專利名稱：信息處理單元和模擬開關(guān)的待機(jī)和喚醒狀態(tài)間的切換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)待機(jī)與喚醒狀態(tài)切換系統(tǒng)，它包括一個(gè)插入在信息處理單元和至少一個(gè)加有電壓的模擬開關(guān)間的切換設(shè)備。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知有一些這樣的切換系統(tǒng)，其中信息處理單元包括來(lái)自模擬開關(guān)的模擬信息輸入和喚醒信息輸入。
這種模擬開關(guān)包括，如一定數(shù)量的并聯(lián)電路，每個(gè)電路上連有一個(gè)指定阻值的電阻和一個(gè)斷路器，它們插入在處理單元的模擬輸入端和接地端間，這樣例如當(dāng)用戶驅(qū)動(dòng)一個(gè)斷路器時(shí)，開關(guān)在其輸出端上傳遞一個(gè)模擬電壓，該電壓與一個(gè)或多個(gè)斷路器的驅(qū)動(dòng)或非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。這個(gè)模擬電壓接著通過(guò)切換設(shè)備被送到信息處理單元，它激活該單元來(lái)處理相應(yīng)的信息，即判定開關(guān)的斷路器驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。
在現(xiàn)有技術(shù)情況下，信息處理單元的喚醒信息輸入與開關(guān)相連，特別是通過(guò)一個(gè)二極管連接到后者(開關(guān))電路中的電阻與斷路器之間的點(diǎn)上，這個(gè)開關(guān)包括一個(gè)連在模擬輸出端和接地端之間的錯(cuò)誤探測(cè)電阻。
信息處理單元的這個(gè)喚醒信息輸入端又通過(guò)一個(gè)電阻與一個(gè)固定電壓源相連，而該單元的模擬信息輸入端則通過(guò)一個(gè)電阻和一個(gè)二極管與可由該單元控制的電壓源相連。
在待機(jī)狀態(tài)，信息處理單元切斷與其模擬信息輸入端相連的可控電源供應(yīng)，并監(jiān)視其喚醒信息輸入端的狀態(tài)。
這樣，后者一方面與固定電壓源相連，一方面與開關(guān)相連。
在待機(jī)狀態(tài)，也就是說(shuō)目前為止開關(guān)電平?jīng)]有動(dòng)作，信息處理單元的喚醒信息輸入端電平處于邏輯“1”電平。
與單元模擬信息輸入端連接的可控電源被切斷。
在開關(guān)電平發(fā)生動(dòng)作后，如關(guān)閉斷路器中的一個(gè)，信息處理單元的喚醒信息輸入端由于斷路器的這一動(dòng)作而被接地，于是，就有可能觸發(fā)信息處理單元的喚醒信息輸入端在邏輯“1”電平和邏輯“0”電平之間變化。
中央單元探測(cè)到這種狀態(tài)變化并喚醒設(shè)備以將其轉(zhuǎn)為喚醒狀態(tài)，它觸發(fā)與其模擬信息輸入端相連的可控電源的操作，從而允許信息處理單元模擬信息輸入端與開關(guān)間的信息傳遞，以便對(duì)其進(jìn)行分析。
但是，這種結(jié)構(gòu)存在著一些弊病，因?yàn)?，在待機(jī)狀態(tài)，在信息處理單元，尤其是與其喚醒信息輸入端相連的電壓源和開關(guān)間，由于接地的錯(cuò)誤探測(cè)電阻的存在，仍然流動(dòng)著一個(gè)相當(dāng)大的電流。
而且，這個(gè)電壓也被加到信息處理單元的模擬信息輸入端，這會(huì)在某種程度上給其帶來(lái)削弱的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，本發(fā)明的目的就是為了解決這些問(wèn)題。
為此，本發(fā)明的主體是一個(gè)在待機(jī)與喚醒狀態(tài)間切換的系統(tǒng)，包括一個(gè)插入在信息處理單元和至少一個(gè)帶有電壓電平的模擬開關(guān)間的切換設(shè)備，其中信息處理單元包括一個(gè)來(lái)自模擬開關(guān)模擬輸出端的模擬信息輸入和喚醒信息輸入，并且信息處理單元還包括設(shè)備的待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出，該設(shè)備包括可由中央單元的狀態(tài)控制輸出端打開的第一半導(dǎo)體開關(guān)裝置，它被插入在開關(guān)的模擬輸出端和電壓比較器之間，比較器用來(lái)比較從開關(guān)來(lái)的模擬輸出信號(hào)和參考電平，以便在中央單元的喚醒信息輸入端發(fā)出相應(yīng)的指令；該設(shè)備還包括可由中央單元狀態(tài)控制輸出端關(guān)閉的第二半導(dǎo)體開關(guān)裝置，它被插在模擬開關(guān)的模擬輸出端和中央單元的模擬信息輸入端之間。
