到NOR門49的第一輸入)。處理器核34被耦 合到可編程預充電邏輯32、觸摸位置電路38以及功率管理單元36。處理器核34和功率管 理單元36每個接收下筆信號60，下筆信號60通過比較電路48 (例如，其對應于所示實施例 中的NOR門49的輸出)作為輸出提供?？删幊填A充電邏輯32將預充電使能信號54提供 到開關40的控制端子和比較電路48的第二輸入(例如，提供到所示實施例中的NOR門49 的第二輸入)。觸摸位置電路38被耦合到節(jié)點56和55，并接收其它觸摸面板信號58。開 關50的第一電流端子被耦合到節(jié)點55，以及開關50的第二電流電極被耦合到第二電源電 壓端子(在所示的實施例中，其是地或VSS)。觸摸使能信號52被提供到開關46和50的控 制端子。在一個實施例中，由處理器核34提供觸摸使能信號52。在一個實施例中，電阻器42、二極管44以及開關46和50形成限流電路(也稱為 限流器)。在一個實施例，電阻器42、二極管44和開關46都耦合在第一電源電壓端子(例如VDD)和結點56之間，形成限流電路的第一部分，并且開關50耦合在節(jié)點55和第二電源 電壓端子(例如，地或VSS)之間，形成限流電路的第二部分。在一個實施例中，每個開關40、46和50可以被實施為晶體管。另外，可以使用其 它類型的電路來實現(xiàn)這些開關的開關功能。還注意，每個開關的第一和第二電流端子可以 分別被稱為第一和第二端子。此外，在所示的實施例中，預充電使能信號54和下筆信號60 被實施為正邏輯信號。在操作中，當在觸摸面板12上不存在觸摸激勵時，即，當開關66打開(open)時， 節(jié)點56被預充電到約VDD。這是通過以下執(zhí)行的使用預充電使能信號54將開關40使能 (即，閉合)，以使得在VDD和節(jié)點56之間存在低電阻電流路徑。在一個實施例中，用晶體管 實現(xiàn)開關40。因此，在一個實施例中，可編程預充電邏輯32經(jīng)由導電路徑(例如，經(jīng)由開關 40)將節(jié)點56連接到VDD，該導電路徑與用于充電節(jié)點56的限流電路的第一部分(例如， 電阻器42、二極管44以及開關46)并聯(lián)?？删幊填A充電邏輯32將預充電使能信號54斷言 足以允許通過 上拉開關40將預充電節(jié)點56充電至VDD的時間。因此，如果對于開關40使 用較小的器件，那么，與對于開關40使用較大的器件時相比較，預充電使能信號54可能需 要將開關40使能較長的時段。參考圖4的波形82，注意，從時間Tl至時間T3預充電使能 信號54被斷言。這導致節(jié)點56充電至VDD，如圖4的箭頭92和波形84所示。在節(jié)點56 的預充電完成之前的某個時間，通過例如處理器核34內的控制電路斷言觸摸使能信號52， 以使能(即，閉合)開關46和50。參考波形88，注意，在處于時間Tl和時間T3之間的時 間T2處，觸摸使能信號52被使能。此外，在預充電使能信號54被斷言的同時，比較電路48被禁止。亦即，在所示的 使用NOR門49來實現(xiàn)比較電路48的實施例中，當被斷言并被提供作為到NOR門49的第二 輸入時，預充電使能信號54將耦合到節(jié)點56的、NOR門49的第一輸入掩蔽。因此，下筆信 號60保持被去斷言(在當前例子中，處于邏輯低電平)，同時預充電使能信號54保持被斷 言。以此方式，下筆信號60不能被無意地斷言來表示下筆事件，直到預充電使能信號54被 去斷言(即，直到處理器14準備好檢測觸摸面板12上的觸摸激勵)。在預充電之后，處理器14已準備完畢，并因此準備好檢測觸摸激勵。由于在時間 T3處，通過可編程預充電邏輯32將預充電使能信號54去斷言，因此比較電路48被使能以 斷言或去斷言下筆信號60。亦即，當NOR門49的第二輸入是邏輯低電平時，它不再掩蔽NOR 門49的第一輸入，并且下筆信號60現(xiàn)在將受由節(jié)點56提供的NOR門49的第一輸入的值 影響。在節(jié)點56被預充電并且無觸摸激勵被施加到觸摸面板12時，節(jié)點56保持在邏輯電 平1，并因此，下筆信號60保持被去斷言(即，在該例子中處于邏輯低電平)，表示沒有下筆 事件正在發(fā)生(即，表示觸摸面板12上無觸摸激勵)。