專利名稱：數字化儀控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明與數字化儀控制裝置(digitizer controller)有關，具體地說，與能用半導體集成電路實現的可用于錄入筆型(stylus type)、手指觸摸型(finger touch type)和按觸面板型(touch panel type)數字化儀的數字化儀控制裝置有關。
背景技術：
個人計算機、便攜式發送機、個人信息處理機等都要利用諸如鍵盤、鼠標器或數字化儀之類的輸入裝置來處理文本或圖形數據。
數字化儀用來以數字方式檢測筆或手指在一個專制的平整面板上的位置，輸出位置的X和Y座標；與常用的鼠標器、鍵盤或掃描器相比，具有圖形和字符輸入既方便又精確的優點。此外，數字化儀可以預料會代替常用的傳統輸入裝置。
數字化儀有三種類型利用專用筆的錄入筆型，利用手指的手指觸摸型，以及利用普通筆或任何指點物的按觸面板型。
錄入筆型廣泛地用于圖形或CAD應用。手指觸摸型用于使用觸摸屏顯示器的設備。按觸面板型用于個人數字輔助設備(PDA)或電子機構。
為了實現數字化儀的系統，需要配備指定座標數據的圖形輸入板，確定在圖形輸入板所表示的座標系統中的位置的諸如錄入筆、普通觸筆或手指那樣的指點器，以及控制以上各件的數字化儀控制裝置。
圖形輸入板有一個專制的矩形面板。這個面板可以是敷有一層電阻性薄膜(對于錄入筆型或手指觸摸型)，也可以是由兩片電阻性物質構成，這兩片配置成由襯墊隔開，而在受壓時能夠接觸(對于按觸面板型)。
在將AC信號(對于錄入筆型和手指觸摸型)或DC信號(對于按觸面板型)加到面板的四個角上時，如果指點器所指位置不同，所檢測到的信號也就不同，因此就能識別指點器所指的位置。這種面板和控制器可參見美國專利NO.4,600,807、4,649,232、4,650,962和4,665,283，因此說明從略。
然而，由于常規的數字化儀控制裝置只是專為上述三種類型中的某一種類型設計的，因此如果配備一個能配合任何類型的相應數字化儀控制裝置，就會十分方便。此外，由于數字化儀控制裝置用分立電路器件實現，裝置的體積和功率都比較大。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的一個目的是提出一種能適用于錄入筆、手指觸摸和按觸面板這幾種類型中任何類型的數字化儀控制裝置。
本發明的第二個目的是提供一種改進的手指觸摸型驅動方法。
本發明的第三個目的是提出一種適合上述驅動方法的手指觸摸型驅動裝置。
本發明的第四個目的是提供一種自動調整數字化儀控制裝置中的帶通濾波特性的方法。
本發明的第五個目的是提出一種自動調整數字化儀控制裝置中的帶通濾波特性的裝置。
本發明的第六個目的是提出一種適合這種數字化儀控制裝置的接口部。
本發明的第七個目的是提出一種適合這種數字化儀控制裝置的面板驅動信號產生器。
本發明的第八個目的是提出一種適合這種數字化儀控制裝置的面板驅動控制信號產生器。
本發明的第九個目的是提供一種適合這種數字化儀控制裝置的節電電路。