更有利的是，模擬開關(guān)包含一個(gè)錯(cuò)誤探測(cè)電阻，其一端與該模擬開關(guān)的模擬輸出相連，另一端通過(guò)可由中央單元狀態(tài)控制輸出端關(guān)閉的第三半導(dǎo)體開關(guān)裝置與地端連接。
通過(guò)閱讀下面采用舉例方式進(jìn)行的敘述并參考附圖，將會(huì)對(duì)本發(fā)明有更好的理解。


圖1表示一例在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下的切換設(shè)備實(shí)施方案的電路圖。
圖2表示一個(gè)描繪本發(fā)明切換設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3表示這種切換設(shè)備的電路圖。
因此，在圖1中可以看到這樣一個(gè)切換系統(tǒng)，它包括一個(gè)在待機(jī)和喚醒狀態(tài)間進(jìn)行切換的設(shè)備。此設(shè)備在該圖中被標(biāo)為通用標(biāo)號(hào)1。它被插入在圖中用標(biāo)號(hào)2表示的信息處理單元和用標(biāo)號(hào)3表示的至少一個(gè)加有電壓的模擬開關(guān)之間。
在這樣一個(gè)系統(tǒng)中，信息處理單元2包含一個(gè)圖中用標(biāo)號(hào)4表示的模擬信息輸入端和一個(gè)用標(biāo)號(hào)5表示的喚醒信息輸入端，它們的信號(hào)分別來(lái)源于模擬開關(guān)3相應(yīng)的輸出端6和7。
這樣的開關(guān)含有，例如幾個(gè)并聯(lián)電路，在該圖中其中4個(gè)分別用標(biāo)號(hào)8、9、10和11表示，每個(gè)電路中有一個(gè)電阻與一個(gè)斷路器串聯(lián)，并且電阻與斷路器介于開關(guān)的模擬信息輸出端6與接地端之間。
例如，電路8包括一個(gè)與按鈕式斷路器13串聯(lián)的電阻12。
而且，在這個(gè)開關(guān)的模擬信息輸出端6和接地端之間還連接了一個(gè)用標(biāo)號(hào)14表示的錯(cuò)誤探測(cè)電阻。
信息處理單元2的喚醒信息輸入端5也通過(guò)電阻16與一個(gè)固定電壓源15相連，同時(shí)信息處理單元2的模擬信息輸入端4通過(guò)電阻18和二極管19與可由信息處理單元控制的電壓源17相連。
二極管20被安置在單元2的喚醒信息輸入端。
如前所示，在待機(jī)狀態(tài)，信息處理單元2切斷可控電壓源17。
另外，該信息處理單元監(jiān)視其喚醒信息輸入端5的邏輯電平，例如在開關(guān)的斷路器之一被驅(qū)動(dòng)時(shí)，它會(huì)從邏輯1狀態(tài)變?yōu)檫壿?狀態(tài)。
在這種情況下，中央單元2觸發(fā)可控電壓源17的動(dòng)作，從而允許從開關(guān)3向單元2的模擬信息輸入端4傳遞模擬信息，并允許對(duì)這個(gè)信息進(jìn)行分析。
如前所示，這種結(jié)構(gòu)存在著某些缺點(diǎn)，明顯的有低電流喚醒；無(wú)源元件如電阻及有源元件如二極管，象插在單元喚醒信息輸入端電路中的二極管20，被集成到開關(guān)中去的必要性；在待機(jī)狀態(tài)相當(dāng)大的消耗以及固定電壓電平被輸入到中央單元模擬信息輸入端。
圖2和圖3表示了依據(jù)本發(fā)明的切換系統(tǒng)。
在這些圖中可以看到一個(gè)用標(biāo)號(hào)21表示的切換設(shè)備，它插在中央信息處理單元22和至少一個(gè)開關(guān)23之間，如前所述，這個(gè)開關(guān)是一個(gè)加有電壓的模擬開關(guān)。
信息處理單元還包括一個(gè)在圖中標(biāo)記為24的模擬信息輸入端和一個(gè)標(biāo)記為25的喚醒信息輸入端，這些輸入端有可能相應(yīng)地連接到開關(guān)23的端子26a和26b上。
模擬開關(guān)23還包括，例如，幾個(gè)并聯(lián)電路，每個(gè)上都設(shè)有一個(gè)電阻和一個(gè)斷路器或一個(gè)按鈕，它們插入在開關(guān)的模擬信息輸出端26a和接地端之間，此后將不再對(duì)此作更詳細(xì)的敘述。
依據(jù)本發(fā)明，信息處理單元22還包括設(shè)備的待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出端，在圖中它用標(biāo)號(hào)27表示。