此外，在一個實施例中，部分限流電 路(如，電阻器42)可以幫助維持預充電節(jié)點56處的電荷。在觸摸激勵68被施加并閉合開關66時，允許電流經(jīng)由由限流電路提供的路徑流 過觸摸面板12。在所示的實施例中，當施加觸摸激勵68時，電容器62通過電阻器64和閉 合的開關66放電(如上所述，這表示板16和18接觸)。此外，當施加觸摸激勵68時，從 VDD電源電壓端子，通過電阻器42、二極管44、開關46，通過節(jié)點56和55，通過開關50至 VSS電源電壓端子，提電源流路徑。在一個實施例中，限流電路的電阻器42限制在施加觸摸 激勵68時的電流流動。響應于將開關66閉合的觸摸激勵68，節(jié)點56變得放電并最終經(jīng)由NOR門49使下筆信號60被斷言(S卩，在該例子中變?yōu)檫壿嬰娖?)，以表示下筆事件。參 考圖4中的波形90，注意，在時間T4處提供觸摸激勵68。因此，在時間T4處，節(jié)點56放電 到邏輯低電平(參見圖4的波形84)，這又引起下筆信號60的斷言(參見圖4的波形86)。 因此，注意，比較電路48在被可編程預充電邏輯32使能時，檢測節(jié)點56和55之間的電阻 變化(這是由例如正在施加的觸摸激勵68引起的)，并響應于此提供下筆信號60。此外， 在一個實施例中，可編程預充電邏輯32有選擇地使能和禁止比較電路檢測節(jié)點56和55之 間的電阻變化。一旦經(jīng)由下筆信號60的斷言已經(jīng)檢測到下筆事件，則處理器核34可以處理下筆事件。在一個實施例中，下筆信號60的斷言產(chǎn)生中斷，處理器核34的中斷處理例程 (routine)服務該中斷。然后可能發(fā)生響應于該下筆事件的任何更進一步的處理。例如， 在某些情況下，在檢測到下筆事件時，處理器核34可以使能觸摸位置電路38 (其可以利用 任意已知的電路實現(xiàn))。然后觸摸位置電路38可以利用由電極19-22和電極18提供的某 些或所有信息，確定觸發(fā)該下筆事件的觸摸激勵的位置。在另一情況中，在檢測到下筆事件 時，處理器核34可以使能另一預充電周期(cycle)(其中預充電使能信號54將被斷言，以 閉合開關40，且因此允許節(jié)點56預充電)，以準備檢測另一下筆事件，以確定例如是否在執(zhí) 行“雙擊”操作。因此，處理器核34內的控制電路可以使能可編程預充電邏輯32，之后恰當 地斷言觸摸使能信號52，以準備觸摸面板12用于后續(xù)觸摸激勵檢測。如上所述的預充電 節(jié)點56的該準備可以根據(jù)需要執(zhí)行，如在每次處理器14期望輸入(期望觸摸激勵施加到 觸摸面板12)之前或在完成了先前的下筆事件的處理之后。此外，可以通過功率管理單元 36，響應于由下筆信號60表示的下筆事件，執(zhí)行所有或部分的處理器14或系統(tǒng)10的功率 管理。在一個實施例中，預充電使能信號54被斷言的時間長度是可編程的。亦即，可編 程預充電邏輯32可以對于可以根據(jù)編程的或選擇的值而改變的時段斷言預充電使能信號 54。例如，可以基于用戶想要連接到處理器14的觸摸面板的尺寸，對預充電使能信號54的 斷言持續(xù)時間進行選擇和編程。在一個實施例中，處理器核34編程并有選擇地改變節(jié)點56 的預充電發(fā)生的時間量?？梢杂迷S多種方法實現(xiàn)該可編程性方面，如通過寄存器、選擇電路 等。替代的，對于節(jié)點56的預充電可以使用固定的時間量。此外，在替換的實施例中，注意，可以以許多不同的方式實施比較電路48。例如， 在一個實施例中，可以使用比較器，其中節(jié)點56被耦合到比較器的第一輸入，而提供參考 比較電壓到比較器的第二輸入，并且其中可以將預充電使能信號54提供到比較器的使能 輸入，以使得僅僅在沒有經(jīng)由開關40預充電節(jié)點56時使能比較器。以此方式，將基于節(jié)點 56處的電壓何時低于基準電壓，由下筆信號60表示下筆事件。替代的，可以使用其它的電 路來實施比較電路48。