專利名稱：鍵盤編碼設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可在例如便攜無(wú)線電電話和計(jì)算器這樣的設(shè)備中應(yīng)用的鍵盤編碼方法和裝置。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及明確地檢測(cè)若干個(gè)鍵盤按鍵或按鈕中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的裝置。
背景技術(shù)：
說(shuō)明這種鍵盤編碼裝置在美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4,725,816號(hào)中已有描述。一旦按動(dòng)某一按鍵，就使一些電阻相互連接，這些電阻與一電流源一道產(chǎn)生該被按動(dòng)按鍵特有的直流電壓。一A/D變換器把該特有直流電壓變換為一數(shù)字信號(hào)。這一方案的一個(gè)問(wèn)題是該A/D變換器是相當(dāng)昂貴和復(fù)雜的部件。另一個(gè)問(wèn)題是把該A/D變換器與其余數(shù)字電路集成在同一硅片上是困難/昂貴的。
與美國(guó)專利4,725,816所描述的裝置非常類似的裝置在某一按鍵被按動(dòng)時(shí)使一些電阻相互連接，所述連接的電阻與一電壓源一道構(gòu)成了一分壓器，輸出對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵的特有直流電壓。一A/D變換器把該特有直流電壓變換為一數(shù)字信號(hào)。這一方案同樣具有美國(guó)專利4,725,816教導(dǎo)的方案所具有的上述問(wèn)題。
美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4,327,255號(hào)教導(dǎo)了電話鍵盤的信號(hào)產(chǎn)生裝置。按動(dòng)一按鍵將產(chǎn)生一由兩個(gè)不同頻率正弦信號(hào)組成的信號(hào)(雙音多頻，即DTMF)。但該公知裝置產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于某一按鍵的一多頻信號(hào)，該多頻信號(hào)例如被傳送給電話交換機(jī)，用來(lái)識(shí)別用戶身份的若干個(gè)數(shù)字中的一個(gè)數(shù)字。
美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4,315,108號(hào)教導(dǎo)了用一片集成電路實(shí)現(xiàn)的DTMF信號(hào)產(chǎn)生裝置。
美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)3,949,639號(hào)教導(dǎo)了具有鍵盤的電子樂(lè)器。按鍵的按動(dòng)將產(chǎn)生具有給定電壓的信號(hào)，該信號(hào)控制振蕩器產(chǎn)生具有給定頻率的音調(diào)。
美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4,412,209號(hào)描述了這樣一種裝置，一旦按動(dòng)若干個(gè)開(kāi)關(guān)中的一個(gè)，該裝置就展現(xiàn)可被與其連接的由一外部電路檢測(cè)的一些電阻和一些電容的特定組合，以此確定已按動(dòng)了哪一個(gè)按鍵。
就具有若干個(gè)按鍵的設(shè)備而論，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是在按動(dòng)某一個(gè)按鍵時(shí)檢測(cè)這些按鍵中的哪一個(gè)已被按動(dòng)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供針對(duì)明確地檢測(cè)所述若干個(gè)按鍵中的哪一個(gè)已被按動(dòng)這一問(wèn)題的解決方案，利用廉價(jià)電子電路實(shí)現(xiàn)這一目的。
上述問(wèn)題一般說(shuō)來(lái)在本發(fā)明中是利用這樣的方法和裝置來(lái)解決的，在該方法和裝置中，按動(dòng)一個(gè)按鍵將產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)振蕩信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)識(shí)別被按動(dòng)的按鍵。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明是通過(guò)一旦某一個(gè)按鍵被按動(dòng)，就產(chǎn)生其特性明確地與該被按動(dòng)按鍵相應(yīng)的至少一個(gè)振蕩信號(hào)來(lái)解決上述問(wèn)題的。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，是該振蕩信號(hào)的頻率明確地與該被按動(dòng)按鍵相應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，是該振蕩信號(hào)的脈沖比(相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間)明確地與該被按動(dòng)按鍵相應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例，產(chǎn)生兩個(gè)其頻率差明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)的按鍵的振蕩信號(hào)。
在本發(fā)明所有實(shí)施例中，根據(jù)產(chǎn)生的信號(hào)確定明確地表示已被按動(dòng)按鍵的值。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其可用比以前公知的電路或電路單元簡(jiǎn)單和廉價(jià)的同類型電路或電路單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其某些實(shí)施例更好地防止了例如由設(shè)備所處環(huán)境的溫度和濕度的變化造成的誤檢測(cè)。
現(xiàn)在參看附圖針對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
附圖概述

圖1是移動(dòng)電話的正視圖。
圖2是對(duì)鍵盤進(jìn)行編碼的公知裝置的方框圖。
圖3是發(fā)明的鍵盤編碼裝置中的鍵盤的方框圖，該鍵盤編碼裝置產(chǎn)生具有對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵的特定頻率的一振蕩信號(hào)。