此外，切換設(shè)備21包括一個(gè)可由中央單元的狀態(tài)控制輸出端27打開的第一半導(dǎo)體開關(guān)裝置，在圖中標(biāo)記為28，它介于開關(guān)的模擬輸出端26a和電壓比較器29之間，后者用來(lái)對(duì)開關(guān)來(lái)的模擬輸出信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較，以便在中央單元的喚醒信息輸入端25上發(fā)出相應(yīng)的指令。
而且，切換設(shè)備21包括一個(gè)可由標(biāo)號(hào)27表示的中央單元的狀態(tài)控制輸出端關(guān)閉的第二半導(dǎo)體開關(guān)裝置，該半導(dǎo)體裝置在圖中被標(biāo)記為30，并被插在模擬開關(guān)23的模擬輸出端26a和中央單元22的模擬信息輸入端24之間。
開關(guān)23還包括一個(gè)錯(cuò)誤探測(cè)電阻31，它的一端與開關(guān)的模擬輸出端26a相連，另一端通過(guò)一個(gè)可由中央單元的狀態(tài)輸出端27關(guān)閉的第三半導(dǎo)體開關(guān)裝置與接地端相連，第三半導(dǎo)體開關(guān)在圖中被標(biāo)記為32。
正如圖3中可以看到的那樣，這些各式各樣的半導(dǎo)體開關(guān)裝置能夠包括，例如，NPN晶體管，晶體管構(gòu)成可打開的半導(dǎo)體開關(guān)裝置28，它在圖3中與標(biāo)記為33的反相器相連，反相器33介于晶體管基極與中央單元的狀態(tài)控制輸出端27之間。
最后，單元的喚醒信息輸入端25和狀態(tài)控制輸出端27分別通過(guò)電阻36和37與固定電壓源34和35相連，同時(shí)，按常規(guī)方式，其模擬信息輸入端24通過(guò)一個(gè)電阻39與可控電壓源38連接。
可以認(rèn)為這種系統(tǒng)的操作如下所述進(jìn)行。
在待機(jī)狀態(tài)，處理單元切斷電壓源38，并且，切換設(shè)備21將一個(gè)或每個(gè)開關(guān)與相應(yīng)的中央單元22模擬信息輸入端分離開來(lái)。
為此，中央單元22在其待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出端27發(fā)出一個(gè)邏輯0電平來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)裝置28、30、32。
此時(shí)，裝置30和32被打開，而半導(dǎo)體開關(guān)裝置28由于單元輸出端和相應(yīng)晶體管間反相器33的插入而被關(guān)閉。
于是，來(lái)自開關(guān)23的模擬輸出信息被半導(dǎo)體開關(guān)裝置30從中央單元分離開，同時(shí)，錯(cuò)誤探測(cè)電阻31由于半導(dǎo)體開關(guān)裝置32的打開而未接地。
通過(guò)關(guān)閉的半導(dǎo)體開關(guān)裝置28，來(lái)自開關(guān)23的模擬輸出信息被送往一個(gè)端口，例如比較器29的非反相端。
可以固定比較器29反相輸入端的參考電平ref，如果沒有任何開關(guān)的斷路器被激活，則使其比另一端口的輸入電平低。
此時(shí)，該比較器29的輸出保持在邏輯1狀態(tài)，處于待機(jī)。
一旦開關(guān)23的電平有動(dòng)作，例如，一個(gè)按鈕或斷路器被驅(qū)動(dòng)，比較器29看到其非反相端的輸入端的電平變得低于反相輸入端的電平，那么它觸發(fā)其輸出變?yōu)檫壿?狀態(tài)。
這是由這樣的事實(shí)得出的，例如，開關(guān)的斷路器被接地。
比較器29輸出狀態(tài)的這種變化及由此產(chǎn)生的中央單元22喚醒信息輸入端25的變化被中央單元22探測(cè)到，它通過(guò)引發(fā)電源38的操作和觸發(fā)其待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出端27來(lái)喚醒設(shè)備。
一個(gè)喚醒指令因此被中央單元的這個(gè)輸出發(fā)送到設(shè)備上。
這個(gè)指令被設(shè)備接收到，以觸發(fā)其多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)裝置，也就是，打開開關(guān)裝置28并關(guān)閉開關(guān)裝置30和32。
于是，從開關(guān)23得到的模擬信息能夠通過(guò)半導(dǎo)體開關(guān)裝置30輸送到中央單元22的模擬信息輸入端24，同時(shí)，半導(dǎo)體開關(guān)裝置32將錯(cuò)誤探測(cè)電阻31的相應(yīng)端接地，從而有可能檢測(cè)如開關(guān)未插入或短路之類的錯(cuò)誤。
當(dāng)然，晶體管以常規(guī)方式與偏流電阻相連，并可以通過(guò)例如電阻橋的幫助來(lái)獲得加在比較器上的參考信號(hào)。
