CN113054984B - 一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法,所述压感检测电路包括:N个增益放大模块,用于接收对应压力传感器输出的模拟电信号并进行增益放大;N通道模数转换模块,用于对N个增益放大模块输出的放大信号依次进行模数转换;中断产生模块,连接于所述N通道模数转换模块的输出端,用于对所述N通道模数转换模块依次输出的数字信号进行信号处理,并产生中断信号,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少一种;其中,N为大于等于1的正整数。通过本发明提供的压感检测电路、芯片、***及压感检测方法,解决了现有压感检测芯片在与外部主机交互时存在的交互功耗大、数据漏报、成本及面积大等问题。
Description
技术领域
本发明压感检测技术领域,特别是涉及一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法。
背景技术
压感检测的原理是当压力传感器感受到压力时会按一定规律产生模拟电信号,该模拟电信号经过放大、模数转换处理后产生与压力成正比的数字信号,该数字信号再经过算法处理后可用于识别按压动作或滑动手势。
目前压感检测大量用于手机、TWS(真无线立体声)耳机、家电等对功耗、成本特别敏感的设备上用以进行按键及手势检测,此时压感式按键带来的高功耗则是不得不面对的问题,尤其是使用在TWS耳机和手机等电子移动设备上时,功耗问题愈发凸显。
压感检测芯片一般需要定时监测压力传感器信号的变化情况,以便快速响应随时发生的按键或手势操作,即使是在外部主机处于待机状态下,也需要监测压力传感器上是否有按压发生;当检测到有按压发生时,通常需要将压力数据上报至外部主机以执行相应的程序。
而目前压感检测芯片与外部主机实现交互的方式有两种:一种是利用寄存器存储压力数据,并等待外部主机定时、主动访问的方式,但此种方案交互功耗大且极易出现数据漏报;另一种则是在压感检测芯片内部集成MCU(微处理器),并利用MCU主动将压力数据发送至外部主机,但此种方案因MCU的存在导致交互功耗大、芯片成本及面积大的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法,用于解决现有压感检测芯片在与外部主机交互时存在的诸多问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种压感检测电路,所述压感检测电路包括:
N个增益放大模块,用于接收对应压力传感器输出的模拟电信号,并对所述模拟电信号进行增益放大;
N通道模数转换模块,对应连接于N个增益放大模块的输出端,用于对N个所述增益放大模块输出的放大信号依次进行模数转换;
中断产生模块,连接于所述N通道模数转换模块的输出端,用于对所述N通道模数转换模块依次输出的数字信号进行信号处理并产生中断信号,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少一种;
其中, N为大于等于1的正整数。
可选地,所述中断产生模块包括:滤波单元,连接于所述N通道模数转换模块的输出端,用于对所述N通道模数转换模块依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据;
在所述中断信号包括ADC中断信号时,则所述滤波单元在所述N通道模数转换模块完成N个通道采样后产生ADC中断信号;
在所述中断信号包括比较中断信号时,则所述中断产生模块还包括:比较单元,连接于所述滤波单元的输出端,用于将N组所述压力数据依次与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号;
在所述中断信号包括按压中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个按压识别单元,分别连接于所述滤波单元的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号。
可选地,在所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少两种时,则所述中断产生模块还包括:输出选择单元,所述输出选择单元连接于所述滤波单元,且连接于所述比较单元及/或所述N个按压识别单元的输出端,所述输出选择单元用于选择输出所述ADC中断信号、所述比较中断信号以及所述按压中断信号中的至少一种。
可选地,在所述中断信号包括比较中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个比较状态存储单元,连接于所述比较单元的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态;
在所述中断信号包括按压中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个按压状态存储单元,对应连接于N个所述按压识别单元的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态。
可选地,所述压感检测电路还包括:数据存储模块,连接于所述滤波单元的输出端,用于将N组所述压力数据存储至与N个通道对应的地址单元中。
可选地,所述压感检测电路还包括:N个补偿模块,对应连接于N个所述增益放大模块和所述滤波单元之间,用于在无按压发生时,根据对应所述压力数据产生补偿信号,以对所述模拟电信号进行补偿。
可选地,在N大于等于2时,采用一个增益放大模块替换N个增益放大模块,采用一个补偿模块替换N个补偿模块;此时,所述压感检测电路还包括:一多路选择器,连接于所述压力传感器和所述增益放大模块之间,用于实现所述增益放大模块的分时复用。
本发明还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片包括:如上任一项所述的压感检测电路,其中,所述压感检测电路通过输入接口、中断接口及通信接口与外部连接。
本发明还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器、如上所述的压感检测芯片及外部主机,所述压感检测芯片通过输入接口与对应所述压力传感器连接,并通过中断接口及通信接口与所述外部主机连接;其中,所述外部主机用于在接收到相应中断信号后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断;在相应中断信号包括比较中断信号及按压中断信号中的至少一种时,所述外部主机还用于对中断接口进行清中断操作。
