CN101872231B

CN101872231B - 内建电压转换器的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标

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Publication number: CN101872231B
Application number: CN2010101923909A
Authority: CN
Inventors: 尤炜
Original assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: CN101872231A

Abstract

本发明提供了一种内建电压转换器的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标。微控制处理芯片包括直流-直流转换器、计时器、中央处理模块、输入输出接口以及时序控制模块。直流-直流转换器将电池的第一直流电压转换为第二直流电压。计时器输出计时信号。中央处理模块根据计时信号的状态控制无线鼠标进入省电模式。在省电模式下，输入输出接口根据操作件的状态输出唤醒信号，中央处理模块根据唤醒信号的状态控制无线鼠标进入工作模式。时序控制模块根据计时信号与唤醒信号的状态控制第一直流电压与第二直流电压其中之一提供无线鼠标的操作电压。本发明提供的微控制处理芯片与无线鼠标，提高了***的集成度，降低了机构成本，并可有效地进行电源管理。

Description

内建电压转换器的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标

技术领域

本发明有关于一种微控制处理芯片，特别是有关于一种内建电压转换器的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标。

背景技术

目前，大部分无线鼠标都是以两颗电池(即，提供3V的电压)作为电源，以提供无线鼠标内的微控制处理芯片以及其他周边元件的操作电压。针对目前市场上逐渐趋于主流的单颗电池(即，提供1.5V的电压)的应用诉求，通常的解决方案是在单颗电池的输出端再耦接一个直流-直流转换器，以将单颗电池提供的电压升压至3V。

然而，此种做法使得无线鼠标的整体机构必须要额外再增加一个直流-直流转换器，导致成本的增加。另外，虽然是单颗电池供电，但整体机构却相当于一直工作在经由直流-直流转换器提供的3V操作电压下，故不利于对无线鼠标进行有效的***功耗控制，从而缩短了电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内建电压转换器的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标，以改善现有技术的缺失。

为解决所述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明提供的内建电压转换器的微控制处理芯片应用于无线鼠标。无线鼠标包括操作件与电池，微控制处理芯片分别耦接于操作件与电池，电池提供第一直流电压。微控制处理芯片包括直流-直流转换器、计时器、中央处理模块、输入输出接口以及时序控制模块。直流-直流转换器耦接于电池，直流-直流转换器将第一直流电压转换为第二直流电压。计时器输出计时信号。中央处理模块耦接于直流-直流转换器与计时器，中央处理模块根据计时信号的状态控制无线鼠标进入省电模式。输入输出接口耦接于操作件与中央处理模块，在省电模式下，输入输出接口根据操作件的状态输出唤醒信号，中央处理模块根据唤醒信号的状态控制无线鼠标进入工作模式。时序控制模块耦接于计时器、输入输出接口以及中央处理模块，时序控制模块根据计时信号与唤醒信号的状态控制第一直流电压与第二直流电压其中之一提供无线鼠标的操作电压。

在本发明的一实施例中，第一直流电压为1.5V，第二直流电压为3V。

在本发明的一实施例中，当计时信号为高电平时，时序控制模块禁能直流-直流转换器并控制第一直流电压提供操作电压。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于直流-直流转换器与电池，当计时信号为高电平时，时序控制模块控制电源切换开关切换至电池供电以由第一直流电压提供操作电压。

在本发明的一实施例中，当唤醒信号为高电平时，中央处理模块控制计时器复位并屏蔽计时信号，时序控制模块致能直流-直流转换器并控制第二直流电压提供操作电压。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于直流-直流转换器与电池，当唤醒信号为高电平时，时序控制模块控制电源切换开关切换至直流-直流转换器供电以由第二直流电压提供操作电压。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括随机存取存储器，耦接于中央处理模块。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括闪存，耦接于中央处理模块。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括振荡器，耦接于中央处理模块，振荡器为计时器提供计时时钟。