注意，在下筆事件的發(fā)生期間，限流電路(包括，例如電阻器42、二極管44、開關46 以及開關50)工作，以限制電流。例如，電阻器42是相對大的電阻器(例如，電阻器42可 以具有近乎或約IOOk歐姆的電阻)，當開關66閉合時其限制電流流動。(為了比較，在被 使能時，開關40的電阻可以是在約1至1000歐姆的范圍內)。以此方式，下筆事件期間的 功耗可以被最小化。在替換性實施例中，注意，可以不同地實現(xiàn)限流電路。例如，二極管44 和電阻器42可以被交換，二極管44可以不存在，或者二極管44和電阻器42可以鄰近于開關50設置并耦合在節(jié)點55和地之間。替代的，限流電路內的電路可以被設置為使得VDD 和地電源電壓端子被交換。在沒有經(jīng)由用于充電節(jié)點56的上拉開關40生成的交流電路徑的條件下，節(jié)點56 將不得不通過上拉開關46和電阻器42更緩慢地充電。在此情況下，節(jié)點56的充電時間將 直接取決于由電容器62和電阻器42規(guī)定的RC時間常數(shù)。為了使功耗最小化，對于電阻器 42，使用相對大的電阻可能是合符需要的，并且隨著越來越大的觸摸面板可用，電容器62 的電容值也會更大。這些因素導致不斷加大的時間常數(shù)，這導致將節(jié)點56完全充電需要越 來越長的時間。這會導致較慢的操作，并會增加虛假的下筆事件的發(fā)生。例如，圖3示出了其中通過限流電路(諸如，類似于電阻器42的上拉電阻)執(zhí)行 觸摸面板電容的充電的現(xiàn)有技術觸摸面板系統(tǒng)中的波形。如圖3的波形70中所示的，直到 時間T3，觸摸面板未完全預充電。但是，在這個時間期間，用來檢測筆事件的電路(如，耦合 到預充電節(jié)點的反相器)將錯誤地指示下筆事件，如波形72所示，其中在時間Tl和T2之 間下筆信號被斷言，因此表示虛假的下筆事件78，這是因為如波形76所示的，在時間Tl和 T2之間，沒有實際的觸摸激勵被施加到觸摸面板。因此，在現(xiàn)有技術系統(tǒng)中，一旦觸摸使能 信號被斷言(如參見圖3的波形72)，由于觸摸面板的慢速充電，下筆信號也會被斷言，并 且直到觸摸面板達到電壓電平80，下筆信號才變?yōu)楸徽_地去斷言，并變?yōu)闇蕚浜帽硎菊?實的下筆事件。注意，當觸摸激勵被施加以及下筆信號因此變?yōu)楸粩嘌詴r(參見波形72和 76)，直到T3，才發(fā)生真實的下筆事件。因此，注意，觸摸面板的充電越慢，有問題且不可靠的 操作變得越多。此外，在很多情況下，不知道客戶將使用什么尺寸的觸摸面板，因此使得適 當?shù)卦O計限流電路以得到合適的用于預充電的RC時間常數(shù)是困難的。此外，在減小限流電 路的上拉電阻器的大小以允許更快的充電時間時，功耗增加，這對許多應用是有害的。因此，可以理解將預充電使能信號54與開關40結合使用來提供與至少部分限流 電路并聯(lián)的替換預充電電流路徑是如何可以允許改進的操作的。此外，在一個實施例中，通 過使用可編程預充電邏輯32，可以基于系統(tǒng)的需要，將預充電使能信號54的持續(xù)時間(且 因此用于預充電的并聯(lián)電流路徑被使能多長的持續(xù)時間)編程為特定值。例如，可以基于 開關40的尺寸或基于觸摸面板12的尺寸編程這些值。此外，在一個實施例中，替換的預充 電電流路徑的使用可以允許更快的充電時間以及不易錯誤檢測下筆事件的更可靠的系統(tǒng)。 此外，在一個實施例中，上拉電阻器42可以被設計成足夠大，以使功耗最小化，而不影響節(jié) 點56的充電時間。在一個實施例中，一種觸摸面板檢測電路，包括限流電路，其包括耦合在第一電 源電壓端子和第一輸入節(jié)點之間的第一部分，并且包括耦合在第二輸入節(jié)點和第二電源電 壓端子之間的第二部分；可編程預充電電路，其用于經(jīng)由與限流電路的第一部分并聯(lián)的導 電路徑將第一輸入節(jié)點連接到第一電源電壓端子，以及用于將第一輸入節(jié)點預充電到預定 的電壓；以及比較電路，其被耦合到可編程預充電電路和第一輸入節(jié)點，該比較電路檢測 第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化，且當該比較電路被可編程預充電電路使能 時，提供響應于此的信號。