本发明还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少一种;
输出所述中断信号。
可选地,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
可选地,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
可选地,在所述中断信号包括ADC中断信号时,产生所述ADC中断信号的方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号;
在所述中断信号包括比较中断信号时,产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号;
在所述中断信号包括按压中断信号时,产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号。
如上所述,本发明的一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法,利用中断交互方式使外部主机及时读取压力数据以一定程度上减少其访问次数,并在没有中断发生时,外部主机可执行其他程序或进入休眠,从而降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗,提高了二者之间的交互效率,更避免了压力数据的重复读取或漏读取;本发明还利用比较中断的交互方式,实现在有按压时才使外部主机读取压力数据,从而进一步降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗;本发明还利用按压中断的交互方式,实现在有效按压时才使外部主机读取压力数据,从而再进一步降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗,更避免了误触发;本发明可针对不同应用场景,配置压感检测芯片与外部主机之间不同的中断交互方式(ADC中断、比较中断及按压中断中的至少一种),从而提高二者之间的交互灵活度;本发明无需在芯片内部集成MCU,从而降低了压感检测芯片的成本及面积。
附图说明
图1显示为本发明实施例一所述压感检测***的一种电路结构示意图。
图2显示为本发明实施例一所述压感检测***的另一种电路结构示意图。
图3显示为本发明实施例二所述压感检测***的电路结构示意图。
图4显示为本发明实施例三所述压感检测***的电路结构示意图。
图5显示为本发明实施例四所述压感检测***的电路结构示意图。
图6显示为本发明实施例五所述压感检测***的电路结构示意图。
图7显示为本发明实施例六所述压感检测***的电路结构示意图。
图8显示为本发明实施例七所述压感检测***的电路结构示意图。
元件标号说明:10压感检测芯片,100压感检测电路,101增益放大模块,102 N通道模数转换模块,103中断产生模块,1031滤波单元,1032比较单元,1033比较状态存储单元,1034输出选择模块,1035按压识别单元,1036按压状态存储单元,104数据存储模块,105补偿模块,106多路选择器,20压力传感器,30外部主机。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图8。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示,本实施例提供一种压感检测电路,所述压感检测电路100包括:
N个增益放大模块101,用于接收对应压力传感器输出的模拟电信号,并对所述模拟电信号进行增益放大;
N通道模数转换模块102,对应连接于N个增益放大模块101的输出端,用于对N个所述增益放大模块101输出的放大信号依次进行模数转换;
中断产生模块103,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行信号处理并产生中断信号,所述中断信号包括ADC中断信号;
其中,N为大于等于1的正整数。
本示例中,如图1所示,所述中断产生模块103包括:滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据,并在所述N通道模数转换模块102完成N个通道采样后产生ADC中断信号。
具体的,所述增益放大模块101采用可编程增益放大器来实现,所述N通道模数转换模块102采用SAR ADC(逐次逼近型模数转换器)、Sigma-delta ADC(Σ-Δ模数转换器)、pipeline ADC(流水线型模数转换器)或flash ADC(快速型模数转换器)来实现,所述滤波单元1031采用算术平均值滤波器、加权平均值滤波器、滑动平均值滤波器、中值滤波器及低通滤波器中的至少一个来实现。具体应用时,所述增益放大模块的数量应根据实际的压力传感器的数量来设定,并以此选用相应通道数的模数转换模块;当然,在N大于等于2时,也可采用一个增益放大模块替换N个增益放大模块;此时,所述压感检测电路100还包括:一多路选择器106,连接于所述压力传感器20和所述增益放大模块101之间,用于实现所述增益放大模块的分时复用(如图2所示)。本示例中,从ADC采样到产生ADC中断信号所需要的最长时间与采样率、通道数及每个通道的采样次数相关,故可通过提高采样率来减少产生ADC中断信号的时间;实际应用中,可通过此种方式将ADC中断信号的产生时间设定在200μm左右。
作为示例,如图1所示,所述压感检测电路100还包括:数据存储模块104,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于将N组所述压力数据存储至与N个通道对应的地址单元中。具体的,所述数据存储模块104采用数据寄存器来实现。
作为示例,如图1所示,所述压感检测电路100还包括:N个补偿模块105,对应连接于N个所述增益放大模块101和所述滤波单元1031之间,用于在无按压发生时,根据对应所述压力数据产生补偿信号,以对所述模拟电信号进行补偿。具体的,在无按压发生时,所述补偿模块105先将滤波单元1031输出的对应通道的压力数据进行数模转换以得到对应压力实测值,之后再将该压力实测值与零进行比较并根据比较结果产生压力补偿值(若该压力实测值大于零,则产生一负的压力补偿值,若该压力实测值小于零,则产生一正的压力补偿值),以对所述模拟电信号进行补偿,使其在无按压发生时的值为零,从而对压力传感器进行校准,避免压力传感器因长时间使用而导致的测量误差,提高测量精度。可选地,在N大于等于2且所述压感检测电路100仅包括一个增益放大模块101时,可采用一个补偿模块替换N个补偿模块,以实现补偿模块105的分时复用(如图2所示)。