在本发明的一实施例中，微控制处理芯片还包括电压侦测器，耦接于电池，以侦测电池的第一直流电压。

本发明也提供一种无线鼠标。无线鼠标包括操作件、电池以及微控制处理芯片。电池提供第一直流电压。微控制处理芯片分别耦接于操作件与电池。微控制处理芯片包括直流-直流转换器、计时器、中央处理模块、输入输出接口以及时序控制模块。直流-直流转换器耦接于电池，直流-直流转换器将第一直流电压转换为第二直流电压。计时器输出计时信号。中央处理模块耦接于直流-直流转换器与计时器，中央处理模块根据计时信号的状态控制无线鼠标进入省电模式。输入输出接口耦接于操作件与中央处理模块，在省电模式下，输入输出接口根据操作件的状态输出唤醒信号，中央处理模块根据唤醒信号的状态控制无线鼠标进入工作模式。时序控制模块耦接于计时器、输入输出接口以及中央处理模块，时序控制模块根据计时信号与唤醒信号的状态控制第一直流电压与第二直流电压其中之一提供无线鼠标的操作电压。

在本发明的一实施例中，操作件为左键、中键、右键或滚轮。

在本发明的一实施例中，无线鼠标还包括无线通信模块，耦接于中央处理模块。

在本发明的一实施例中，无线鼠标还包括感应器，耦接于中央处理模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果可以是：

本发明提供的微控制处理芯片与无线鼠标，在微控制处理芯片中内建了直流-直流转换器，从而提高了***的集成度，有效降低了机构成本。同时由于直流-直流转换器内建有助于提升无线鼠标的电源管理，设计进入省电模式可控制不经直流-直流转换器的电压转换而切换为单颗电池直接供电。如此，可有效地进行电源管理以降低功耗，从而延长了单颗电池的使用寿命。

为让本发明的所述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明一较佳实施例的无线鼠标的功能方块图。

图2是根据本发明一较佳实施例的无线鼠标的微控制处理芯片的功能方块图。

具体实施方式

图1是根据本发明一较佳实施例的无线鼠标的功能方块图。请参考图1。在本实施例中，无线鼠标1包括操作件10、感应器11、电池12、无线通信模块13、天线14以及微控制处理芯片15。操作件10、感应器11、电池12以及无线通信模块13分别耦接于微控制处理芯片15。天线14耦接于无线通信模块13。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，天线14也可整合至微控制处理芯片15内。

在本实施例中，操作件10可为任意按键，例如可为左键、中键或右键，也可为滚轮，本发明对此不作任何限定。在实际应用时，左键、中键和右键可分别设置在无线鼠标1的上表面，中键位于上表面的前端中央，左键和右键分别位于中键的两侧，滚轮可位于中键的后端。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，左键、中键、右键或滚轮可设置于其它位置，或者亦可不设置中键。

在本实施例中，在无线鼠标1处于工作模式时，当使用者操作操作件10，例如按下左键时，微控制处理芯片15会将此信号进行编码并传送至电脑主机，以控制电脑主机进行相应的操作。

在本实施例中，感应器11可设置于无线鼠标1的底部中央，其用于感应无线鼠标在桌面等平台上的位移，并将此位移信号传送微控制处理芯片15，微控制处理芯片15对此位移信号进行编码后即传送至电脑主机，以控制电脑显示器屏幕上对应的光标移动。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，感应器11可为二轴感应陀螺仪，以感应使用者的手部动作方向及对应方向上的动作偏移量，实现“离桌式”鼠标的功能。

在本实施例中，电池12为整个无线鼠标1的电源，其可提供第一直流电压。在省电模式下，此第一直流电压可直接作为无线鼠标1的操作电压；在工作模式下，此第一直流电压经微控制处理芯片15升压为第二直流电压，此第二直流电压可作为无线鼠标1的操作电压。在本实施例中，第一直流电压可为1.5V。然而，本发明对第一直流电压的数值不作任何限定。在本实施例中，电池12可为普通干电池，亦可为可充电电池，例如可为锂电池。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，电池12也可为镍镉电池或镍氢电池。

在本实施例中，无线通信模块13可接收微控制处理芯片15传送的数据，并将此数据经天线14传送至电脑主机对应的无线接收模块。在本实施例中，无线通信模块13可采用射频技术与电脑主机进行无线通讯。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，无线通信模块13也可采用红外线或蓝牙技术与电脑主机进行无线通讯。

