專利名稱：鼠標器雜訊免疫電路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鼠標器雜訊免疫電路，主要為以可編程邏輯陣列配合寄存器及解碼器構(gòu)成一可供過濾鼠標器不當雜訊脈沖的處理電路，且其送出的時序信號及向上/向下計數(shù)信號的時序為相互隔開而不致過于緊密，改善傳統(tǒng)雜訊免除電路可能造成后續(xù)計數(shù)器誤動作或動作錯亂的問題，為一較具實用性的鼠標器雜訊免疫電路。
現(xiàn)今鼠標器應用于電腦的輸入方面，已為一相當普遍的輸入裝置，其可自由地于屏幕畫面上左、右、上、下移動，并可藉其本身的功能鍵簡便地觸發(fā)相應功能，使輸入作業(yè)相形簡化及更具親和性，其實際效益不容忽視。
然由于鼠標器內(nèi)部用以檢測方位移動的構(gòu)造上，概為以光學或半光學方式，以兩組分別檢測X、Y軸移動量及移動方向的傳感器測得，并合成為游標移動信號，但眾所周知的是，該種光學或半光學感應方式即容易因外來干擾而產(chǎn)生不當脈沖，以致令鼠標器產(chǎn)生誤判或誤動作，相形之下即造成使用上的困擾與不便現(xiàn)象，而該種雜訊脈沖的表現(xiàn)型式上，即如

圖1所示，以下即僅以鼠標器X軸的兩組信號X1、X2說明，其中，圖1a中即典型X1波形領先X2波形的信號(表示正方向移動)，由X1、X2兩者的相位差，即可檢測出移動方向，利用波形的快慢變化，即可檢測出移動速度，而在圖1b中，為表示X軸先正向移動再立刻反向移動的波形，由X1波形先行領先X2波形，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)閄2波形領先X1波形的信號，在圖1c中，即表示在X1、X2產(chǎn)生不規(guī)則雜訊突波或脈沖的情形，而此種雜訊即造成后續(xù)電路的誤判或動作錯誤，而針對鼠標器易誤動作的缺點，即有所謂的鼠標器雜訊免除處理電路應市，如本申請人所有臺灣專利第七九二0六0二一號“電腦滑鼠省電自動控制裝置”，其內(nèi)容即揭示一種含有鼠標器雜訊免除取樣線路的控制電路，該雜訊免除電路的構(gòu)造及相應波形即如圖2、3所示，在圖2的電路構(gòu)造上，即在圖面左側(cè)的兩移動信號X1、X2輸入后，即分別經(jīng)兩級串接的觸發(fā)器11、12、21、22，而依次在各級輸出端形成具有延遲作用效果的X11、X12、X21、X22信號，亦即形成如圖3該介于X11、X12與X21、X22信號之間形成一固定的相位延遲作用，用以達到消除雜訊的效果，而前述兩兩信號即經(jīng)圖2的或非門XOR13、23合成后，再由圖面右方的電路進行處理而形成可供送入后續(xù)計數(shù)器的時序信號XCK，并由該X11及X22信號端點引出信號經(jīng)另一或非門XOR30以合成為向上/向下計數(shù)信號XUP(用以供后續(xù)計數(shù)器進行向上或向下計數(shù)動作，高電位代表向上計數(shù)，低電位代表向下計數(shù))，利用上述該時序信號XCK及向上/向下計數(shù)信號XUP，達到使后續(xù)計數(shù)器相應動作，以獲得處理鼠標器信號的效果。
由于前述構(gòu)造設計的限制，該合成的時序信號XCK及向上/向下計數(shù)信號XUP的波形如圖3所示，該向上/向下計數(shù)信號XUP為形成于X11前沿與X22前沿之間，而各組時序信號XCK則分別由X11、X12或X21、X22間的相位差產(chǎn)生，由圖面中可清楚看出，該X11信號前沿即同時觸發(fā)向上/向下計數(shù)信號XUP及形成第一個時序信號XCK，而X22信號的前沿亦同時導致該向上/向下計數(shù)信號XUP及第二個時序信號XCK終止，亦即該向上/向下計數(shù)信號XUP及時序信號XCK的波形邊沿極為接近，此舉，在該兩信號送入至后續(xù)計數(shù)器進行計數(shù)動作時，即可能因兩信號時序的不當延遲或異常原因，造成計數(shù)錯亂問題，故以該種時序過于緊密的波形特性，即造成錯誤率提高及穩(wěn)定性不良等問題，當有予以改進的必要。
本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制雜訊、且后續(xù)計數(shù)器動作準確、不產(chǎn)生誤動作的鼠標器雜訊免疫電路。