圖4是發(fā)明的裝置的方框圖，該裝置具有設(shè)置在一反相器附近的一信號(hào)產(chǎn)生單元。
圖5是發(fā)明的鍵盤編碼裝置的方框圖，該裝置產(chǎn)生具有對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵的特定頻率差的兩個(gè)振蕩信號(hào)。
圖6是發(fā)明的鍵盤編碼裝置的方框圖，該裝置產(chǎn)生具有明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵的相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間的一振蕩信號(hào)。
圖7A-C是各振蕩信號(hào)的時(shí)序圖。
圖8A-B是分別說(shuō)明本發(fā)明的兩種方法的流程圖。
最佳實(shí)施例說(shuō)明許多不同類型的設(shè)備都具有可將信息輸入到設(shè)備中去的鍵盤或鍵臺(tái)。這種設(shè)備的例子有便攜無(wú)線電電話、計(jì)算器、數(shù)碼鎖(用于保險(xiǎn)柜、拱頂?shù)叵率业?、等等。應(yīng)把術(shù)語(yǔ)便攜無(wú)線電電話理解為適合于無(wú)線電通信的所有便攜無(wú)線電設(shè)備，例如移動(dòng)電話、尋呼機(jī)、通信器(即具有內(nèi)置電話的所謂organiser)、傳真機(jī)和打印機(jī)。上述設(shè)備可在某種無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)、例如蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線電局域網(wǎng)中使用。
圖1是移動(dòng)電話101的正視圖。電話101具有包含若干個(gè)按鍵103的一鍵盤102，利用這些按鍵可把信息、例如PIN碼、指定的用戶號(hào)碼等輸入電話101。移動(dòng)電話101必須具有鍵盤編碼器，當(dāng)按鍵103中的一個(gè)按鍵被按動(dòng)時(shí)，該鍵盤編碼器能夠確定被按動(dòng)按鍵的身份，并輸出明確地表示按鍵103中的哪一個(gè)已被按動(dòng)的值。因?yàn)樘幚磔斎胍苿?dòng)電話101的信息的電路是數(shù)字電路，所以上述值也必須是數(shù)字形式的。對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵103的輸入信息、例如某種形式的用戶號(hào)碼在顯示器104上被顯示，使用戶能夠糾正輸入信息中可能有的錯(cuò)誤。
設(shè)置在電話101內(nèi)的編碼裝置可用不同的方式實(shí)現(xiàn)。
圖2表示公知編碼裝置的一個(gè)例子200。圖1中按鍵103的每一個(gè)與相應(yīng)開(kāi)關(guān)201-204共同動(dòng)作。該編碼裝置還具有若干個(gè)共同構(gòu)成了一電阻階梯212的串聯(lián)電阻205-208，該電阻階梯的第一個(gè)接點(diǎn)210位于階梯中的第一個(gè)電阻205的上游。開(kāi)關(guān)201-204每一個(gè)的第一側(cè)接地，其第二側(cè)與電阻階梯212中相應(yīng)電阻205-208的下游連接，即第一開(kāi)關(guān)201與第一電阻205的下游連接，依此類推。上述第一接點(diǎn)210通過(guò)另一電阻209與正固定電位+V連接。模-數(shù)變換器211的輸入端也與接點(diǎn)210連接。當(dāng)某一個(gè)按鍵103被按動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)于該按鍵的開(kāi)關(guān)203就閉合，該另一電阻209與電阻階梯212中那些連接在該閉合開(kāi)關(guān)203的上游的電阻205-207一道構(gòu)成了一分壓器。在接點(diǎn)210和地0之間產(chǎn)生的電壓明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103。模-數(shù)變換器211讀該電壓，并輸出表示哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)的數(shù)字值。這一技術(shù)方案的一個(gè)缺點(diǎn)是模-數(shù)變換器211是相當(dāng)昂貴和復(fù)雜的元件。還有，由于在目前情況下不能夠采用數(shù)字CMOS工藝，而是需要使用更昂貴的模擬CMOS工藝，所以把模-數(shù)變換器211與設(shè)備103中的其余數(shù)字電路集成在同一硅片上是困難/昂貴的。
本發(fā)明的鍵盤編碼以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電振蕩信號(hào)為基礎(chǔ)，隨后可根據(jù)該或這些電振蕩信號(hào)獲得明確地對(duì)應(yīng)于一被按動(dòng)按鍵的值?？珊?jiǎn)單和廉價(jià)地設(shè)計(jì)產(chǎn)生和檢測(cè)振蕩信號(hào)的裝置。例如，這種電路所需的那些有源元件可全部在用純數(shù)字CMOS工藝形成的芯片上實(shí)現(xiàn)，由此不需要使用更昂貴的模擬CMOS或BiCMOS工藝。
圖3表示發(fā)明的鍵盤編碼裝置300的一實(shí)施例。圖1的每一個(gè)按鍵103與相應(yīng)開(kāi)關(guān)301-304共同動(dòng)作。編碼裝置300還具有若干個(gè)共同構(gòu)成了一電阻階梯312的串聯(lián)電阻305-308，該電阻階梯的第一個(gè)接點(diǎn)310位于階梯中的第一個(gè)電阻305的上游。開(kāi)關(guān)301-304每一個(gè)的第一側(cè)接地，其第二側(cè)與電阻階梯312中相應(yīng)電阻305-308的下游連接，即第一開(kāi)關(guān)301與第一電阻305的下游連接，依此類推。上述第一接點(diǎn)310通過(guò)一附加電阻309與正固定電位+V連接。編碼裝置300的上述部分在圖2所示公知編碼裝置200中找到直接相應(yīng)的部分。但是，與圖2所示公知編碼裝置200不同，所示實(shí)施例的本發(fā)明編碼裝置300具有一壓控振蕩器(VCO)311，其控制輸入端與所述第一接點(diǎn)310連接。鑒頻器313與該振蕩器311的輸出端連接。一按動(dòng)按鍵就在接點(diǎn)310和地之間出現(xiàn)的電壓控制振蕩器311產(chǎn)生一具有頻率F1的振蕩信號(hào)701，該頻率F1明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵103。鑒頻器313以已知方式確定由振蕩器313產(chǎn)生的信號(hào)701的頻率F1，并在寄存器中產(chǎn)生明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵103的一數(shù)字值314。該鑒頻器具有一輸出端317，設(shè)備101中的其它數(shù)字電路可通過(guò)該輸出端317讀出數(shù)字值314。