在本实施例中，天线14用于传送或接收数据。

在本实施例中，微控制处理芯片15为高集成的电路芯片。关于其具体结构，容后详述。

图2是根据本发明一较佳实施例的无线鼠标的微控制处理芯片的功能方块图。请参考图1与图2。在本实施例中，微控制处理芯片15包括内部总线150、中央处理模块151、闪存152、随机存取存储器153、振荡器154、计时器155、输入输出接口156、直流-直流转换器157、电源切换开关158、时序控制模块159以及电压侦测器160。闪存152、随机存取存储器153、振荡器154、计时器155、输入输出接口156、直流-直流转换器157、电源切换开关158、时序控制模块159以及电压侦测器160分别通过内部总线150耦接于中央处理模块151。另外，时序控制模块159分别耦接计时器155、输入输出接口156、直流-直流转换器157以及电源切换开关158。输入输出接口156耦接于操作件10。直流-直流转换器157、电源切换开关158以及电压侦测器160耦接于电池12。

在本实施例中，当微控制处理芯片15应用于图1中的无线鼠标1时，中央处理模块151负责处理、运算无线鼠标1内部的所有数据，并控制数据的交换。

在本实施例中，闪存152用于存储常驻程序，另外，其部分区域可用来替代先前技术中需外接至微控制处理芯片的电可擦可编程只读存储器(EEPROM)所用。然而，本发明对此不作任何限定。

在本实施例中，随机存取存储器153中存储当前运行时所需的指令和数据。例如，当使用者操作操作件10时，其对应的指令和数据会先暂时存储在随机存取存储器153中。当执行这些指令和数据时，这些指令和数据会传输到中央处理模块151进行处理。然而，本发明对此不作任何限定。

在本实施例中，振荡器154为内建的高频率振荡器，用来代替先前技术中耦接于微控制处理芯片的的外部振荡器，为计时器155提供计时时钟。关于其具体电路结构，可参见2008年9月17日公告的中国专利ZL 200310108874.0，故在此不再赘述。

在本实施例中，计时器155可用于计时，并输出计时信号。具体而言，当使用者停止操作无线鼠标1超过预设时间后，计时器155输出的计时信号可为高电平。在其它状态下，计时器155输出的计时信号可为低电平。此预设时间可由使用者自行设定，例如可设定为五分钟。中央处理模块151在收到高电平的计时信号时，即控制无线鼠标1进入省电模式。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，当使用者停止操作无线鼠标1超过预设时间后，计时器155输出的计时信号也可为低电平，在其它状态下，计时器155输出的计时信号可为高电平。

在本实施例中，当无线鼠标1进入省电模式时，输入输出接口156会根据操作件10的状态输出唤醒信号。具体而言，例如当使用者按下任意按键或滚动滚轮或移动无线鼠标1时，输入输出接口156即会输出高电平的唤醒信号。在其它状态下，输入输出接口156输出的唤醒信号可为低电平。中央处理模块151在收到高电平的唤醒信号时，即控制无线鼠标1进入工作模式。同时，中央处理模块151会根据此高电平的唤醒信号控制计时器155复位并屏蔽计时器155输出的计时信号。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，当使用者操作操作件10时，输入输出接口156也可输出低电平的唤醒信号，在其它状态下，输入输出接口156输出的唤醒信号可为高电平。

在本实施例中，直流-直流转换器157用于将电池12提供的第一直流电压转换为第二直流电压。当无线鼠标1处于工作模式时，第二直流电压可作为无线鼠标1的操作电压，即为微控制处理芯片15及其周边元件提供工作电源。在本实施例中，此第二直流电压可为3V。然而，本发明对此不作任何限定。

在本实施例中，电源切换开关158用于切换无线鼠标1的操作电压的供电路径。具体而言，电源切换开关158类似于一个单刀双掷开关，以控制两条供电路径。当无线鼠标1处于工作模式时，连接至直流-直流转换器157的供电路径导通，直流-直流转换器157提供的第二直流电压作为无线鼠标1的操作电压，同时，连接至电池12的供电路径截止。反之，当无线鼠标1处于省电模式时，连接至电池12的供电路径导通，电池12提供的第一直流电压作为无线鼠标1的操作电压，同时，连接至直流-直流转换器157的供电路径截止。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，连接至直流-直流转换器157与电池12的供电路径可由两个开关分别控制。