相应地,如图1和2所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图1和2所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到ADC中断信号后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号;
输出所述中断信号。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述ADC中断信号的方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号。
下面请结合图1所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,并在完成N个通道采样后产生ADC中断信号并输出;所述外部主机30在接收到ADC中断信号后,依次读取寄存在所述压感检测芯片10中的各通道压力数据,并对读取的各通道压力数据进行数据处理,以此实现对发生在各压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如无按压事件、误触发事件、长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等)。需要注意的是,一个采样周期内,本示例所述压感检测芯片10在产生ADC中断信号后会进入低功耗模式,以等待下一采样周期的到来;而所述压感检测芯片10因进入低功耗模式以对中断接口(INT)进行自动清中断操作,故在实际应用中,本示例所述压感检测芯片10无需再通过外部主机对中断接口(INT)进行清中断操作。
实施例二
如图3所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据;
比较单元1032,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于将N组所述压力数据依次与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号。
具体的,所述比较单元1032采用比较器来实现;其中,在N大于1时,所述比较单元1032可仅采用一个比较器来实现,也可采用N个比较器来实现;而在采用N个比较器来实现时,N个比较器对应的比较阈值可以相同,也可以不同。实际上,在N大于1时,所述比较单元1032还可采用数量为大于1个且小于N个的比较器来实现,此时则存在至少部分比较器共用的情况,且各比较器对应的比较阈值也可以相同,更可以不同。需要注意的是,比较阈值是否相同及其数值大小可根据实际应用来设定,通常对于N大于1的情况设定各比较阈值相同。本示例中,通过比较各通道压力数据与比较阈值来判断对应压力传感器处是否有按压发生,并在有按压发生时产生比较中断信号;由于从发生按压到产生比较中断信号所需要的最长时间与压感检测电路100的工作频率(扫描频率)有关,即压感检测电路100的工作频率越高,从发生按压到产生比较中断信号的时间越短,故实际应用中,可将压感检测电路100的工作频率设定在100Hz左右,以在满足电路工作需求的情况下使从发生按压到产生比较中断信号的时间尽可能短。
作为示例,如图3所示,所述中断产生模块103还包括:N个比较状态存储单元1033,连接于所述比较单元1032的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态,从而实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的比较状态仅读取有按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述比较状态存储单元1033采用状态寄存器来实现。
相应地,如图3所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图3所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到比较中断信号后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于对中断接口进行清中断操作。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括比较中断信号;
输出所述中断信号。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号。
下面请结合图3所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,所述压感检测芯片10还依次比较N组压力数据与比较阈值并存储各通道的比较状态,并在压力数据大于比较阈值时产生比较中断信号并输出;所述外部主机30在接收到比较中断信号后,先基于当前通道的比较状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如误触发事件、长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的比较中断信号的输出。
实施例三
如图4所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据,并在所述N通道模数转换模块102完成N个通道采样后产生ADC中断信号;
比较单元1032,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于将N组所述压力数据依次与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号。