因此，為了達到第一個目的，本發明所提出的數字化儀控制裝置包括一個面板驅動信號產生器，用來接收具有預定第一頻率的時鐘信號，產生在錄入筆和手指觸摸模式所需的具有預定第二頻率的面板驅動信號；一個基準電壓產生器，用來產生在按觸面板模式所需的具有預定基準電平的基準電壓信號；一個第一多路復用器，用來根據指示錄入筆、手指觸摸或按觸面板模式的模式選擇信號選擇輸出基準電壓產生器提供的基準電壓信號和面板驅動信號產生器提供的面板驅動信號兩者之一；一個四通路驅動部，用來接收第一多路復用器的輸出，根據與工作模式相應的面板驅動控制信號產生相應通路驅動信號，分別提供給面板的各個角；一個電流-電壓變換器，用來檢測流入或流出面板各角的電流的變化；一個差分放大器，用來在手指觸摸模式產生與在電流-電壓變換器(18)的輸出和四通路驅動部(16)提供的通路驅動信號之間的差分分量相應的四個通路的差分信號；一個第二多路復用器(22)，用來相繼選擇從差分放大器(20)輸出的四通路差分信號，將所選擇的信號作為一個手指觸摸信號輸出；一個第三多路復用器(26)，用來根據模式選擇信號選擇輸出從第二多路復用器(22)輸出的手指觸摸信號和從錄入筆輸出的錄入筆信號兩者之一；一個第四多路復用器(34)，用來根據模式選擇信號選擇輸出預定基準電壓和從面板(200)輸出的按觸面板信號兩者之一；一個帶通濾波器(28)，用來從第三多路復用器(26)的輸出中濾出面板驅動信號的頻率分量；一個整流器(30)，用來對帶通濾波器(28)的輸出進行整流；一個第五多路復用器，用來根據模式選擇信號選擇輸出整流器的輸出和第四多路復用器的輸出兩者之一；一個低通濾波器，用來從第五多路復用器的輸出中檢測基本上是直流的分量；一個模數變換器，用來與面板驅動控制信號同步地將低通濾波器的輸出變換成數字信號，作為一個座標信號輸出；以及一個接口，用來接收微處理器提供的控制指令，產生通過解釋所接收的控制命令得出的指示錄入筆、手指觸摸或按觸面板模式的模式選擇信號以及與所選模式相應的面板驅動控制信號，和將模數變換器提供的座標信號發送給微處理器。
最好在本發明中差分放大器配有與通路驅動信號數相應的多個通路驅動塊，各自放大通路驅動信號之一與經電流-電壓變換的通路驅動信號之一的差。
最好在本發明中數字化儀控制裝置還包括一個前置放大器，用來分別以預定增益對手指觸摸信號、錄入筆信號和按觸面板信號進行放大，送至第三多路復用器或第四多路復用器。
最好在本發明中數字化儀控制裝置還包括一個直流放大器，它具有三個直流放大器，按照工作模式各以不同的增益對低通濾波器的輸出進行放大；以及一個第六多路復用器，用來根據模式選擇信號選擇直流放大器的輸出之一，將所選輸出提供給模數變換器。
最好在本發明中數字化儀控制裝置還包括一個數模變換器，用來將微處理器提供的數字控制信號變換成一個模擬信號，將經變換的控制信號用作帶通濾波器的頻率特性控制信號。
最好在本發明中面板驅動信號產生器還產生一個具有基本上與面板驅動信號的頻率相同的頻率的領示信號，在自動頻率特性控制期間提供給帶通濾波器。
最好在本發明中電流-電壓變換器配有可變電阻，使得電流-電壓變換的靈敏度可以得到調整。
最好在本發明中低通濾波器的帶寬相當窄，從而容易消除噪聲分量和濾出直流分量。
為了達到第二個目的，本發明所提供的驅動適合手指觸摸型數字化儀的面板的方法包括下列步驟將具有相同電位的通路驅動信號分別加到面板的各個角上；檢測由于手指接觸面板而引起的流入或流出面板的每個角的電流的變化，并將所檢測到的電流變化變換成電壓變化；檢測與經電流-電壓變換的信號與通路驅動信號之差相應的差分信號；以預定周期相繼選擇各差分信號，并對所選各差分信號進行時分多路復用；以及按照多路復用差分信號大小確定手指接觸位置。