圖7A是產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的時(shí)序圖，時(shí)間在圖中用t來(lái)表示。產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的頻率取決于哪一個(gè)按鍵被按動(dòng)，明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)的按鍵。雖然其它波形、例如正弦波、三角波等也是可能的，但產(chǎn)生的振蕩信號(hào)在圖7A中是方波。
圖3實(shí)施例的壓控振蕩器311可例如按照美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)4,146,849號(hào)所描述的那樣來(lái)設(shè)計(jì)。在確定振蕩器的選擇時(shí)，將會(huì)看到振蕩器311不必呈現(xiàn)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間極高的線性度。在這方面對(duì)振蕩器311唯一的要求是鑒頻器313將能夠根據(jù)產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的頻率F1確定哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)，不管它是哪一個(gè)按鍵。這一性質(zhì)應(yīng)當(dāng)對(duì)選擇具有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間合適程度的線性度的振蕩器的類型有影響，不必使用過(guò)于昂貴和過(guò)于復(fù)雜的振蕩器311。
可以認(rèn)為圖3實(shí)施例的編碼裝置300由信號(hào)檢測(cè)單元316和信號(hào)產(chǎn)生單元315組成，信號(hào)檢測(cè)單元316包括鑒頻器313，而信號(hào)產(chǎn)生單元315包括編碼裝置300的其余元件。
信號(hào)產(chǎn)生單元315適合于產(chǎn)生其特征——在當(dāng)前情況下是信號(hào)頻率F1——明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵103的振蕩信號(hào)701。可以認(rèn)為電阻階梯312和與之連接的開(kāi)關(guān)301-304組成了一網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)開(kāi)關(guān)301-304之一因其相應(yīng)的按鍵被按動(dòng)而被啟動(dòng)時(shí)，在第一接點(diǎn)310和地0之間就有電阻形成。這一形成的電阻將明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103，并將確定產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的特征F1，所述特征反過(guò)來(lái)又明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103。信號(hào)檢測(cè)單元316適合于在產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的基礎(chǔ)上確定明確地表明按鍵103中的哪一個(gè)已被按動(dòng)的數(shù)字值314。
圖4表示發(fā)明的編碼裝置的另一實(shí)施例。該圖示出的編碼裝置400包括一信號(hào)產(chǎn)生單元415。該信號(hào)產(chǎn)生單元415包括一電阻階梯409，該電阻階梯409包括串聯(lián)連接的電阻405-408和位于第一電阻405上游的第一接點(diǎn)410。
信號(hào)產(chǎn)生單元415還包括開(kāi)關(guān)401-404，這些開(kāi)關(guān)401-404與相應(yīng)開(kāi)關(guān)103共同動(dòng)作，每一個(gè)開(kāi)關(guān)的第二側(cè)與電阻階梯409中的相應(yīng)電阻405-408的下游連接。到此為止，信號(hào)產(chǎn)生單元415與圖3實(shí)施例的信號(hào)產(chǎn)生單元315直接相應(yīng)。圖4實(shí)施例的信號(hào)產(chǎn)生單元415包括一具有輸入端412和輸出端413的施密特觸發(fā)器反相器411。這種反相器411例如可以使用國(guó)家半導(dǎo)體公司的電路MM74C14。開(kāi)關(guān)405-408各自的第一側(cè)在公共點(diǎn)416彼此連接，反相器411的輸入端412也與該公共點(diǎn)416連接。電容414連接在公共接點(diǎn)416和地0之間。電阻階梯409的上述第一接點(diǎn)410與反相器411的輸出端413連接。一旦按鍵103之一被按動(dòng)，對(duì)應(yīng)于該按鍵的開(kāi)關(guān)401-404就閉合，信號(hào)產(chǎn)生單元415在反相器411的輸出端413上產(chǎn)生一振蕩信號(hào)701。該信號(hào)是一方波信號(hào)，其頻率F1明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)開(kāi)關(guān)103(見(jiàn)圖7A)。一信號(hào)檢測(cè)單元與反相器輸出端413連接。如圖3實(shí)施例那樣，產(chǎn)生的信號(hào)701的頻率F1用在包括電阻階梯409和與該電阻階梯連接的開(kāi)關(guān)401-404的網(wǎng)絡(luò)中形成的電阻來(lái)控制。在這種情況下，明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵103的電阻在第一接點(diǎn)410和公共接點(diǎn)416之間形成。圖3實(shí)施例使用的相同信號(hào)檢測(cè)單元316同樣可在圖4實(shí)施例中使用。如以上參看圖3所描述的，鑒頻器313確定產(chǎn)生的振蕩信號(hào)701的頻率F1，產(chǎn)生表明哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)的數(shù)字值314。把反相器411和鑒頻器313與移動(dòng)電話中的其它數(shù)字電路一起集成在利用純數(shù)字CMOS工藝制造的芯片中將是有益的。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)反相器和少量阻抗元件——最好是電阻和電容——產(chǎn)生振蕩電信號(hào)的電路可以用多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)(例如見(jiàn)Fletcher、William I.所著的“數(shù)字設(shè)計(jì)的工程計(jì)算法”第298-300頁(yè)，Prentice/Hall，1980)。例如，通過(guò)設(shè)計(jì)這些阻抗元件之一使其阻抗根據(jù)按鍵103的哪一個(gè)被按動(dòng)而逐級(jí)地變化，就能夠設(shè)計(jì)出圖4實(shí)施例所包括的那種信號(hào)產(chǎn)生單元。