具体的,所述比较单元1032采用比较器来实现;其中,在N大于1时,所述比较单元1032可仅采用一个比较器来实现,也可采用N个比较器来实现;而在采用N个比较器来实现时,N个比较器对应的比较阈值可以相同,也可以不同。实际上,在N大于1时,所述比较单元1032还可采用数量为大于1个且小于N个的比较器来实现,此时则存在至少部分比较器共用的情况,且各比较器对应的比较阈值也可以相同,更可以不同。需要注意的是,比较阈值是否相同及其数值大小可根据实际应用来设定,通常对于N大于1的情况设定各比较阈值相同。本示例中,通过比较各通道压力数据与比较阈值来判断对应压力传感器处是否有按压发生,并在有按压发生时产生比较中断信号;由于从发生按压到产生比较中断信号所需要的最长时间与压感检测电路100的工作频率(扫描频率)有关,即压感检测电路100的工作频率越高,从发生按压到产生比较中断信号的时间越短,故实际应用中,可将压感检测电路100的工作频率设定在100Hz左右,以在满足电路工作需求的情况下使从发生按压到产生比较中断信号的时间尽可能短。
作为示例,如图4所示,所述中断产生模块103还包括:N个比较状态存储单元1033,连接于所述比较单元1032的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态,从而实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的比较状态仅读取有按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述比较状态存储单元1033采用状态寄存器来实现。
作为示例,如图4所示,所述中断产生模块103还包括:输出选择模块1034,连接于所述滤波单元1031及所述比较单元1032的输出端,用于选择输出所述ADC中断信号及所述比较中断信号中的至少一种,从而提高所述压感检测电路100的应用灵活性,实现针对不同应用场景配置与外部主机不同的中断交互方式。
相应地,如图4所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图4所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到ADC中断信号及比较中断信号中的至少一种后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于在接收到比较中断信号后,对中断接口进行清中断操作。实际应用中,所述外部主机30可通过产生相应的中断配置信号来控制其与压感检测芯片10之间的中断交互方式,如外部主机30与压感检测芯片10之间采用ADC中断的交互方式,或采用比较中断的交互方式,或同时采用ADC中断及比较中断的交互方式。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号及比较中断信号;
输出所述中断信号;当然,在具体应用中,也可根据实际需求选择输出所述ADC中断信号及所述比较中断信号中的至少一种。作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述ADC中断信号的方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号;产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号。
下面请结合图4所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,并在完成N个通道采样后产生ADC中断信号,所述压感检测芯片10还依次比较N组压力数据与比较阈值并存储各通道的比较状态,并在压力数据大于比较阈值时产生比较中断信号,所述压感检测芯片10更受控于中断配置信号选择输出ADC中断信号及比较中断信号中的至少一种;而在所述压感检测芯片10选择输出比较中断信号时,所述外部主机30在接收到比较中断信号后,先基于当前通道的比较状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如误触发事件、长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的比较中断信号的输出。需要注意的是,由于所述外部主机30在接收到ADC中断信号后执行的操作与实施例一相同,故此处不再赘述。
实施例四
如图5所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据;
N个按压识别单元1035,分别连接于所述滤波单元1031的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号。
具体的,所述按压识别单元1035包括:阈值比较单元,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于比较对应通道的压力数据与设定阈值;持续时间判断单元,连接于所述阈值比较单元的输出端,用于计数对应通道压力数据大于设定阈值的次数,并在该次数大于设定次数时,判断当前按压为有效按压。本示例中,由于从按压发生到产生按压中断信号所需要的最长时间与设定次数相关,即设定次数越大,从按压发生到产生按压中断信号的时间越长,故实际应用中,可通过设定次数来将该时间设置为400ms。
作为示例,如图5所示,所述中断产生模块103还包括:N个按压状态存储单元1036,对应连接于N个所述按压识别单元1035的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态,从而实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的按压状态仅读取有效按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述按压状态存储单元1036采用状态寄存器来实现。
相应地,如图5所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图5所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到按压中断信号后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于对中断接口进行清中断操作。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括按压中断信号;
输出所述中断信号。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号。
