一種單pad實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路輸入控制領(lǐng)域，尤其涉及一種單PAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PAD:芯片管腳。
[0003]隨著半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展，集成電路芯片所用工藝越來(lái)越先進(jìn)，芯片內(nèi)部電路集成度非常高，內(nèi)部邏輯電路隨工藝提高其電路面積相應(yīng)縮小，而芯片的PAD的面積不能隨工藝的提高而減小，這就需要目前芯片產(chǎn)品盡量減少或復(fù)用PAD。特別是應(yīng)用型芯片產(chǎn)品，芯片的面積大小占芯片成本的主要部分，減小芯片面積同樣可達(dá)到提高芯片競(jìng)爭(zhēng)力的效果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，芯片按鍵應(yīng)用分為兩種:單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵；多PAD是實(shí)現(xiàn)矩陣掃描按鍵。
[0005]如圖1所示，單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵；如圖2所示，多PAD是實(shí)現(xiàn)矩陣掃描按鍵。單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵技術(shù)，如果出現(xiàn)N個(gè)按鍵，就需N個(gè)PAD，PAD的大小基本不能隨工藝的升級(jí)而變小，在此種技術(shù)下，如果按鍵增多，無(wú)可避免的增加芯片面積，同時(shí)綁定的管腳同樣增加，封裝面積增大，這樣不僅使得芯片及封裝成本增加，而且在芯片應(yīng)用場(chǎng)所有很大的局限。多PAD是實(shí)現(xiàn)矩陣掃描按鍵，有效的解決了單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵技術(shù)所存在的問(wèn)題，但同時(shí)帶來(lái)了新的問(wèn)題，如果在行列掃描的任意兩根線出現(xiàn)三個(gè)按鍵或四個(gè)按鍵就可能會(huì)出現(xiàn)按鍵出錯(cuò)，就是我們常說(shuō)的串鍵，這種錯(cuò)誤識(shí)別不管是軟件還是硬件都無(wú)法解決。
[0006]綜上所述，如果使用單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵，N個(gè)按鍵就需N個(gè)PAD，PAD面積較大，這樣會(huì)導(dǎo)致芯片面積被PAD給撐大，增加芯片成本。如果使用多PAD是實(shí)現(xiàn)矩陣掃描，在行列掃描的任意兩根線出現(xiàn)三個(gè)按鍵就會(huì)存在串鍵(無(wú)法識(shí)別真實(shí)的按鍵)問(wèn)題；而且在十八個(gè)按鍵以下無(wú)法節(jié)省PAD資源，但是目前大部分應(yīng)用產(chǎn)品的按鍵都在十個(gè)按鍵以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種既可以節(jié)省芯片的PAD資源，又可以避免串鍵問(wèn)題的按鍵電路及方法。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種單pAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的電路，其包括第一按鍵、第二按鍵、PAD管腳、第一按鍵采樣電路、第二按鍵采樣電路、參考電壓、比較器和按鍵識(shí)別電路；所述第一按鍵一端與PAD管腳連接，另一端通過(guò)第一電阻接電源；所述第二按鍵一端與PAD管腳連接，另一端通過(guò)第二電阻接地；所述第一按鍵采樣電路和第二按鍵采樣電路的輸出端均與PAD管腳連接，用于根據(jù)時(shí)序信號(hào)間斷對(duì)第一按鍵和第二按鍵的信號(hào)進(jìn)行采樣；所述PAD管腳用于采集第一按鍵和第二按鍵的按鍵信號(hào)，其輸出端與比較器的輸入端連接；所述參考電壓的輸出端與比較器的輸入端連接；所述比較器用于比較PAD管腳信號(hào)與參考電壓的信號(hào)，并輸出比較結(jié)果到按鍵識(shí)別電路；所述按鍵識(shí)別電路的輸入端與電壓比較模塊的輸出端連接，用于識(shí)別按鍵信號(hào)。
[0009]優(yōu)選的，所述第一按鍵采樣電路包括第一 PM0S管和第三電阻，所述第一 PM0S管的源極通過(guò)第三電阻接電源，所述第一 PM0S管的漏極同時(shí)連接到PAD管腳和比較器的負(fù)極輸入端，所述第一 PM0S管的柵極用于接收第一時(shí)序信號(hào)；所述第二按鍵采樣電路包括第一NM0S管和第三電阻，所述第一 NM0S管的源極通過(guò)第四電阻接地，所述第一 NM0S管的漏極同時(shí)連接到PAD管腳和比較器的負(fù)極輸入端，所述第一 NM0S管的柵極用于接收第二時(shí)序信號(hào)。