在本实施例中，时序控制模块159接收计时器155输出的计时信号与输入输出接口156输出的唤醒信号，并根据计时信号与唤醒信号的状态控制第一直流电压与第二直流电压其中之一提供无线鼠标1所需的操作电压。具体而言，当时序控制模块159接收到的计时信号为高电平时，此时，代表无线鼠标1进入省电模式，时序控制模块159即可发出低电平的控制信号以禁能直流-直流转换器157。同时，此低电平的控制信号控制连接至电池12的供电路径导通，连接至直流-直流转换器157的供电路径截止，使得电池12提供的第一直流电压作为无线鼠标1的操作电压。

另一方面，当时序控制模块159接收到的计时信号为低电平时，代表使用者停止操作无线鼠标1尚未超过预设时间，因此，无线鼠标1仍处于工作模式。此时，时序控制模块159发出的控制信号为高电平，直流-直流转换器157正常工作。同时，此高电平的控制信号会控制连接至直流-直流转换器157的供电路径导通，连接至电池12的供电路径截止，使得直流-直流转换器157提供的第二直流电压作为无线鼠标1的操作电压。

另外，当无线鼠标1处于省电模式时，使用者操作了操作件10，例如按下了左键，输入输出接口156会输出高电平的唤醒信号至时序控制模块159。由于此高电平的唤醒信号会屏蔽计时器155输出的计时信号，因此，时序控制模块159会仅收到高电平的唤醒信号。据此，在中央处理模块151控制无线鼠标1回复至工作模式时，时序控制模块159会根据高电平的唤醒信号对应地发出高电平的控制信号以致能直流-直流转换器157。同时，此高电平的控制信号控制连接至直流-直流转换器157的供电路径导通，连接至电池12的供电路径截止，使得直流-直流转换器157提供的第二直流电压作为无线鼠标1的操作电压。然而，本发明对此不作任何限定。在其它实施例中，亦可将直流-直流转换器157设定为高电平禁能，低电平致能。

在本实施例中，电压侦测器160用于侦测电池12提供的第一直流电压。具体而言，电压侦测器160可为一比较器，其将侦测得到的电池12的第一直流电压与标准值，例如0.5V，作比较。其中，此标准值可由电压侦测器160获得的工作电压再经电阻分压获得，或者，亦可将此标准值预先存储于电压侦测器160或闪存152内。本发明对此不作任何限定。当第一直流电压低于标准值时，其会传送对应的提示信号至中央处理单元151，以使中央处理单元151发出对应的警示讯息至电脑主机，使电脑显示器屏幕上出现对应的警告讯息，以提示使用者更换电池12或对电池12进行充电。然而，本发明对此不作任何限定。当第一直流电压低于标准值时，可控制发光二极管持续发光或蜂鸣器发出报警声。其中，此发光二极管或蜂鸣器可设置于电脑，也可设置于无线鼠标1。

综上所述，本发明较佳实施例提供的微控制处理芯片及应用其的无线鼠标，在微控制处理芯片中内建了直流-直流转换器，还可将原本外接的分立元件，例如闪存、振荡器、电压侦测器均通过内建实现，从而极大地提高了***的集成度，有效降低了机构成本。同时由于直流-直流转换器内建有助于提升无线鼠标的电源管理，设计进入省电模式可控制不经直流-直流转换器的电压转换而切换为单颗电池直接供电。如此，可有效地进行电源管理以降低功耗，从而延长了单颗电池的使用寿命。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种内建电压转换器的微控制处理芯片，应用于无线鼠标，所述无线鼠标包括操作件与电池，所述微控制处理芯片分别耦接于所述操作件与所述电池，所述电池提供第一直流电压，其特征在于，所述微控制处理芯片包括：