下面请结合图5所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,所述压感检测芯片10还依次根据N组压力数据进行有效按压判断并存储各通道的按压状态,并在发生有效按压时产生按压中断信号并输出;所述外部主机30在接收到按压中断信号后,先基于当前通道的按压状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的按压中断信号的输出。
实施例五
如图6所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据,并在所述N通道模数转换模块102完成N个通道采样后产生ADC中断信号;
N个按压识别单元1035,分别连接于所述滤波单元1032的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号。
具体的,所述按压识别单元1035包括:阈值比较单元,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于比较对应通道的压力数据与设定阈值;持续时间判断单元,连接于所述阈值比较单元的输出端,用于计数对应通道压力数据大于设定阈值的次数,并在该次数大于设定次数时,判断当前按压为有效按压。本示例中,由于从按压发生到产生按压中断信号所需要的最长时间与设定次数相关,即设定次数越大,从按压发生到产生按压中断信号的时间越长,故实际应用中,可通过设定次数来将该时间设置为400ms。
作为示例,如图6所示,所述中断产生模块103还包括:N个按压状态存储单元1036,对应连接于N个所述按压识别单元1035的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态,从而实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的按压状态仅读取有效按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述按压状态存储单元1036采用状态寄存器来实现。
作为示例,如图6所示,所述中断产生模块103还包括:输出选择单元1034,连接于所述滤波单元1031及N个所述按压识别单元1035的输出端,用于选择输出所述ADC中断信号及所述按压中断信号中的至少一种,从而提高所述压感检测电路100的应用灵活性,实现针对不同应用场景配置与外部主机不同的中断交互方式。
相应地,如图6所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图6所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到ADC中断信号及按压中断信号中的至少一种后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于在接收到按压中断信号后,对中断接口进行清中断操作。实际应用中,所述外部主机30可通过产生相应的中断配置信号来控制其与压感检测芯片10之间的中断交互方式,如外部主机30与压感检测芯片10之间采用ADC中断的交互方式,或采用按压中断的交互方式,或同时采用ADC中断及按压中断的交互方式。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号及按压中断信号;
输出所述中断信号;当然,在具体应用中,也可根据实际需求选择输出所述ADC中断信号以及所述按压中断信号中的至少一种。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述ADC中断信号的方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号;产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号。
下面请结合图6所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,并在完成N个通道采样后产生ADC中断信号,所述压感检测芯片10还依次根据N组压力数据进行有效按压判断并存储各通道的按压状态,并在发生有效按压时产生按压中断信号,所述压感检测芯片10更受控于中断配置信号选择输出ADC中断信号及按压中断信号中的至少一种;而在所述压感检测芯片10选择输出按压中断信号时,所述外部主机30在接收到按压中断信号后,先基于当前通道的按压状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的按压中断信号的输出。需要注意的是,由于所述外部主机30在接收到ADC中断信号后执行的操作与实施例一相同,故此处不再赘述。
实施例六
如图7所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据;
比较单元1032,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于依次比较N组所述压力数据和比较阈值,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号;
N个按压识别单元1035,分别连接于所述滤波单元1031的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号。
具体的,所述比较单元1032采用比较器来实现;其中,在N大于1时,所述比较单元1032可仅采用一个比较器来实现,也可采用N个比较器来实现;而在采用N个比较器来实现时,N个比较器对应的比较阈值可以相同,也可以不同。实际上,在N大于1时,所述比较单元1032还可采用数量为大于1个且小于N个的比较器来实现,此时则存在至少部分比较器共用的情况,且各比较器对应的比较阈值也可以相同,更可以不同。需要注意的是,比较阈值是否相同及其数值大小可根据实际应用来设定,通常对于N大于1的情况设定各比较阈值相同。本示例中,通过比较各通道压力数据与比较阈值来判断对应压力传感器处是否有按压发生,并在有按压发生时产生比较中断信号;由于从发生按压到产生比较中断信号所需要的最长时间与压感检测电路100的工作频率(扫描频率)有关,即压感检测电路100的工作频率越高,从发生按压到产生比较中断信号的时间越短,故实际应用中,可将压感检测电路100的工作频率设定在100Hz左右,以在满足电路工作需求的情况下使从发生按压到产生比较中断信号的时间尽可能短。