圖5表示發(fā)明的編碼裝置的另一實(shí)施例，該實(shí)施例在此用500來(lái)表示。該實(shí)施例也包括串聯(lián)連接組成了一電阻階梯510的若干個(gè)電阻505-509。與圖1中的各個(gè)按鍵103連接的相應(yīng)開(kāi)關(guān)501-504的第一側(cè)與一公共點(diǎn)511連接，該公共點(diǎn)511與正固定電位+V連接。所述開(kāi)關(guān)501-504每一個(gè)的第二側(cè)在電阻階梯中這樣連接，即使得開(kāi)關(guān)501-505順序地連接在電阻階梯510中的兩相鄰電阻505-509之間。電阻階梯510具有位于所述階梯中的第一電阻505的上游的接點(diǎn)512，和位于所述階梯中的最后電阻509的下游的第二接點(diǎn)513。第一接點(diǎn)512通過(guò)第一附加電阻514接地。相應(yīng)地，第二接點(diǎn)513通過(guò)第二附加電阻515接地。第一接點(diǎn)512還與第一壓控振蕩器516連接，相應(yīng)地，第二接點(diǎn)513與第二壓控振蕩器517連接，每一個(gè)振蕩器與相應(yīng)的第一和第二鑒頻器518和519連接。每一個(gè)鑒頻器518-519與微處理器520的相應(yīng)輸入端連接。
一旦按動(dòng)一個(gè)按鍵103，對(duì)應(yīng)于該按鍵的開(kāi)關(guān)503就閉合，由此形成兩個(gè)分壓器。一個(gè)分壓器由電阻階梯510中那些連接在開(kāi)關(guān)503上游的電阻505-507和第一附加電阻514組成。另一個(gè)分壓器由電阻階梯510中那些連接在開(kāi)關(guān)503下游的電阻508-509和第二附加電阻515組成。第一振蕩器516由出現(xiàn)在第一接點(diǎn)512和地之間的電壓控制，產(chǎn)生第一振蕩信號(hào)702，該振蕩信號(hào)702的頻率F2對(duì)應(yīng)于上述電壓。相應(yīng)地，第二振蕩器517由出現(xiàn)在第二接點(diǎn)513和地之間的電壓控制，產(chǎn)生第二振蕩信號(hào)703，該振蕩信號(hào)703的頻率對(duì)應(yīng)于該后一電壓。
與振蕩器516-517連接的鑒頻器518-519確定相應(yīng)信號(hào)702-703的頻率F2-F3，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于這兩個(gè)頻率的第一和第二數(shù)字值。微處理器520讀出這兩個(gè)數(shù)字值，計(jì)算表示所述兩值之差的第三數(shù)字值521。該第三數(shù)字值521對(duì)應(yīng)該頻率差，明確表明哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)。
圖7B是產(chǎn)生的振蕩信號(hào)702-703的時(shí)序圖，時(shí)間在圖中用t來(lái)表示。當(dāng)然，這些產(chǎn)生的振蕩信號(hào)702-703可以具有不同于圖7B所示方波波形的波形。
同樣可以認(rèn)為圖5實(shí)施例的編碼裝置500由信號(hào)檢測(cè)單元522-它在所示情況下包括鑒頻器518-519及微處理器520-和信號(hào)產(chǎn)生單元523-它包括該編碼裝置500的其余元件—組成。信號(hào)產(chǎn)生單元523適合于產(chǎn)生兩個(gè)振蕩信號(hào)702-703，由這兩個(gè)信號(hào)702-703的頻率F2-F3之差表征的信號(hào)特征明確地表明被按動(dòng)按鍵103。類似于圖3和4的論證，可認(rèn)為電阻階梯510和與之連接的開(kāi)關(guān)501-504構(gòu)成了一網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)關(guān)501-504隨相應(yīng)按鍵103之一的被按動(dòng)而被啟動(dòng)將在公共點(diǎn)511和第一接點(diǎn)512之間形成一電阻，在公共點(diǎn)511和第二接點(diǎn)512之間形成另一電阻。這兩個(gè)形成的電阻將確定兩振蕩信號(hào)702、703每一個(gè)的頻率，于是這兩個(gè)信號(hào)的頻率差就明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103。如上所述，該實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)單元522適合于根據(jù)產(chǎn)生的振蕩信號(hào)702-703確定明確地表明哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)的數(shù)字值521。
圖5實(shí)施例所具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)移動(dòng)電話例如受到環(huán)境溫度變化的影響時(shí)，能夠更好地防止誤檢測(cè)。這種溫度變化會(huì)造成對(duì)應(yīng)于某一按鍵103被按動(dòng)的被產(chǎn)生信號(hào)702-703的頻率F2-F3的輕微漂移。兩個(gè)振蕩器516-517的漂移程度基本上相同，因此這兩個(gè)信號(hào)702-703的頻率差將保持不變，這樣就消除了由所述溫度變化造成的誤檢測(cè)的危險(xiǎn)。