由此可以看出，這種設(shè)備完全斷開中央單元的模擬開關(guān)，并在待機(jī)時(shí)利用開關(guān)之一將所有喚醒請(qǐng)求通知給中央單元，這就有可能使待機(jī)狀態(tài)的電流消耗最小化。
將要注意的是，按常規(guī)方式，開關(guān)并聯(lián)電路的電阻可以是不同的，以實(shí)現(xiàn)模擬信息的識(shí)別。
因此，依據(jù)本發(fā)明的設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)下的設(shè)備對(duì)照有一定的優(yōu)點(diǎn)，尤其是其模塊性；待機(jī)狀態(tài)的可忽略的消耗(這種消耗與所加開關(guān)的數(shù)目無(wú)關(guān))；在開關(guān)中使用幾個(gè)斷路器或類似元件而不必向切換設(shè)備增加更多元件的可能性；只在開關(guān)中使用被動(dòng)元件的可能性；允許比現(xiàn)有技術(shù)大得多的電流來(lái)喚醒的可能性；選擇一個(gè)或多個(gè)斷路器(如開關(guān))的可能性，這將許可利用操縱比較器29反相端所加的參考閥值來(lái)喚醒系統(tǒng)；及最后一點(diǎn)，不需修改中央單元和一個(gè)或每個(gè)開關(guān)之間的線路數(shù)量的可能性。
權(quán)利要求
1.待機(jī)和喚醒狀態(tài)的切換系統(tǒng)，包括切換設(shè)備(21)，它插在信息處理單元(22)和至少一個(gè)加有電壓的模擬開關(guān)(23)之間，其中信息處理單元(22)包括一個(gè)來(lái)自模擬開關(guān)模擬輸出的模擬信息輸入端(24)和喚醒信息輸入端(25)，信息處理單元(22)還包括設(shè)備的待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出端(27)，該設(shè)備包括一個(gè)可由中央單元的狀態(tài)控制輸出端打開的第一半導(dǎo)體開關(guān)裝置(28)，它介于開關(guān)的模擬輸出端和電壓比較器(29)之間，后者用來(lái)對(duì)來(lái)自開關(guān)的模擬輸出信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較，以便在中央單元的喚醒信息輸入端(25)上發(fā)出相應(yīng)的指令，該設(shè)備還包括一個(gè)可由中央單元狀態(tài)控制輸出端關(guān)閉的第二半導(dǎo)體開關(guān)裝置(30)，它被插在模擬開關(guān)的模擬輸出端和中央單元模擬信息輸入端(24)之間。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中模擬開關(guān)(23)包括一個(gè)錯(cuò)誤探測(cè)電阻(31)，它的一端與開關(guān)的模擬輸出端相連，另一端通過(guò)一個(gè)可由中央單元(22)的待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出端(27)關(guān)閉的設(shè)備的第三半導(dǎo)體開關(guān)裝置(32)與接地端相連。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其中半導(dǎo)體開關(guān)裝置包括晶體管。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中，晶體管構(gòu)成可打開的半導(dǎo)體開關(guān)裝置(28)，它與反相器(33)相連，反相器(33)介于晶體管基極與中央單元的狀態(tài)控制輸出端(27)之間。
全文摘要
本系統(tǒng)中包括一個(gè)切換設(shè)備,插在一個(gè)信息處理單元和一個(gè)模擬開關(guān)之間,其中單元包括來(lái)源于開關(guān)輸出端的模擬信息輸入和喚醒信息輸入,單元包括設(shè)備的待機(jī)/喚醒狀態(tài)控制輸出,并且該設(shè)備包括狀態(tài)控制輸出端可打開的開關(guān)裝置,它介于開關(guān)輸出和比較器之間,比較器用于將開關(guān)的輸出和一個(gè)參考電壓進(jìn)行比較,以便在喚醒信息輸入端發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的指令,一個(gè)開關(guān)裝置插入在開關(guān)輸出和模擬信息輸入端之間。
文檔編號(hào)H03K19/007GK1175718SQ9711401
公開日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者塞里·尤瑟·羅瑟 申請(qǐng)人:標(biāo)致汽車公司, 雪鐵龍汽車公司