在再一實施例中，該第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點還包括集成電路的兩個分開的 輸入端子。在又一實施例中，觸摸面板檢測電路還包括觸摸面板，其包括耦合到第一輸入節(jié) 點的第一端子，且包括耦合到第二輸入節(jié)點的第二端子，該觸摸面板響應于被物體物理地觸摸改變第一輸入節(jié)點和第二輸入之間的電阻。在另一實施例中，該比較電路還包括邏輯門，其具有連接到第一輸入節(jié)點的第一 邏輯門輸入，連接到可編程預充電電路的第二邏輯門輸入，以及用于當檢測第一輸入節(jié)點 和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化時提供所述信號的輸出。在另一實施例中，該限流電路還包括電阻器，其包括耦合到第一電源電壓的第一 端子，和第二端子；第一開關，其包括耦合到所述電阻器的第二端子的第一端子、耦合到第 一輸入節(jié)點的第二端子、以及用于接收使能信號的 控制端子；以及第二開關，其包括耦合到 第二輸入節(jié)點的第一端子、耦合到第二電源電壓端子的第二端子、以及用于接收所述使能 信號的控制端子。在另一實施例中，該限流電路還包括電阻器，其包括第一端子和第二端子，第一 端子連接到第一電源電壓端子；二極管，其包括陽極和陰極，陽極連接到所述電阻器的第二 端子；第一開關，其包括連接到所述二極管的陰極的第一端子、連接到第一輸入節(jié)點的第二 端子、以及用于接收使能信號的控制端子；以及第二開關，其包括連接到第二輸入節(jié)點的第 一端子、連接到第二電源電壓端子的第二端子、以及用于接收所述使能信號的控制端子。在另一實施例中，該可編程預充電電路有選擇地使能和禁止比較電路檢測第一輸 入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化。在另一實施例中，還包括處理器核，其耦合到可編程預充電電路的和比較電路，用 于編程并有選擇地改變發(fā)生第一輸入節(jié)點的預充電的時間量。在另一實施例中，一種方法包括提供具有第一和第二節(jié)點的電路；將比較電路 耦合到第一節(jié)點，用于檢測第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的電阻變化，以及提供響應于此的檢 測輸出信號；在禁止比較電路提供檢測輸出信號的同時，通過控制經(jīng)由第一導電路徑將第 一電源端子連接到第一節(jié)點的開關，有選擇地預充電第一節(jié)點；以及停止預充電第一節(jié)點 并經(jīng)由第二導電路徑將限流電路連接到第一節(jié)點，該第二導電路徑與第一導電路徑并聯(lián)， 在被耦合到第二節(jié)點時該限流電路在限制第一節(jié)點處的電流流動的同時維持第一節(jié)點處 的電荷。在再一實施例中，該方法還包括將該限流電路實現(xiàn)為具有耦合在第一電源端子和 第一節(jié)點之間的第一部分以及耦合在第二節(jié)點和第二電源端子之間的第二部分。在又一實 施例中，該方法還包括將限流電路的第一部分實現(xiàn)為具有第一電阻器，該第一電阻器具有 連接到第一電源端子的第一端子并具有第二端子。在另一實施例中，該方法還包括通過將觸摸面板耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之 間，將第一節(jié)點耦合到第二節(jié)點，以在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間建立第一電阻；通過觸摸該 觸摸面板，將第一電阻改變?yōu)榈诙娮?；以及用比較電路檢測第一電阻到第二電阻的改變。在另一實施例中，該方法還包括編程并有選擇地改變發(fā)生第一節(jié)點的預充電的時間量。