為了達到第三個目的，本發明所提出的手指觸摸型數字化儀的驅動裝置包括一個面板驅動信號產生器，用來產生在手指觸摸模式所需的面板驅動信號；一個四通路驅動部，用來接收面板驅動信號，產生電位基本相同的四通路驅動信號提供給面板的四個角；一個電流-電壓變換器，在四通路驅動部和面板之間，用來檢測在手指接觸面板時流入或流出面板的每個角的電流的變化；一個差分放大器，用來產生四通路驅動信號與電流-電壓變換器提供的電流-電壓變換值之差；一個多路復用器，用來以預定周期相繼選擇從差分放大器輸出的四通路差分信號，并輸出所選信號；一個帶通濾波器，用來從多路復用器的輸出中檢測面板驅動信號的頻率分量；一個低通濾波器，用來從帶通濾波器的輸出中提取基本是直流的分量；以及一個模數變換器，用來與多路復用器的所選周期同步地將低通濾波器的輸出變換成一個數字信號。
為了達到第四個目的，本發明所提供的在適合錄入筆型和手指觸摸型的數字化儀控制裝置中調整對面板提供的手指觸模信號或錄入筆提供的錄入筆信號中的面板驅動信號頻率分量進行帶通濾波的帶通濾波器的頻率特性的方法包括下列步驟將一個頻率基本與面板驅動信號的頻率相同的領示信號輸入帶通濾波器，并在預定范圍內連續改變一個調整信號，調整帶通濾波器的頻率特性；比較從帶通濾波器輸出的信號，確定使所檢測的信號幅度成為最大的調整信號的值；以及按照所確定的調整信號設置帶通濾波器的頻率特性。
為了達到第五個目的，本發明所提出的在適合錄入筆型和手指觸摸型的數字化儀控制裝置中調整對面板提供的手指觸摸信號或錄入筆提供的錄入筆信號中的面板驅動信號頻率分量進行帶通濾波的帶通濾波器的頻率特性的裝置包括一個面板驅動信號產生器，用來產生一個具有基本上與面板驅動信號的頻率相同的頻率的領示信號，送至帶通濾波器；一個數模變換器，用來將微處理器提供的數字調整信號變換成一個模擬信號，將經變換的信號用作一個調整帶通濾波器的頻率特性的信號；一個模數變換器，用來檢測帶通濾波器輸出的信號的振幅；以及一個微處理器，用來產生在預定范圍內改變的調整信號以改變帶通濾器的頻率特性，將所產生的調整信號提供給數模變換器，從在預定范圍內改變的調整信號中確定一個與經帶通濾波的信號中一個具有最大振幅的信號相應的調整信號，將所確定的調整信號作為一個帶通濾波器頻率特性調整信號提供。
為了達到第六個目的，本發明所提出的向外圍設備發送微處理器產生的控制命令和對將外圍設備提供的數據傳送給微處理器進行控制的接口包括一個數據鎖存器，用來鎖存微處理器提供的控制命令；一個數據緩存器，用來輸入外圍設備提供的數據和將所輸入的數據輸出給微處理器；一個命令解碼器，用來接收數據鎖存器提供的控制命令，產生控制外圍設備所需的各種控制信號；以及一個地址解碼器，用來接收微處理器提供的地址信號，產生激活數據鎖存器和數據緩存器的信號。
為了達到第七個目的，本發明所提出的數字化儀控制裝置中的面板驅動信號產生器包括一個D觸發器，用來接收時鐘信號，產生(n-1)個經n分頻的信號，其中n為整數，所產生的(n-1)個經分頻信號分別與各由個數與分頻比n相應的相繼時鐘脈沖組成的時鐘脈沖串的第一個時鐘脈沖至第(n-1)個時鐘脈沖同步；一個階梯部，用來通過按預定阻值時(n-1)個經分頻信號進行加權計算產生一個似正弦信號；以及一個帶通濾波波器，用來通過對階梯部提供的似正弦信號進行帶通濾波產生基本上是正弦波形的面板驅動信號。