[0010]優(yōu)選的，所述參考電壓包括第二 PM0S管、第二 NM0S管、第五電阻、第六電阻和第七電阻，所述電源依次經(jīng)過(guò)第五電阻、第六電阻和第七電阻接地，所述第二 PM0S管的源極連接到第五電阻和第六電阻之間的結(jié)點(diǎn)，所述第二 PM0S管的漏極連接比較器的正極輸入端，所述第二 PM0S管的柵極用于接收第一時(shí)序信號(hào)，所述第二 NM0S管的源極連接到第六電阻和第七電阻之間的結(jié)點(diǎn)，所述第二 NM0S管的漏極連接到比較器的正極輸入端，所述第二NM0S管的柵極用于接收第二時(shí)序信號(hào)。
[0011]優(yōu)選的，所述第一電阻和第二電阻阻值相等，所述第三電阻和第四電阻阻值相等，所述第五電阻、第六電阻和第七電阻阻值相等，所述第三電阻的阻值是第一電阻阻值的五倍。
[0012]優(yōu)選的，所述比較器為差分比較器。
[0013]一種單PAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的方法，其應(yīng)用于一種單PAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的電路，所述方法包括步驟:S1，產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同、相位不同的第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)，所述第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)具有異步的檢測(cè)使能電平；S2，在第一時(shí)序信號(hào)的檢測(cè)使能電平時(shí)間內(nèi)比較檢測(cè)第一按鍵是否按下，在第二時(shí)序信號(hào)的檢測(cè)使能電平時(shí)間內(nèi)比較檢測(cè)第二按鍵是否按下。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括子步驟:S21，在第一時(shí)序信號(hào)的檢測(cè)使能電平時(shí)間內(nèi)，控制PAD管腳上拉，將當(dāng)前PAD管腳電壓與參考電壓做比較，根據(jù)比較輸出電壓和當(dāng)前時(shí)序信號(hào)的情況，判斷第一按鍵是否按下；S22，在第二時(shí)序信號(hào)的檢測(cè)使能電平時(shí)間內(nèi)，控制PAD管腳下拉，將當(dāng)前PAD管腳電壓與參考電壓做比較，根據(jù)比較輸出電壓和當(dāng)前時(shí)序信號(hào)的情況，判斷第二按鍵是否按下。
[0015]優(yōu)選的，所述第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)包括第一按鍵檢測(cè)使能電平時(shí)間區(qū)域、第二按鍵檢測(cè)使能電平時(shí)間區(qū)域和PAD復(fù)用時(shí)間區(qū)域。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過(guò)對(duì)按鍵的采樣控制，在單PAD上實(shí)現(xiàn)外部?jī)蓚€(gè)按鍵，達(dá)到節(jié)省芯片資源的同時(shí)避免了按鍵串鍵問(wèn)題。本發(fā)明與單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵相比較大的節(jié)省了芯片的PAD資源，同時(shí)減少了綁定的管腳及封裝的面積；本發(fā)明與多PAD實(shí)現(xiàn)矩陣掃描按鍵相比，解決了串鍵問(wèn)題，而且在按鍵少于十六個(gè)的情況下，本發(fā)明同樣在芯片成本存在優(yōu)勢(shì)。
[0017]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于按鍵電路系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明: 圖1是現(xiàn)有技術(shù)單PAD實(shí)現(xiàn)一個(gè)按鍵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)多PAD實(shí)現(xiàn)矩陣掃描按鍵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明單PAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵電路一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)一種實(shí)施例的波形示意圖；