本發(fā)明所提供的鼠標器雜訊免疫電路，包括兩可編程邏輯陣列，以供分別處理X、Y軸向移動信號各狀態(tài)的判別及送出時序信號及向上/向下計數(shù)信號；數(shù)組輸入觸發(fā)器，為連接于可編程邏輯陣列的各輸入端上，各別輸入觸發(fā)器與X、Y軸向感應信號連接；多組輸出觸發(fā)器，為連接于可編程邏輯陣列的各輸出端點上，各輸出觸發(fā)器的輸出端亦各別引出回授信號連接至可編程邏輯陣列的各回授輸入端，以回送前一輸出信號；一時序輸出端，為以局部輸出觸發(fā)器的同相或反相輸出端經(jīng)邏輯門合成為單一信號端點；一向上/向下計數(shù)輸出端，為由其一輸出觸發(fā)器輸出端引出；藉上述構(gòu)造組成一可在非常信號變化狀態(tài)，以可編程邏輯陣列內(nèi)部予以遲滯及回復至前一狀態(tài)，忽略雜訊，并在鼠標器方向改變時，令時序信號停止輸出，而僅改變向上/向下輸出信號電位狀態(tài)的鼠標器雜訊免疫電路。
由以上的技術(shù)方案可知，本發(fā)明由可編程邏輯陣列配合輸入/輸出寄存器及解碼器構(gòu)成，由于其中該可編程邏輯陣列設計成可響應鼠標器各種動作狀態(tài)產(chǎn)生時序訊號、向上/向下計數(shù)信號與遲滯回路，因而使其在信號發(fā)生異常或雜訊脈沖時，即進入遲滯回圈中，而呈不動作狀態(tài)，并視下一動作狀態(tài)而再行判斷動作，據(jù)此本發(fā)明既可解決雜訊誤動作問題，又因其產(chǎn)生的時序及向上/向下計數(shù)信號亦為相互隔開而不致發(fā)生時序過于緊密的問題。
以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征及目的。
圖1是鼠標器的信號波形示意圖。
圖2是現(xiàn)有雜訊去除電路的電路圖。
圖3是圖2所示電路的波形示意圖。
圖4是本發(fā)明的電路圖。
圖5是本發(fā)明的狀態(tài)變遷圖。
圖6是本發(fā)明的波形示意圖。
如圖4所示，為本發(fā)明用以提供鼠標器移動信號予以過濾雜訊的處理電路，鼠標器的X、Y軸的光學或半光學傳感器所送出的X1、X2、Y1、Y2信號即由圖4左側(cè)輸入，經(jīng)一運算放大器40予以進行信號放大程序后，再分別以各自的輸入觸發(fā)器51～54對信號進行緩沖與寄存后，再依X、Y移動信號分別送入至各自的可編程邏輯陣列61、62(PAL)的輸入端I1、I2內(nèi)，以分別對X、Y移動信號進行動作模式判斷以辨別其狀態(tài)、過濾去除非正常動作狀態(tài)(過濾雜訊)、產(chǎn)生向上/向下計數(shù)輸出信號及產(chǎn)生計數(shù)時序信號，各可編程邏輯陣列61、62具有多組輸出端QO、向上/向下計數(shù)輸出端UPO、輸出使能端OE、回授輸入端QI、向上/向下計數(shù)輸入端UP1及時序輸入端CK，而在各個可編程邏輯陣列61、62的多組輸出端QO各自連接有輸出觸發(fā)器71～75、81～85，各觸發(fā)器輸出信號亦回送至其回授輸入端位置，以供下一狀態(tài)回授輸入判斷，其輸出使能端OE則供應各輸出觸發(fā)器的時序信號，而前述各輸入觸發(fā)器51～54及可編程邏輯陣列61、62的時序輸入端即由外界供應其時脈信號，而在前述其一輸出觸發(fā)器75、85的同相輸出端形成X、Y軸向的向上/向下計數(shù)信號端XUP、YUP，并在部份輸出觸發(fā)器的同相及反相輸出端引出導線經(jīng)與非門91、93與非門92、94，而組合成代表X、Y軸向的時序輸出信號XCK、YCK，以該分別代表X、Y軸向的時序輸出訊號XCK、YCK與對應的向上/向下計數(shù)信號XUP、YUP提供鼠標器計數(shù)器進行計數(shù)動作，取得鼠標器移動數(shù)據(jù)資料。