在另一實施例中，一種觸摸面板檢測電路，包括第一電源電壓端子和第二電源電 壓端子；預充電節(jié)點，其形成觸摸面板檢測電路的第一輸入端子，用于連接到觸摸面板；觸 摸面板檢測電路的第二輸入端子，用于連接到觸摸面板；限流器，其包括耦合在預充電節(jié)點 和第一電源電壓端子之間的第一部分，并包括耦合在第二輸入端子和第二電源電壓端子之 間的第二部分；預充電電路，其用于經(jīng)由與所述限流器的第一部分并聯(lián)的導電路徑將第一輸入端子連接到第一電源電壓端子，以及用于將所述預充電節(jié)點預充電到預定的電壓；以 及比較電路，其耦合到該預充電電路并耦合到該預充電節(jié)點，該比較電路檢測第一輸入端 子和第二輸入端子之間的電阻變化并提供響應于此的信號。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，當預充電該預充電節(jié)點時， 預充電電路禁止該比較電路，而當不預充電該預充電節(jié)點時，使能該比較電路。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，該比較電路還包括邏輯門， 其具有連接到第一輸入端子的第一邏輯門輸入、連接到預充電電路的第二邏輯門輸入、以 及用于在檢測到第一輸入端子和第二輸入端子之間的電阻變化時提供所述信號的輸出。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，該限流器的第一部分還包 括電阻器，其具有第一端子和第二端子，第一端子耦合到第一電源電壓端子；以及開關， 其具有耦合到所述電阻器的第二端子的第一端子、耦合到第一輸入端子的第二端子、以及 用于接收使能信號的控制端子，所述使能信號控制比較電路何時能夠檢測第一輸入端子和 第二輸入端子之間的電阻變化。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，該預充電電路是可編程的， 用于編程允許預充電電路多長時間將該預充電節(jié)點預充電到預定的電壓。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，該限流器的第一部分還包 括電阻器，其具有第一端子和第二端子，第一端子連接到第一電源電壓端子；二極管，其 具有陽極和陰極，陽極連接到所述電阻器的第二端子；第一開關，其具有連接到所述二極管 的陰極的第一端子、連接到第一輸入端子的第二端子、以及用于接收使能信號的控制端子， 該使能信號控制比較電路何時能夠檢測第一輸入端子和第二輸入端子之間的電阻變化；以 及第二開關，其具有連接到第二輸入端子的第一端子、連接到第二電源電壓端子的第二端 子、以及用于接收所述使能信號的控制端子。在觸摸面板電路的所述另一實施例的再一實施例中，該觸摸面板檢測電路還包括 處理器核，其具有用于接收來自比較電路的所述信號的輸入以及耦合到預充電電路的輸 出，該處理器核編程預充電電路，以控制允許預充電電路多長時間將該預充電節(jié)點預充電 到所述預定的電壓。因為實現(xiàn)本發(fā)明的設備大部分由本領域的技術人員已知的電子元件和電路構成， 因此，為了理解和認識本發(fā)明的基本概念，以及為了不使本發(fā)明的教導模糊或分散，將不以 超過上述的被視為必要的程度來說明電路細節(jié)。盡管已經(jīng)就特定的導電類型或電位極性描述了本發(fā)明，但技術人員認識到，導電 類型和電位極性可以被反轉。例如，如果圖2的電壓電源端子被交換，則下筆信號60可以 被實施為負邏輯信號而不是如上所述的正邏輯信號。此外，說明書和權利要求中的任何措辭“前”、“后”、“頂部”、“底部”、”在...上”、”