圖6表示發(fā)明的編碼裝置的第四實(shí)施例。編碼裝置600包括由若干個(gè)串聯(lián)連接電阻605-609組成的一電阻階梯，第一接點(diǎn)612位于第一電阻605的上游，第二接點(diǎn)613位于最后電阻609的下游。對(duì)應(yīng)于圖1各個(gè)按鍵103的各個(gè)開(kāi)關(guān)601-604的第一側(cè)在公共點(diǎn)611互連，該公共點(diǎn)611與正固定電位+V連接。各個(gè)開(kāi)關(guān)601-604的第二側(cè)在電阻階梯610中這樣連接，即開(kāi)關(guān)601-604的每一個(gè)順序地連接在電阻階梯610中的兩相鄰電阻605-609之間。編碼裝置600到目前為止與圖5實(shí)施例的編碼裝置500直接相應(yīng)。但是，在圖6實(shí)施例的情形中，電阻階梯610與公知類型的非穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器連接。第一電阻階梯接點(diǎn)612與第一晶體管614的集電極和第二晶體管615的基極連接。第二接點(diǎn)613與第二晶體管615的集電極和第一晶體管614的基極連接。第一晶體管615的發(fā)射極通過(guò)與第一電容618并聯(lián)的第一發(fā)射極電阻616接地。相應(yīng)地，第二晶體管615的發(fā)射極通過(guò)與第二電容619并聯(lián)的第二發(fā)射極電阻617接地。一旦某一個(gè)按鍵103被按動(dòng)，對(duì)應(yīng)于該按鍵的開(kāi)關(guān)也被啟動(dòng)，上述電路開(kāi)始振蕩。觀察振蕩、即在第二接點(diǎn)613處的被產(chǎn)生振蕩信號(hào)714，將注意到不管按動(dòng)哪一個(gè)按鍵103，振蕩頻率都是不變的。這是因?yàn)榧姌O電阻之和總是一樣的緣故。相反地，由于兩個(gè)晶體管614-615隨著不同的按鍵103的被按動(dòng)而將得到不同的集電極電阻，所以相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間(占空因數(shù))發(fā)生變化，于是充電電容器618-619的時(shí)間長(zhǎng)短將不同。
圖7C是產(chǎn)生的振蕩信號(hào)704的時(shí)序圖，時(shí)間在圖中用t來(lái)表示。相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間、即占空因數(shù)是脈沖持續(xù)時(shí)間705與脈沖之間的間距706的比值。產(chǎn)生的振蕩信號(hào)704的相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間將依賴于哪一個(gè)按鍵被按動(dòng)，明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵。
檢測(cè)器620與圖6中的第二接點(diǎn)613連接。檢測(cè)器620確定第二接點(diǎn)613處于高電平的時(shí)間(即圖7C中的脈沖持續(xù)時(shí)間705)，還確定第二接點(diǎn)處于低電平的時(shí)間(即圖7C中的脈沖間距706)。這是由檢測(cè)器620對(duì)時(shí)鐘電路621提供的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，時(shí)鐘電路621與檢測(cè)器620連接，以特定的固定頻率輸出上述脈沖。檢測(cè)器620確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)接點(diǎn)613為高電平時(shí)的脈沖個(gè)數(shù)的第一數(shù)字值，以及對(duì)應(yīng)于當(dāng)接點(diǎn)613為低電平時(shí)的脈沖個(gè)數(shù)的第二數(shù)字值。與檢測(cè)器620連接的微處理器622讀出上述值，并根據(jù)這些值產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間即占空因數(shù)的第三數(shù)字值623，由此明確地指出哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)?？梢哉J(rèn)為圖6實(shí)施例的編碼裝置600由信號(hào)產(chǎn)生單元625和信號(hào)檢測(cè)單元624組成。
圖3-6所示電阻階梯包括的電阻可以由分立電阻構(gòu)成，或者可以按照公知的方式直接印在印制電路板上。在后一種情況下，把條狀導(dǎo)電材料、例如聚合膜(PTF)貼在印制電路板上。沿著該導(dǎo)電條連接上述開(kāi)關(guān)。在這種情況下，圖3-6所示的電阻將對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)電條的一部分。
圖8A是說(shuō)明本發(fā)明響應(yīng)按鍵103的按動(dòng)確定所述按鍵中的哪一個(gè)已被按動(dòng)的方法的流程圖。在步驟800，“開(kāi)始”表示某一個(gè)按鍵已被按動(dòng)(按下)。在步驟801，產(chǎn)生其特征、例如頻率或相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103的振蕩電信號(hào)。在步驟802，根據(jù)該振蕩信號(hào)產(chǎn)生明確地表明哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)的數(shù)字值。
圖8B是說(shuō)明本發(fā)明響應(yīng)按鍵103之一的按動(dòng)確定所述按鍵中的哪一個(gè)已被按動(dòng)的方法的另一流程圖。在步驟803，“開(kāi)始”表示某一個(gè)按鍵已被按動(dòng)(按下)。在步驟804，產(chǎn)生兩個(gè)振蕩電信號(hào)，它們的頻率差明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵103。在步驟805，確定這兩個(gè)信號(hào)的頻率，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各個(gè)信號(hào)頻率的數(shù)字值。在步驟806，確定在步驟805中確定的兩個(gè)值的差值作為第三數(shù)字值。該第三數(shù)字值對(duì)應(yīng)于頻率差，并明確地表明了哪一個(gè)按鍵103已被按動(dòng)。
權(quán)利要求