而前述可編程邏輯陣列61、62內(nèi)部即模擬鼠標器可能產(chǎn)生的各種狀態(tài)予以程序規(guī)劃完成，對于可能因雜訊脈沖產(chǎn)生的異常動作模式，即呈暫時進入遲滯回路而呈不動作狀態(tài)，而視下一輸入信號狀態(tài)再行判斷與處理，據(jù)以免除因雜訊造成的誤動作問題，再者，其模擬產(chǎn)生的時序信號CK及向上/向下計數(shù)信號UP亦呈相互隔開而不致有時序過于緊密而可能造成計數(shù)錯誤或錯亂的困擾，該可編程邏輯陣列61、62的對應于各個輸入狀態(tài)的狀態(tài)遷移圖，即如圖5所示，各個方塊即代表各個處理狀態(tài)，而各個標示的輸入信號狀態(tài)的三位數(shù)字依序為向上/向下計數(shù)信號UP、第一輸入端I1(即X1或Y1)及第二輸入端I2(即X2或Y2的二進位狀態(tài)0或1)，而具有箭頭的各細線代表處理路徑及方向，若以前述圖1a的X1領先X2的波形時序關系變化時，即在圖面內(nèi)圈位置由A、B、C、D、E、F、G、H各狀態(tài)方框間順序循環(huán)動作，而形成一逆時鐘方向做各狀態(tài)間變化，并在該四個角落的B、D、F、H狀態(tài)方框位置分別產(chǎn)生一時序輸出信號，反之，若如圖1b所示在該方向轉(zhuǎn)變而使X2波形領先X1波形時，即呈相反于前述動作順序，而形成一順時鐘方向在該內(nèi)圈各狀態(tài)方框間依序變化，亦同樣在該四個角落的H、F、D、B狀態(tài)方框位置產(chǎn)生時序輸出信號，而與該A、C、E、G狀態(tài)方框斜向連接的各個狀態(tài)方框I、P、J、K、L、M、N、O等狀態(tài)為遲滯狀態(tài)方框，主要在于輸入信號可能發(fā)生雜訊的異常狀態(tài)或鼠標器方向轉(zhuǎn)變，而再于該狀態(tài)方框內(nèi)判斷下一次輸入信號的狀態(tài)，始據(jù)以確定為發(fā)生雜訊或鼠標器改變方向，若為發(fā)生雜訊，則以斜方向跳回至先前狀態(tài)方框，而忽略該雜訊，據(jù)以達到消除雜訊的效果，當確定為鼠標器方向轉(zhuǎn)變時，則在該狀態(tài)方框內(nèi)改變向上/向下計數(shù)信號的值(0改變至1，或1改變至0，亦即在此改變向上/向下計數(shù)信號輸出端XUP、YUP的高低電位狀態(tài))，并跳過該四個角落的用以產(chǎn)生時序輸出信號的狀態(tài)方框B、D、F、H，而進入至下一狀態(tài)方框C、G內(nèi)，而此鼠標器方向改變的跳過時序產(chǎn)生狀態(tài)方框的作用下，僅改變向上/向下計數(shù)信號XUP、YUP而已，而未產(chǎn)生任何時序信號XCK、YCK，達到令時序輸出信號CK及向上/向下計數(shù)輸出信號UP的波形前、后沿不致同時產(chǎn)生或相互重疊或者是造成過于接近的困擾，而可克服傳統(tǒng)鼠標器雜訊免除電路的誤動作問題。
但前述圖5兩側(cè)及上、下位置均為對稱，故僅以該狀態(tài)方框A、B、I予以說明其各狀態(tài)變化情形，而在圖面中標示X表示無關(DON’T CARE)，若此時輸入波形I1、I2為0、0，表示輸入狀態(tài)未改變(鼠標器不移動)，故在狀態(tài)A上方的X00回路間往返及維持在狀態(tài)A中，當輸入波形I1、I2為1、0，表示I1領先I2，此時即有兩種不同狀態(tài)，若UP＝1，故以110的路線行進至狀態(tài)B中，并產(chǎn)生一個時序脈沖信號至輸出端，若UP＝0，表示原先輸入和目前輸入相反方向，可能是發(fā)生雜訊或鼠標器移動方向改變，故以010路線進入狀態(tài)I中進行下一輸入狀態(tài)的確認，若輸入波形I1、I2為0、1，表示I2相位領先I1，即相同于前述依UP的0或1狀態(tài)而進入狀態(tài)A右側(cè)的狀態(tài)H產(chǎn)生時序脈沖或進入狀態(tài)P進行判斷為雜訊或移動方向改變，由于動作類似于前述，故在此即不予贅述，若輸入波形為1、1時，由于在狀態(tài)A的原先的0、0狀態(tài)直接變化為1、1為非正常波形(為雜訊)，故經(jīng)處在狀態(tài)A正下方的X11路線跳至狀態(tài)E中，而跳過不產(chǎn)生任何時序脈沖，而再進行后續(xù)輸入狀態(tài)動作。
而對于狀態(tài)方框B，此狀態(tài)如前述為用以產(chǎn)生時序脈沖輸出信號，若UP＝1，則經(jīng)1XX路線進入至狀態(tài)C中，若UP＝0，則經(jīng)0XX路線跳回至A方框，以建立前述順時鐘或逆時鐘方向流動路徑。