在...下”等等用于描述的目的，而并不必然用以描述永久的相對位置。應當理解，在適當?shù)那闆r下，如此使用的措辭可互換，從而例如在此描述的本發(fā)明的實施例能夠在與在此示 出的或以另外方式描述的不同的其它取向上工作。在可適用的情況下，上述實施例中的一些可以使用多種不同的信息處理系統(tǒng)來實 現(xiàn)。例如，盡管圖1和2及其論述描述了示例性信息處理體系結構，但是給出該示例性體系 僅僅是為了在論述本發(fā)明的各個方面時提供有用的參考。當然，出于論述的目的，已經(jīng)簡化了該體系結構的描述，并且它僅僅是可以根據(jù)本發(fā)明使用的許多不同類型的合適的體系結 構之一。本領域技術人員將認識到，邏輯塊之間的分界僅僅是說明性的，以及替代實施例可 以合并邏輯塊或電路元件，或者替代地，對多個邏輯塊或電路元件加以功能分解。因此，應當理解，在此描述的體系結構僅僅是示例性的，并且實際上，可以實現(xiàn)許 多其他地實現(xiàn)相同功能地體系結構。在盡管抽象但仍明確的意義上來說，實現(xiàn)相同功能的 任意元件布置被有效地“關聯(lián)”，以便實現(xiàn)希望的功能。因此，在此結合來實現(xiàn)特定功能的任 意兩個元件可以看作彼此“關聯(lián)”，以便實現(xiàn)希望的功能，而與體系結構或中間部件無關。同 樣，如此關聯(lián)的任意兩個元件也可以看作彼此“可操作地連接”或“可操作地耦合”，以實現(xiàn) 希望的功能。還例如，在一個實施例中，處理器14的所示元件是位于單個集成電路上或相同器件內的電路。替代的，處理器14可以包括彼此互連的任意數(shù)目的分開的集成電路或分立的 器件。還例如，處理器14或其部分可以是物理電路或能轉變?yōu)槲锢黼娐返倪壿嫳硎镜能浖?或代碼表示。因而，處理器14可以用任意合適類型的硬件描述語言體現(xiàn)。此外，本領域技術人員將認識到，上述操作的功能之間的界限僅僅是說明性的。多 個操作的功能可以結合到一個操作中，和/或單個操作的功能可以分布在若干附加操作 中。而且，替代實施例可以包括特定操作的多個實例(instance)，以及在各種其它實施例中 操作的順序可以被改變。盡管在此參考具體實施例描述了本發(fā)明，但是可以進行多種修改和改變而不脫離 如下權利要求中闡述的本發(fā)明的范圍。例如，比較電路可以以多種不同的方式實現(xiàn)，限流電 路也是如此。因此，說明書和附圖被認為是說明性的而不是限制性的，并且意圖將所有的這 些修改包括在本發(fā)明的范圍內。在此關于具體實施例描述的任何益處、優(yōu)點或問題的解決 方案不應被解釋為任意或所有權利要求的關鍵性的、必需的或必不可少的特征或要素。在此使用的，術語“耦合”并不限于直接耦合或機械耦合。此外，在此使用的，措辭“一”被定義為一個或一個以上。此外，權利要求中的引導 性措辭如“至少一個”和“一個或多個”的使用不應被解釋為暗示了由“一”引入的另一權利 要求要素將包含這種引入的權利要求要素的任意特定權利要求限定為僅僅包含一個該要 素的發(fā)明，即使當同一權利要求包含引導性措辭“一個或多個”或“至少一個”以及如“一” 時也是如此。這也適用于“該”和“所述”的使用。除非另有說明，使用措辭如“第一”和“第二”來任意地區(qū)分這種措辭所描述的要 素。因此，這些措辭并不必然指示這些要素的時間上的或其它的優(yōu)先級。
權利要求
一種觸摸面板檢測電路，包括限流電路，其包括耦合在第一電源電壓端子和第一輸入節(jié)點之間的第一部分，并且包括耦合在第二輸入節(jié)點和第二電源電壓端子之間的第二部分；可編程預充電電路，其用于經(jīng)由與限流電路的第一部分并聯(lián)的導電路徑將第一輸入節(jié)點連接到第一電源電壓端子，以及用于將第一輸入節(jié)點預充電到預定的電壓；以及比較電路，其被耦合到可編程預充電電路和第一輸入節(jié)點，該比較電路檢測第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化，且當該比較電路被可編程預充電電路使能時，提供響應于此的信號。
2.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，其中該第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點還包括集 成電路的兩個分開的輸入端子。