直流-直流转换器，耦接于所述电池，所述直流-直流转换器将所述第一直流电压转换为第二直流电压；

计时器，在使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后，输出计时信号；

中央处理模块，耦接于所述直流-直流转换器与所述计时器，所述中央处理模块根据所述计时信号控制所述无线鼠标进入省电模式；

输入输出接口，耦接于所述操作件与所述中央处理模块，在所述省电模式下，所述输入输出接口在使用者操作操作件时输出唤醒信号，所述中央处理模块根据所述唤醒信号控制所述无线鼠标进入工作模式；以及

时序控制模块，耦接于所述计时器、所述输入输出接口以及所述中央处理模块，所述时序控制模块根据使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后输出的所述计时信号，禁能直流-直流转换器，控制连接至电池的供电路径导通，连接至直流-直流转换器的供电路径截止，使得电池提供的第一直流电压作为无线鼠标的操作电压；且根据使用者操作操作件时输出的所述唤醒信号，所述中央处理模块控制所述计时器复位并屏蔽所述计时信号，致能直流-直流转换器，控制连接至直流-直流转换器的供电路径导通，连接至电池的供电路径截止，使得直流-直流转换器提供的第二直流电压作为无线鼠标的操作电压。

2.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述第一直流电压为1.5V，所述第二直流电压为3V。

3.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，在使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后，所述计时信号为高电平或低电平。

4.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于所述直流-直流转换器与所述电池，所述时序控制模块根据使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后输出的所述计时信号，控制所述电源切换开关切换至所述电池供电以禁能直流-直流转换器，控制连接至电池的供电路径导通，连接至直流-直流转换器的供电路径截止，使得电池提供的第一直流电压作为无线鼠标的操作电压。

5.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于所述直流-直流转换器与所述电池，所述时序控制模块根据使用者操作操作件时输出的所述唤醒信号控制所述电源切换开关切换至所述直流-直流转换器供电以致能直流-直流转换器，控制连接至直流-直流转换器的供电路径导通，连接至电池的供电路径截止，使得直流-直流转换器提供的第二直流电压作为无线鼠标的操作电压。

6.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括随机存取存储器，耦接于所述中央处理模块。

7.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括闪存，耦接于所述中央处理模块。

8.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括振荡器，耦接于所述中央处理模块，所述振荡器为所述计时器提供计时时钟。

9.根据权利要求1所述的内建电压转换器的微控制处理芯片，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电压侦测器，耦接于所述电池，以侦测所述电池的所述第一直流电压。

10.一种无线鼠标，其特征是，包括：

操作件；

电池，所述电池提供第一直流电压；以及

微控制处理芯片，分别耦接于所述操作件与所述电池，所述微控制处理芯片包括：

11.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述操作件为左键、中键、右键或滚轮。

12.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，在使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后，所述计时信号为高电平或低电平。

13.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于所述直流-直流转换器与所述电池，所述时序控制模块根据使用者停止操作无线鼠标超过预设时间后输出的所述计时信号，控制所述电源切换开关切换至所述电池供电以禁能直流-直流转换器，控制连接至电池的供电路径导通，连接至直流-直流转换器的供电路径截止，使得电池提供的第一直流电压作为无线鼠标的操作电压。

14.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电源切换开关，耦接于所述直流-直流转换器与所述电池，所述时序控制模块根据使用者操作操作件时输出的所述唤醒信号控制所述电源切换开关切换至所述直流-直流转换器供电以致能直流-直流转换器，控制连接至直流-直流转换器的供电路径导通，连接至电池的供电路径截止，使得直流-直流转换器提供的第二直流电压作为无线鼠标的操作电压。

15.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括随机存取存储器，耦接于所述中央处理模块。

16.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括闪存，耦接于所述中央处理模块。

17.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括振荡器，耦接于所述中央处理模块，所述振荡器为所述计时器提供计时时钟。

18.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述微控制处理芯片还包括电压侦测器，耦接于所述电池，以侦测所述电池的所述第一直流电压。

19.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述无线鼠标还包括无线通信模块，耦接于所述中央处理模块。

20.根据权利要求10所述的无线鼠标，其特征在于，所述无线鼠标还包括用于感应无线鼠标的位移的感应器，耦接于所述中央处理模块。