該狀態(tài)方框I，主要為可能發(fā)生雜訊或鼠標器改變方向始進入此狀態(tài)內(nèi)，故需再對下一產(chǎn)生的輸入狀態(tài)與狀態(tài)A內(nèi)的原來狀態(tài)進行比較，以確定為雜訊或方向變化者，進入至狀態(tài)I之下一輸入信號為0，0或0，1時，即表示與先前進入此狀態(tài)I之1，0的狀態(tài)為非如圖1a或1b中的正規(guī)信號變化波形(雜訊)，故經(jīng)X0X路線回復至狀態(tài)A中，以忽略該種雜訊干擾；若輸入維持同為1，0亦保持在狀態(tài)I中不做變化，若輸入波形為1，1，與前一狀態(tài)1，0的順序關系，即確定為鼠標器方向改變，故直接由X11路線跳至狀態(tài)C中，而不產(chǎn)生時序脈沖，并同時令UP(向上/向下計數(shù)信號輸出端)由原來的0改變至1，而其他狀態(tài)方框的判斷方式類似，故不予詳述，其整個狀態(tài)變遷過程中，即在A、C、E、G狀態(tài)內(nèi)進行分支而進入I、J、K、L、M、N、O、P狀態(tài)內(nèi)判斷為雜訊或改變方向，而在異常狀態(tài)回復至原先狀態(tài)或在改變方向時僅令向上/向下計數(shù)信號改變，而不產(chǎn)生時序信號，并僅在不發(fā)生方向改變時的四個角落位置直接產(chǎn)生時序信號，達到忽略雜訊干擾并同時將時序及向上/向下計數(shù)兩輸出信號的時序分隔開而互不重疊或過于接近，達到較佳的信號合成效果。
而對應于上述動作過程的實際波形變化可配合參看圖6所示，其中該X11、X21的波形為僅經(jīng)過前述圖4的觸發(fā)器，故波形概與X1、X2雷同，而處在圖面下方的XCK即分別對應于X11、X21的前、后沿位置形成一窄寬度的時序脈沖，而僅在圖面略中央位置該X11轉(zhuǎn)變?yōu)轭I先X21的波形變化位置則如前述動作情形，為不產(chǎn)生時序脈沖，而僅令向上/向下計數(shù)信號XUP予以改變高低電位狀態(tài)，因此，由此兩輸出波形與前述常見波形(圖3)比較，即因本發(fā)明的時序波形與向上/向下計數(shù)波形轉(zhuǎn)態(tài)不同時產(chǎn)生，故可避免波形過于緊密所衍生的計數(shù)錯亂問題。
權(quán)利要求
1.一種鼠標器雜訊免疫電路，其特征在于包括兩可編程邏輯陣列，以供分別處理X、Y軸向移動信號各狀態(tài)的判別及送出時序信號及向上/向下計數(shù)信號，數(shù)組輸入觸發(fā)器，為連接于可編程邏輯陣列的各輸入端上，各別輸入觸發(fā)器與X、Y軸向感應信號連接，多組輸出觸發(fā)器，為連接于可編程邏輯陣列的各輸出端點上，各輸出觸發(fā)器的輸出端亦各別引出回授信號連接至可編程邏輯陣列的各回授輸入端，以回送前一輸出信號，一時序輸出端，為以局部輸出觸發(fā)器的同相或反相輸出端經(jīng)邏輯門合成為單一信號端點，一向上/向下計數(shù)輸出端，為由其一輸出觸發(fā)器輸出端引出，利用上述構(gòu)造組成一可在非正常信號變化狀態(tài)，以可編程邏輯陣列內(nèi)部予以遲滯及回復至前一狀態(tài)，忽略雜訊，并在鼠標器方向改變時，令時序信號停止輸出，而僅改變向上/向下輸出信號電位狀態(tài)的鼠標器雜訊免疫電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鼠標器雜訊免疫電路，尤指一種設置于鼠標器移動信號與上下計數(shù)器之間的雜訊免疫處理電路。該雜訊免疫電路主要為以可編程邏輯陣列(PLA)設計為對應于鼠標器移動信號而產(chǎn)生不同輸出及回授信號，并在其輸入及輸出端分別設置有狀態(tài)記憶的寄存器，并在輸出端設置邏輯門構(gòu)成的解碼器，以組合成時序信號及向上/向下計數(shù)信號，利用該可編程邏輯自動排除雜訊脈沖造成的不正常狀態(tài)，達到過濾雜訊目的。
文檔編號G06F3/033GK1152744SQ9512134
公開日1997年6月25日 申請日期1995年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月19日
發(fā)明者吳裕焜 申請人:華隆微電子股份有限公司