3.如權利要求2的觸摸面板檢測電路，還包括觸摸面板，其包括耦合到第一輸入節(jié)點的第一端子，且包括耦合到第二輸入節(jié)點的第 二端子，該觸摸面板響應于被物體物理地觸摸改變第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電 阻。
4.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，其中該比較電路還包括邏輯門，其具有連接到第一輸入節(jié)點的第一邏輯門輸入、連接到可編程預充電電路的 第二邏輯門輸入、以及用于當檢測到第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化時提供 所述信號的輸出。
5.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，其中該限流電路還包括電阻器，其包括第一端子和第二端子，第一端子耦合到第一電源電壓端子； 第一開關，其包括耦合到所述電阻器的第二端子的第一端子、耦合到第一輸入節(jié)點的 第二端子、以及用于接收使能信號的控制端子；以及第二開關，其包括耦合到第二輸入節(jié)點的第一端子、耦合到第二電源電壓端子的第二 端子、以及用于接收所述使能信號的控制端子。
6.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，其中該限流電路還包括電阻器，其包括第一端子和第二端子，第一端子連接到第一電源電壓端子； 二極管，其包括陽極和陰極，陽極連接到所述電阻器的第二端子； 第一開關，其包括連接到所述二極管的陰極的第一端子、連接到第一輸入節(jié)點的第二 端子、以及用于接收使能信號的控制端子；以及第二開關，其包括連接到第二輸入節(jié)點的第一端子、連接到第二電源電壓端子的第二 端子、以及用于接收所述使能信號的控制端子。
7.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，其中該可編程預充電電路有選擇地使能和禁止 比較電路檢測第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化。
8.如權利要求1的觸摸面板檢測電路，還包括處理器核，其耦合到可編程預充電電路和比較電路，用于編程并有選擇地改變發(fā)生第 一輸入節(jié)點的預充電的時間量。
9.一種方法，包括提供具有第一和第二節(jié)點的電路；將比較電路耦合到第一節(jié)點，用于檢測第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的電阻變化，以及提供響應于此的檢測輸出信號；在禁止比較電路提供檢測輸出信號的同時，通過控制經(jīng)由第一導電路徑將第一電源端 子連接到第一節(jié)點的開關，有選擇地預充電第一節(jié)點；以及停止預充電第一節(jié)點并經(jīng)由第二導電路徑將限流電路連接到第一節(jié)點，該第二導電路 徑與第一導電路徑并聯(lián)，在被耦合到第二節(jié)點時該限流電路在限制第一節(jié)點處的電流流動 的同時維持第一節(jié)點處的電荷。
10.如權利要求9的方法，還包括將該限流電路實現(xiàn)為具有耦合在第一電源端子和第一節(jié)點之間的第一部分以及耦合 在第二節(jié)點和第二電源端子之間的第二部分。
11.如權利要求10的方法，還包括將限流電路的第一部分實現(xiàn)為具有第一電阻器，該第一電阻器具有連接到第一電源端 子的第一端子并具有第二端子。
12.如權利要求9的方法，還包括通過將觸摸面板耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間，將第一節(jié)點耦合到第二節(jié)點，以在 第一節(jié)點和第二節(jié)點之間建立第一電阻；通過觸摸該觸摸面板，將第一電阻改變?yōu)榈诙娮瑁灰约?用比較電路檢測第一電阻到第二電阻的改變。
13.如權利要求9的方法，還包括編程并有選擇地改變發(fā)生第一節(jié)點的預充電的時間量。