1.檢測(cè)給定數(shù)目按鍵(103)中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的編碼裝置(300，400，600)，該編碼裝置包括信號(hào)產(chǎn)生單元(315，415，625)，適合于產(chǎn)生具有明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的已知特征的振蕩信號(hào)(701，704)；信號(hào)檢測(cè)單元(316，624)，與信號(hào)產(chǎn)生單元(315，415，625)連接，適合于根據(jù)振蕩信號(hào)的特征確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(314，623)，其中信號(hào)產(chǎn)生單元(415)包括一網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括用于每一個(gè)按鍵的開(kāi)關(guān)(501-504)，該開(kāi)關(guān)明確地對(duì)應(yīng)于其相應(yīng)的按鍵(103)，適合于隨其相應(yīng)按鍵(103)的被按動(dòng)而被啟動(dòng)，該編碼裝置的特征在于該網(wǎng)絡(luò)還包括特定數(shù)目的阻抗元件(405-408)，一旦某一個(gè)開(kāi)關(guān)(401-404)被啟動(dòng)，所述開(kāi)關(guān)(401-405)和所述阻抗元件(405-408)就至少在該網(wǎng)絡(luò)中的第一對(duì)接點(diǎn)(410，406)之間形成一阻抗，該阻抗明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)，并確定振蕩信號(hào)(701)的特征。
2.權(quán)利要求1所述的裝置(400)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(415)包括一反相器(411)和所述網(wǎng)絡(luò)。
3.權(quán)利要求1-2的任一個(gè)所述的裝置(400)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(415)產(chǎn)生其頻率明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(701)。
4.權(quán)利要求1-2的任一個(gè)所述的裝置(600)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)產(chǎn)生其相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(704)。
5.檢測(cè)給定數(shù)目按鍵(103)中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的編碼裝置(600)，該編碼裝置包括信號(hào)產(chǎn)生單元(625)，適合于產(chǎn)生具有明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的已知特征的振蕩信號(hào)(704)；信號(hào)檢測(cè)單元(624)，與信號(hào)產(chǎn)生單元(625)連接，適合于根據(jù)振蕩信號(hào)的特征確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(623)，該編碼裝置的特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)包括一電阻階梯(610)，該電阻階梯(610)具有特定數(shù)目的串聯(lián)電阻(605-609)、位于所述電阻階梯(610)的第一電阻(605)上游的第一接點(diǎn)(612)和位于所述電阻階梯(610)的最后電阻(609)下游的第二接點(diǎn)(613)；還在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)還包括開(kāi)關(guān)(601-604)，每一個(gè)開(kāi)關(guān)與各自的按鍵(103)對(duì)應(yīng)，具有第一和第二接點(diǎn)，一旦相應(yīng)的按鍵(103)被按動(dòng)，在這兩個(gè)接點(diǎn)之間就形成電連接；還在于每一個(gè)開(kāi)關(guān)(601-604)的第一接點(diǎn)與全部所說(shuō)開(kāi)關(guān)的公共點(diǎn)(611)連接；還在于每一個(gè)開(kāi)關(guān)(601-604)的第二接點(diǎn)連接在電阻階梯(610)內(nèi)的某處，使得在電阻階梯(610)中的兩個(gè)電阻(605-609)之間任何位置都不會(huì)連接一個(gè)以上的開(kāi)關(guān)，某一個(gè)按鍵(103)的被按動(dòng)將導(dǎo)致在所述公共點(diǎn)(611)和電阻階梯的所述第一接點(diǎn)(612)之間形成第一電阻，并在所述公共點(diǎn)(611)和電阻階梯的所述第二接點(diǎn)(613)之間形成第二電阻；還在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)產(chǎn)生的振蕩信號(hào)(704)具有明確地對(duì)應(yīng)于該第一電阻的脈沖持續(xù)時(shí)間(705)和明確地對(duì)應(yīng)于該第二電阻的脈沖間距(706)。
6.檢測(cè)給定數(shù)目按鍵(103)中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的編碼裝置(500)，其特征在于包括適合于產(chǎn)生它們的特征合在一起明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的至少兩個(gè)振蕩信號(hào)(702，703)的信號(hào)產(chǎn)生單元(523)，和與信號(hào)產(chǎn)生單元(523)連接、適合于根據(jù)振蕩信號(hào)(702，703)確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(521)的信號(hào)檢測(cè)單元(522)。
7.權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(523)包括一網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括用于每一個(gè)按鍵的開(kāi)關(guān)(501-504)，該開(kāi)關(guān)明確地對(duì)應(yīng)于其相應(yīng)的按鍵(103)，隨其相應(yīng)按鍵(103)的被按動(dòng)而被啟動(dòng)，還在于該網(wǎng)絡(luò)還包括特定數(shù)目的阻抗元件(505-509)，一旦某一個(gè)開(kāi)關(guān)(401-404)被啟動(dòng)，所述開(kāi)關(guān)(401-405)和所述阻抗元件(405-408)就至少在該網(wǎng)絡(luò)中的第一(511，512)和第二(511，513)對(duì)接點(diǎn)(410，406)之間形成阻抗，相應(yīng)阻抗確定振蕩信號(hào)(702，703)之一的特征。
8.權(quán)利要求6-7的任一個(gè)所述的裝置，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(523)產(chǎn)生它們的頻率差明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的兩個(gè)振蕩信號(hào)(702，703)。