具体的,所述按压识别单元1035包括:阈值比较单元,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于比较对应通道的压力数据与设定阈值;持续时间判断单元,连接于所述阈值比较单元的输出端,用于计数对应通道压力数据大于设定阈值的次数,并在该次数大于设定次数时,判断当前按压为有效按压。本示例中,由于从按压发生到产生按压中断信号所需要的最长时间与设定次数相关,即设定次数越大,从按压发生到产生按压中断信号的时间越长,故实际应用中,可通过设定次数来将该时间设置为400ms。
作为示例,如图7所示,所述中断产生模块103还包括:N个比较状态存储单元1033,分别连接于所述比较单元1032的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态;N个按压状态存储单元1036,对应连接于N个所述按压识别单元1035的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态。本示例中,通过N个比较状态存储单元1033及N个按压状态存储单元1036的设计,实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的比较状态仅读取有按压发生的压力传感器所对应的压力数据,及/或可基于各通道压力数据的按压状态仅读取有效按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述比较状态存储单元1033及所述按压状态存储单元1036均采用状态寄存器来实现。
作为示例,如图7所示,所述中断产生模块103还包括:输出选择单元1034,连接于所述比较单元1032及N个所述按压识别单元1035的输出端,用于选择输出所述比较中断信号及所述按压中断信号中的至少一种,从而提高所述压感检测电路100的应用灵活性,实现针对不同应用场景配置与外部主机不同的中断交互方式。
相应地,如图7所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图7所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到比较中断信号及按压中断信号中的至少一种后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于在接收到比较中断信号及按压中断信号中的至少一种后,对中断接口进行清中断操作。实际应用中,所述外部主机30可通过产生相应的中断配置信号来控制其与压感检测芯片10之间的中断交互方式,如外部主机30与压感检测芯片10之间采用比较中断的交互方式,或采用按压中断的交互方式,或同时采用比较中断及按压中断的交互方式。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括比较中断信号及按压中断信号;
输出所述中断信号;当然,在具体应用中,也可根据实际需求选择输出所述比较中断信号及所述按压中断信号中的至少一种。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号;产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号。
下面请结合图7所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,所述压感检测芯片10还依次比较N组压力数据与比较阈值并存储各通道的比较状态,并在压力数据大于比较阈值时产生比较中断信号,所述压感检测芯片10还依次根据N组压力数据进行有效按压判断并存储各通道的按压状态,并在发生有效按压时产生按压中断信号,所述压感检测芯片10更受控于中断配置信号选择输出比较中断信号及按压中断信号中的至少一种;在所述压感检测芯片10选择输出比较中断信号时,所述外部主机30在接收到比较中断信号后,先基于当前通道的比较状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如误触发事件、长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的比较中断信号的输出;而在所述压感检测芯片10选择输出按压中断信号时,所述外部主机30在接收到按压中断信号后,先基于当前通道的按压状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的按压中断信号的输出。
实施例七
如图8所示(图中以N等于1为例),相较于实施例一所述的压感检测电路,本实施例所述中断产生模块103包括:
滤波单元1031,连接于所述N通道模数转换模块102的输出端,用于对所述N通道模数转换模块102依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据,并在所述N通道模数转换模块102完成N个通道采样后产生ADC中断信号;
比较单元1032,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于依次比较N组所述压力数据和比较阈值,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号;
N个按压识别单元1035,分别连接于所述滤波单元1031的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号。
具体的,所述比较单元1032采用比较器来实现;其中,在N大于1时,所述比较单元1032可仅采用一个比较器来实现,也可采用N个比较器来实现;而在采用N个比较器来实现时,N个比较器对应的比较阈值可以相同,也可以不同。实际上,在N大于1时,所述比较单元1032还可采用数量为大于1个且小于N个的比较器来实现,此时则存在至少部分比较器共用的情况,且各比较器对应的比较阈值也可以相同,更可以不同。需要注意的是,比较阈值是否相同及其数值大小可根据实际应用来设定,通常对于N大于1的情况设定各比较阈值相同。本示例中,通过比较各通道压力数据与比较阈值来判断对应压力传感器处是否有按压发生,并在有按压发生时产生比较中断信号;由于从发生按压到产生比较中断信号所需要的最长时间与压感检测电路100的工作频率(扫描频率)有关,即压感检测电路100的工作频率越高,从发生按压到产生比较中断信号的时间越短,故实际应用中,可将压感检测电路100的工作频率设定在100Hz左右,以在满足电路工作需求的情况下使从发生按压到产生比较中断信号的时间尽可能短。