圖5是本發(fā)明第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)第二種實(shí)施例的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0020]如圖3所示，一種單PAD實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵的電路，其包括第一按鍵K1、第二按鍵K2、PAD管腳PAD1/PAD2、第一按鍵采樣電路、第二按鍵采樣電路、參考電壓、比較器和按鍵識(shí)別電路(圖中未示出)；所述第一按鍵K1 一端與PAD管腳PAD1連接，另一端通過(guò)第一電阻R1接電源VDD ;所述第二按鍵K2 —端與PAD管腳PAD1連接，另一端通過(guò)第二電阻R2接地；所述第一按鍵K1采樣電路和第二按鍵K2采樣電路的輸出端均與PAD管腳PAD1連接，用于根據(jù)時(shí)序信號(hào)間斷對(duì)第一按鍵K1和第二按鍵K2的信號(hào)進(jìn)行采樣；所述PAD管腳PAD1用于采樣第一按鍵K1和第二按鍵K2的按鍵信號(hào)，其輸出端與比較器的輸入端連接；所述參考電壓的輸出端與比較器的輸入端連接；所述比較器用于比較PAD管腳PAD1信號(hào)與參考電壓的信號(hào)，并輸出比較結(jié)果到按鍵識(shí)別電路；所述按鍵識(shí)別電路的輸入端與電壓比較模塊的輸出端連接，用于識(shí)別按鍵信號(hào)。該實(shí)施例中，第一按鍵K1采樣電路、第二按鍵K2采樣電路、參考電壓電路、比較器和按鍵識(shí)別電路均設(shè)置在芯片內(nèi)部。
[0021]優(yōu)選的，所述第一按鍵K1采樣電路包括第一 PM0S管和第三電阻R3，所述第一PM0S管的源極通過(guò)第三電阻R3接電源VDD，所述第一 PM0S管的漏極同時(shí)連接到PAD管腳PAD1和比較器的負(fù)極輸入端，所述第一 PM0S管的柵極用于接收第一時(shí)序信號(hào)CLK1 ;所述第二按鍵K2采樣電路包括第一 NM0S管和第三電阻R3，所述第一 NM0S管的源極通過(guò)第四電阻R4接地，所述第一 NM0S管的漏極同時(shí)連接到PAD管腳PAD1和比較器的負(fù)極輸入端，所述第一 NM0S管的柵極用于接收第二時(shí)序信號(hào)CLK2。
[0022]優(yōu)選的，所述參考電壓包括第二 PM0S管、第二 NM0S管、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，所述電源VDD依次經(jīng)過(guò)第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7接地，所述第二 PM0S管的源極連接到第五電阻R5和第六電阻R6之間的結(jié)點(diǎn)，所述第二 PM0S管的漏極連接比較器的正極輸入端，所述第二 PM0S管的柵極用于接收第一時(shí)序信號(hào)CLK1，所述第二 NM0S管的源極連接到第六電阻R6和第七電阻R7之間的結(jié)點(diǎn)，所述第二 NM0S管的漏極連接到比較器的正極輸入端，所述第二 NM0S管的柵極用于接收第二時(shí)序信號(hào)CLK2。
[0023]優(yōu)選的，所述第一電阻R1和第二電阻R2阻值相等，所述第三電阻R3和第四電阻R4阻值相等，所述第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7阻值相等，所述第三電阻R3的阻值是第一電阻R1阻值的五倍。
[0024]優(yōu)選的，所述比較器為差分比較器。
[0025]該實(shí)施例中，可利用時(shí)序發(fā)生器產(chǎn)生第一時(shí)序信號(hào)和第二時(shí)序信號(hào)，用于選通上拉電阻和比較電平；利用比較器對(duì)參考電壓與PAD管腳輸入的電壓進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果；按鍵識(shí)別模塊，根據(jù)時(shí)序發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)和比較器輸出結(jié)果，進(jìn)行消抖處理，然后識(shí)別真實(shí)的按下的按鍵。芯片外圍為電源、地分別與PAD管腳中串一個(gè)按鍵和電阻。
[0026]如圖3所示，該實(shí)施例芯片具有兩個(gè)PAD管腳，分別為PAD1和PAD2。以PAD1為例，第一時(shí)序信號(hào)CLK1、第二時(shí)序信號(hào)CLK2分別控制PAD管腳PAD1內(nèi)部的上下拉。
[0027]本發(fā)明工作原理為:第一時(shí)序信號(hào)CLK1為0時(shí)，上拉打開(kāi)，此時(shí)檢測(cè)第一按鍵K1是否按下:
條件1，如果此時(shí)第一按鍵K1沒(méi)有按下，PAD1的電壓V_=VDD;(其中，VDD為電源電壓)條件2，如果第一按鍵K1有按下而第二按鍵K2沒(méi)按下，由于R1=R2，R3=R4，所以VPAD1=(R2/(R2+R3))*