9.設(shè)備(101)，最好是便攜無(wú)線電電話，它包括特定數(shù)目的按鍵(103)和適合于在某一個(gè)按鍵被按動(dòng)時(shí)檢測(cè)所述那些按鍵(103)中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的編碼裝置(300，400，600)，該編碼裝置包括信號(hào)產(chǎn)生單元(315，415，625)，適合于產(chǎn)生具有明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的已知特征的振蕩信號(hào)(701，704)；信號(hào)檢測(cè)單元(316，624)，與信號(hào)產(chǎn)生單元(315，415，625)連接，適合于根據(jù)振蕩信號(hào)的特征確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(314，623)，其中信號(hào)產(chǎn)生單元(415)包括一網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括用于每一個(gè)按鍵的開(kāi)關(guān)(401-404)，該開(kāi)關(guān)明確地對(duì)應(yīng)于其相應(yīng)的按鍵(103)，隨其相應(yīng)按鍵(103)的被按動(dòng)而被啟動(dòng)，該設(shè)備的特征在于該網(wǎng)絡(luò)還包括特定數(shù)目的阻抗元件(405-408)，一旦某一個(gè)開(kāi)關(guān)(401-404)被啟動(dòng)，所述開(kāi)關(guān)(401-404)和所述阻抗元件(405-408)就至少在該網(wǎng)絡(luò)中的第一對(duì)接點(diǎn)(410，416)之間形成一阻抗，該阻抗明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)，并確定振蕩信號(hào)(701)的特征。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(415)包括一反相器(411)和該網(wǎng)絡(luò)。
11.權(quán)利要求9-10的任一個(gè)所述的設(shè)備(101)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(415)產(chǎn)生其頻率明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(701)。
12.權(quán)利要求9-10的任一個(gè)所述的設(shè)備(101)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)產(chǎn)生其相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(705)。
13.設(shè)備(101)，最好是便攜無(wú)線電電話，它包括特定數(shù)目的按鍵(103)和適合于在某一個(gè)按鍵被按動(dòng)時(shí)檢測(cè)所述那些按鍵(103)中的哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的編碼裝置(600)，該編碼裝置包括信號(hào)產(chǎn)生單元(625)，適合于產(chǎn)生具有明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的已知特征的振蕩信號(hào)(704)；信號(hào)檢測(cè)單元(624)，與信號(hào)產(chǎn)生單元(625)連接，適合于根據(jù)振蕩信號(hào)的特征確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(623)，該設(shè)備的特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)包括一電阻階梯(610)，該電阻階梯(610)具有特定數(shù)目的串聯(lián)電阻(605-609)、位于所述電阻階梯(610)的第一電阻(605)上游的第一接點(diǎn)(612)和位于所述電阻階梯(610)的最后電阻(609)下游的第二接點(diǎn)(613)；還在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)還包括開(kāi)關(guān)(601-604)，每一個(gè)開(kāi)關(guān)與各自的按鍵(103)對(duì)應(yīng)，具有第一和第二接點(diǎn)，一旦相應(yīng)的按鍵(103)被按動(dòng)，在這兩個(gè)接點(diǎn)之間就形成電連接；還在于每一個(gè)開(kāi)關(guān)(601-604)的第一接點(diǎn)與全部所說(shuō)開(kāi)關(guān)的公共點(diǎn)(611)連接；還在于每一個(gè)開(kāi)關(guān)(601-604)的第二接點(diǎn)連接在電阻階梯(610)內(nèi)的某處，使得在電阻階梯(610)中的兩個(gè)電阻(605-609)之間任何位置都不會(huì)連接一個(gè)以上的開(kāi)關(guān)，其中某一個(gè)按鍵(103)的被按動(dòng)將導(dǎo)致在所述公共點(diǎn)(611)和電阻階梯的所述第一接點(diǎn)(612)之間形成第一電阻，并在所述公共點(diǎn)(611)和電阻階梯的所述第二接點(diǎn)(613)之間形成第二電阻；還在于信號(hào)產(chǎn)生單元(625)產(chǎn)生的振蕩信號(hào)(704)具有明確地對(duì)應(yīng)于該第一電阻的脈沖持續(xù)時(shí)間(705)和明確地對(duì)應(yīng)于該第二電阻的脈沖間距(706)。
14.包括特定數(shù)目的按鍵(103)和適合于在某一個(gè)按鍵(103)被按動(dòng)時(shí)檢測(cè)所述按鍵(103)中的哪一個(gè)已被按動(dòng)的編碼裝置(500)的設(shè)備(101)，其特征在于該編碼裝置(500)包括適合于產(chǎn)生它們的特征合在一起明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的至少兩個(gè)振蕩信號(hào)(702-703)的信號(hào)產(chǎn)生單元(523)，和與信號(hào)產(chǎn)生單元(523)連接、適合于根據(jù)振蕩信號(hào)(702-703)確定明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(521)的信號(hào)檢測(cè)單元(522)。