具体的,所述按压识别单元1035包括:阈值比较单元,连接于所述滤波单元1031的输出端,用于比较对应通道的压力数据与设定阈值;持续时间判断单元,连接于所述阈值比较单元的输出端,用于计数对应通道压力数据大于设定阈值的次数,并在该次数大于设定次数时,判断当前按压为有效按压。本示例中,由于从按压发生到产生按压中断信号所需要的最长时间与设定次数相关,即设定次数越大,从按压发生到产生按压中断信号的时间越长,故实际应用中,可通过设定次数来将该时间设置为400ms。
作为示例,如图8所示,所述中断产生模块103还包括:N个比较状态存储单元1033,分别连接于所述比较单元1032的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态;N个按压状态存储单元1036,对应连接于N个所述按压识别单元1035的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态。本示例中,通过N个比较状态存储单元1033及N个按压状态存储单元1036的设计,实现交互时,外部主机可基于各通道压力数据的比较状态仅读取有按压发生的压力传感器所对应的压力数据,及/或可基于各通道压力数据的按压状态仅读取有效按压发生的压力传感器所对应的压力数据,以此提高交互效率。可选的,所述比较状态存储单元1033及所述按压状态存储单元1036均采用状态寄存器来实现。
作为示例,如图8所示,所述中断产生模块103还包括:输出选择单元1034,连接于所述滤波单元1031、所述比较单元1032及N个所述按压识别单元1035的输出端,用于选择输出所述ADC中断信号、所述比较中断信号及所述按压中断信号中的至少一种,从而提高所述压感检测电路100的应用灵活性,实现针对不同应用场景配置与外部主机不同的中断交互方式。
相应地,如图8所示,本实施例还提供了一种压感检测芯片,所述压感检测芯片10包括:如上所述的压感检测电路100;其中,所述压感检测电路100通过输入接口(Input)、中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与外部连接。
相应地,如图8所示,本实施例还提供了一种压感检测***,所述压感检测***包括:N个压力传感器20、如上所述的压感检测芯片10及外部主机30,所述压感检测芯片10通过输入接口(Input)与对应所述压力传感器20连接,并通过中断接口(INT)及通信接口(TX/RX)与所述外部主机30连接;其中,所述外部主机30用于在接收到ADC中断信号、比较中断信号及按压中断信号中的至少一种后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断,同时,所述外部主机30还用于在接收到比较中断信号及按压中断信号中的至少一种后,对中断接口进行清中断操作。实际应用中,所述外部主机30可通过产生相应的中断配置信号来控制其与压感检测芯片10之间的中断交互方式,如外部主机30与压感检测芯片10之间采用ADC中断的交互方式,或采用比较中断的交互方式,或采用按压中断的交互方式,或同时采用ADC中断及比较中断的交互方式,或同时采用ADC中断及按压中断的交互方式,或同时采用比较中断及按压中断的交互方式,或同时采用ADC中断、比较中断及按压中断的交互方式。
相应地,本实施例还提供了一种压感检测方法,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号及按压中断信号;
输出所述中断信号;当然,在具体应用中,也可根据实际需求选择输出所述ADC中断信号、所述比较中断信号及所述按压中断信号中的至少一种。
作为示例,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
作为示例,所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储。
作为示例,产生所述ADC中断信号的产生方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号;产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号;产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号。
下面请结合图8所示的压感检测***,对本实施例所述压感检测方法的工作过程进行说明。
N个所述压力传感器20定时采集其对应按键的当前按压状态,并产生与当前按压状态对应的模拟电信号;所述压感检测芯片10依次对各压力传感器20输出的模拟电信号进行增益放大、模数转换及滤波处理以产生N组压力数据并存储,并在完成N个通道采样后产生ADC中断信号,所述压感检测芯片10还依次比较N组压力数据与比较阈值并存储各通道的比较状态,并在压力数据大于比较阈值时产生比较中断信号,所述压感检测芯片10还依次根据N组压力数据进行有效按压判断并存储各通道的按压状态,并在发生有效按压时产生按压中断信号,所述压感检测芯片10更受控于中断配置信号选择输出ADC中断信号、比较中断信号及按压中断信号中的至少一种;在所述压感检测芯片10选择输出比较中断信号时,所述外部主机30在接收到比较中断信号后,先基于当前通道的比较状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如误触发事件、长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的比较中断信号的输出;而在所述压感检测芯片10选择输出按压中断信号时,所述外部主机30在接收到按压中断信号后,先基于当前通道的按压状态读取该通道的压力数据,并对读取的压力数据进行数据处理,以此实现对发生在相应压力传感器处的当前按压状态进行按压事件判断(如长按压事件、单次按压事件、连续两次按压事件等),之后再对中断接口进行清中断操作以便于后面通道产生的按压中断信号的输出。需要注意的是,由于所述外部主机30在接收到ADC中断信号后执行的操作与实施例一相同,故此处不再赘述。