14.一種觸摸面板檢測電路，包括 第一電源電壓端子和第二電源電壓端子；預充電節(jié)點，其形成觸摸面板檢測電路的第一輸入端子，用于連接到觸摸面板； 觸摸面板檢測電路的第二輸入端子，用于連接到觸摸面板；限流器，其包括耦合在預充電節(jié)點和第一電源電壓端子之間的第一部分，并包括耦合 在第二輸入端子和第二電源電壓端子之間的第二部分；預充電電路，其用于經(jīng)由與所述限流器的第一部分并聯(lián)的導電路徑將第一輸入端子連 接到第一電源電壓端子，以及用于將所述預充電節(jié)點預充電到預定的電壓；以及比較電路，其耦合到該預充電電路并耦合到該預充電節(jié)點，該比較電路檢測第一輸入 端子和第二輸入端子之間的電阻變化并提供響應于此的信號。
15.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，其中當預充電該預充電節(jié)點時，預充電電路 禁止該比較電路，而當不預充電該預充電節(jié)點時，使能該比較電路。
16.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，其中該比較電路還包括邏輯門，其具有連接到第一輸入端子的第一邏輯門輸入、連接到預充電電路的第二邏 輯門輸入、以及用于在檢測到第一輸入端子和第二輸入端子之間的電阻變化時提供所述信 號的輸出。
17.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，其中所述限流器的第一部分還包括 電阻器，其具有第一端子和第二端子，第一端子耦合到第一電源電壓端子；以及 開關，其具有耦合到所述電阻器的第二端子的第一端子、耦合到第一輸入端子的第二端子、以及用于接收使能信號的控制端子，所述使能信號控制比較電路何時能夠檢測第一輸入端子和第二輸入端子之間的電阻變化。
18.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，其中預充電電路是可編程的，用于編程允許 預充電電路多長時間將該預充電節(jié)點預充電到預定的電壓。
19.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，其中該限流器還包括電阻器，其具有第一端子和第二端子，第一端子連接到第一電源電壓端子；二極管，其具有陽極和陰極，陽極連接到所述電阻器的第二端子；第一開關，其具有連接到所述二極管的陰極的第一端子、連接到第一輸入端子的第二 端子、以及用于接收使能信號的控制端子，該使能信號控制比較電路何時能夠檢測第一輸 入端子和第二輸入端子之間的電阻變化；以及第二開關，其具有連接到第二輸入端子的第一端子、連接到第二電源電壓端子的第二 端子、以及用于接收所述使能信號的控制端子。
20.如權利要求14的觸摸面板檢測電路，還包括處理器核，其具有用于接收來自比較電路的所述信號的輸入以及耦合到預充電電路的 輸出，該處理器核編程預充電電路，以控制允許預充電電路多長時間將該預充電節(jié)點預充 電到所述預定的電壓。
全文摘要
一種觸摸面板檢測電路，包括限流電路(42，44，46，50)，該限流電路(42，44，46，50)具有耦合在第一電源電壓端子和第一輸入節(jié)點(56)之間的第一部分以及耦合在第二輸入節(jié)點(55)和第二電源電壓端子之間的第二部分?？删幊填A充電電路(32)，經(jīng)由與限流電路的第一部分并聯(lián)的導電路徑將第一輸入節(jié)點連接到第一電源電壓端子，并將第一輸入節(jié)點預充電為預定電壓。比較電路(48)被耦合到可編程預充電電路和第一輸入節(jié)點。該比較電路檢測第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的電阻變化，且當該比較電路被可編程預充電電路使能時，提供響應于此的信號(60)。
文檔編號G09G5/00GK101828216SQ200880111918
公開日2010年9月8日 申請日期2008年9月15日 優(yōu)先權日2007年10月18日
發(fā)明者A·奧爾莫斯, D·R·蒂普里, S·皮爾特里, 林晟 申請人:飛思卡爾半導體公司