15.權(quán)利要求14的設(shè)備(101)，其特征在于信號(hào)產(chǎn)生單元(523)包括一網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括一些開(kāi)關(guān)，每一個(gè)開(kāi)關(guān)明確地對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的按鍵(103)，并在該相應(yīng)按鍵(103)被按動(dòng)時(shí)閉合，還在于該網(wǎng)絡(luò)還包括特定數(shù)目的阻抗元件(505-509)，一旦某一個(gè)開(kāi)關(guān)(501-504)閉合，該開(kāi)關(guān)(501-504)和這些阻抗元件(505-509)就至少在該網(wǎng)絡(luò)中的第一(511，512)和第二(511，513)對(duì)接點(diǎn)之間形成阻抗，相應(yīng)阻抗確定振蕩信號(hào)(702，703)之一的特征。
16.權(quán)利要求14-15的任一個(gè)所述的設(shè)備(101)，其特征信號(hào)產(chǎn)生單元(523)產(chǎn)生兩個(gè)振蕩信號(hào)(702，703)，所述兩個(gè)信號(hào)各自頻率之差明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)。
17.權(quán)利要求9-16的任一個(gè)所述的設(shè)備(101)，其特征在于信號(hào)檢測(cè)裝置(316，522，623)確定的數(shù)字值(314，521，623)被用來(lái)在設(shè)備(101)內(nèi)執(zhí)行預(yù)定操作，這些操作包括在設(shè)備顯示單元(104)上顯示對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的信息。
18.與包括特定數(shù)目按鍵(103)的設(shè)備(101)相關(guān)的方法，這些按鍵的每一個(gè)被按動(dòng)來(lái)獲得給定的設(shè)備功能，所述方法包括檢測(cè)被按動(dòng)的按鍵(103)，還包括以下步驟產(chǎn)生(801)其特征明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(701)；根據(jù)該振蕩信號(hào)(701)產(chǎn)生(802)明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(314)，該方法的特征在于產(chǎn)生該振蕩信號(hào)(701)使其頻率(F1)將明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)。
19.與包括特定數(shù)目按鍵(103)的設(shè)備(101)相關(guān)的方法，這些按鍵的每一個(gè)被按動(dòng)來(lái)獲得給定的設(shè)備功能，所述方法包括檢測(cè)被按動(dòng)的按鍵(103)，還包括以下步驟產(chǎn)生(801)其特征明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的振蕩信號(hào)(701)；根據(jù)該振蕩信號(hào)(701)產(chǎn)生(802)明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(314)，該方法的特征在于產(chǎn)生該振蕩信號(hào)(704)使其相對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間將明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)。
20.與包括特定數(shù)目按鍵(103)的設(shè)備(101)相關(guān)的方法，這些按鍵的每一個(gè)被按動(dòng)來(lái)獲得給定的設(shè)備功能，所述方法包括檢測(cè)被按動(dòng)的按鍵(103)，該方法的特征在于產(chǎn)生(804)它們的特征合在一起明確地對(duì)應(yīng)于該被按動(dòng)按鍵(103)的至少兩個(gè)振蕩信號(hào)(702，703)；根據(jù)這兩個(gè)振蕩信號(hào)(702，703)產(chǎn)生(805，806)明確地表明哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)的數(shù)字值(521)。
21.權(quán)利要求20的方法，其特征在于產(chǎn)生的振蕩信號(hào)(702，703)的頻率(F2，F(xiàn)3)彼此如此相關(guān)，即這兩個(gè)信號(hào)(702，703)的頻率差將明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)。
22.與包括特定數(shù)目按鍵(103)的設(shè)備(101)相關(guān)的方法，這些按鍵的每一個(gè)被按動(dòng)來(lái)獲得給定的設(shè)備功能，所述方法包括利用權(quán)利要求18-21的任一個(gè)所述的方法檢測(cè)哪一個(gè)按鍵(103)已被按動(dòng)，該方法的特征在于所述設(shè)備功能包括利用產(chǎn)生的數(shù)字值(314，521，623)在所述顯示單元(104)上顯示對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵(103)的信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及在具有若干個(gè)按鍵的設(shè)備、最好是在便攜無(wú)線電電話中使用的方法和裝置。一旦按動(dòng)了某一個(gè)按鍵,該裝置就檢測(cè)哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)。該裝置包括產(chǎn)生振蕩信號(hào)的信號(hào)產(chǎn)生單元,該振蕩信號(hào)的特征、例如頻率明確地對(duì)應(yīng)于被按動(dòng)按鍵。信號(hào)檢測(cè)單元根據(jù)振蕩信號(hào)的特征確定明確地表明哪一個(gè)按鍵已被按動(dòng)的數(shù)字值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該裝置可用比以前公知的電路簡(jiǎn)單和廉價(jià)的同類型電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H03M11/24GK1246221SQ9718177
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者J·G·M·于格馬克 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司