综上所述,本发明的一种压感检测电路、芯片、***及压感检测方法,利用中断交互方式使外部主机及时读取压力数据以一定程度上减少其访问次数,并在没有中断发生时,外部主机可执行其他程序或进入休眠,从而降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗,提高了二者之间的交互效率,更避免了压力数据的重复读取或漏读取;本发明还利用比较中断的交互方式,实现在有按压时才使外部主机读取压力数据,从而进一步降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗;本发明还利用按压中断的交互方式,实现在有效按压时才使外部主机读取压力数据,从而再进一步降低了压感检测芯片与外部主机之间的交互功耗,更避免了误触发;本发明可针对不同应用场景,配置压感检测芯片与外部主机之间不同的中断交互方式(ADC中断、比较中断及按压中断中的至少一种),从而提高二者之间的交互灵活度;本发明无需在芯片内部集成MCU,从而降低了压感检测芯片的成本及面积。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种压感检测电路,其特征在于,所述压感检测电路包括:
N个增益放大模块,用于接收对应压力传感器输出的模拟电信号,并对所述模拟电信号进行增益放大;
N通道模数转换模块,对应连接于N个增益放大模块的输出端,用于对N个所述增益放大模块输出的放大信号依次进行模数转换;
中断产生模块,连接于所述N通道模数转换模块的输出端,用于对所述N通道模数转换模块依次输出的数字信号进行信号处理并产生中断信号,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少一种;
其中, N为大于等于1的正整数;
所述中断产生模块包括:滤波单元,连接于所述N通道模数转换模块的输出端,用于对所述N通道模数转换模块依次输出的数字信号进行滤波处理以产生N组压力数据;
在所述中断信号包括ADC中断信号时,则所述滤波单元在所述N通道模数转换模块完成N个通道采样后产生ADC中断信号;
在所述中断信号包括比较中断信号时,则所述中断产生模块还包括:比较单元,连接于所述滤波单元的输出端,用于将N组所述压力数据依次与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生比较中断信号;
在所述中断信号包括按压中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个按压识别单元,分别连接于所述滤波单元的输出端,用于根据对应所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生按压中断信号;
在所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少两种时,则所述中断产生模块还包括:输出选择单元,所述输出选择单元连接于所述滤波单元,且连接于所述比较单元及/或所述N个按压识别单元的输出端,所述输出选择单元用于选择输出所述ADC中断信号、所述比较中断信号以及所述按压中断信号中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的压感检测电路,其特征在于,在所述中断信号包括比较中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个比较状态存储单元,连接于所述比较单元的输出端,用于存储各通道对应压力数据的比较状态;
在所述中断信号包括按压中断信号时,则所述中断产生模块还包括:N个按压状态存储单元,对应连接于N个所述按压识别单元的输出端,用于存储各通道对应压力数据的按压状态。
3.根据权利要求1或2所述的压感检测电路,其特征在于,所述压感检测电路还包括:数据存储模块,连接于所述滤波单元的输出端,用于将N组所述压力数据存储至与N个通道对应的地址单元中。
4.根据权利要求1或2所述的压感检测电路,其特征在于,所述压感检测电路还包括:N个补偿模块,对应连接于N个所述增益放大模块和所述滤波单元之间,用于在无按压发生时,根据对应所述压力数据产生补偿信号,以对所述模拟电信号进行补偿。
5.根据权利要求4所述的压感检测电路,其特征在于,在N大于等于2时,采用一个增益放大模块替换N个增益放大模块,采用一个补偿模块替换N个补偿模块;此时,所述压感检测电路还包括:一多路选择器,连接于所述压力传感器和所述增益放大模块之间,用于实现所述增益放大模块的分时复用。
6.一种压感检测芯片,其特征在于,所述压感检测芯片包括:如权利要求1-5任一项所述的压感检测电路,其中,所述压感检测电路通过输入接口、中断接口及通信接口与外部连接。
7.一种压感检测***,其特征在于,所述压感检测***包括:N个压力传感器、如权利要求6所述的压感检测芯片及外部主机,所述压感检测芯片通过输入接口与对应所述压力传感器连接,并通过中断接口及通信接口与所述外部主机连接;其中,所述外部主机用于在接收到相应中断信号后,通过主动访问方式读取存储的压力数据以进行按压事件判断;在相应中断信号包括比较中断信号及按压中断信号中的至少一种时,所述外部主机还用于对中断接口进行清中断操作。
8.一种压感检测方法,其特征在于,所述压感检测方法包括:
获取至少一个压力传感器产生的模拟电信号;其中,所述压力传感器根据其采集的对应按键的形变产生所述模拟电信号;
对所述模拟电信号进行信号处理,并产生相应的压力数据及中断信号;其中,所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少一种;
输出所述中断信号;
所述压力数据的产生方法包括:对所述压力传感器输出的模拟电信号依次进行增益放大、模数转换及滤波处理,并产生所述压力数据并存储;
在所述中断信号包括ADC中断信号时,产生所述ADC中断信号的方法包括:对经过增益放大的所述模拟电信号进行模数转换时,在完成所有通道采样后产生所述ADC中断信号;
在所述中断信号包括比较中断信号时,产生所述比较中断信号的方法包括:将所述压力数据与比较阈值进行比较,并在所述压力数据大于所述比较阈值时产生所述比较中断信号;
在所述中断信号包括按压中断信号时,产生所述按压中断信号的方法包括:根据所述压力数据进行有效按压判断,并在发生有效按压时产生所述按压中断信号;
在所述中断信号包括ADC中断信号、比较中断信号以及按压中断信号中的至少两种时,输出所述中断信号的方法包括:选择输出所述ADC中断信号、所述比较中断信号以及所述按压中断信号中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的压感检测方法,其特征在于,所述压感检测方法还包括:接收所述中断信号后,外部主机通过主动访问方式读取压力数据并进行数据处理以实现按压事件判断。
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