為了達到第八個目的，本發明所提出的數字化儀控制裝置中的面板驅動控制信號產生器包括一個第一計數器，用來通過的預定的第一計數比對時鐘信號進行計數產生一個第一計數信號；一個第二計數器，用來對第一計數器提供的第一計數信號進行二進制計數，將經二進制計數的信號作為一個第二計數信號輸出；一個倒相部，具有兩個倒相器，分別用來對第一和第二計數器分別提供的第一和第二計數信號進行倒相；一個OR門，用來對第一和第二計數信號進行OR運算；以及一個信號選擇部，用來接收第一和第二計數器分別提供的第一和第二計數信號倒相部提供的經倒相的第一和第二計數信號以及OR門輸出的信號，根據模式選擇信號產生與所選模式相應的面板驅動控制信號，其中信號選擇部在錄入筆和按觸面板模式輸出第一和第二計數器分別提供的第一和第二計數信號以及倒相部提供的經倒相的第一和第二計數信號，而在手指觸摸模式輸出OR門提供的信號。
為了達到第九個目的，本發明所提出的數字化儀控制裝置還包括一個計數部，用來以預定第一計數比對具有預定周期的時鐘信號進行計數，輸出一個第一脈沖信號；一個計數器，用來以預定第二計數比對計數部輸出的第一脈沖信號進行計數，計數操作按錄入筆的筆端信號啟動；以及一個省電信號產生器，用來通過對計數器輸出的第二脈沖信號和錄入筆的筆端信號進行AND運算確定錄入筆連續處在空閑狀態是否已超過一段預定時間，如果是，就產生一個控制功耗的省電信號，其中接口響應省電信號產生器提供的省電信號進入節電模式。
在本說明書的附圖中圖1為作為本發明的一個優選實施例的數字化儀控制裝置的原理圖；圖2A和2B分別示出了例示圖1所示數字化儀控制裝置在錄入筆模式的工作情況的面板驅動控制信號和通路驅動信號的波形；圖3為圖1所示數字化儀控制裝置在錄入筆模式的信號流圖；圖4A至4E為例示圖1所示數字化儀控制裝置各組成部分在錄入筆模式的工作情況的波形；圖5A和5B分別示出了常觀的手指觸摸型數字化儀控制裝置工作時的面板驅動控制信號和通路驅動信號的波形；圖6A至6C分別示出了圖1所示的本發明的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式工作時的面板驅動控制信號和通路驅動信號的波形；圖7為圖1所示的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的信號流圖；圖8A至8E示出了圖1所示的數字化儀控制裝置的各組成部分在手指觸摸模式的工作波形；圖9A和9B示出了圖1所示的數字化儀控制裝置在按觸面板模式工作時的面板驅動控制信號和通路驅動信號的波形；圖10為圖1所示的數字化儀控制裝置在按觸面板模式的信號流圖；圖11A至11C示出了圖1中所示的數字化儀控制裝置的各個組成部分在按觸面板模式工作時的相應波形；圖12示出了圖1中所示的模式選擇信號的格式；圖13示出了圖1中所示的面板驅動信號產生器的原理方框圖；圖14A至14G示出了圖13所示裝置在工作時的相應信號的波形；圖15為常規的傳統面板驅動信號產生裝置的原理方框圖；
圖16為圖1中所示的四通路面板驅動部的詳細原理方框圖；圖17為圖1中所示的差分放大部的詳細原理方框圖；圖18為圖1中所示的帶通濾波器和數模變換器的詳細原理方框圖；圖19A和19B示出了圖18中所示的帶通濾波器的頻率特性；圖20示出了調整圖18中所示的帶通濾波器的頻率特性的調整信號的格式；圖21示出了在自動頻率特性調整模式的信號流；圖22例示了圖1中所示的模數變換器的變換情況；圖23為圖1中所示的接口部的詳細原理方框圖；圖24A至24H為相應信號的定時圖，示出了圖23所示的裝置的工作情況；圖25為本發明所提出的數字化儀控制裝置的另一個實施例的方框圖；圖26為圖25中所示的節電裝置的詳細原理方框圖；圖27A至圖28D例示了示出圖26所示節電裝置工作情況的相應信號波形；圖29為圖25中所示的面板驅動控制信號產生部的詳細原理方框圖；以及圖30為實現圖1所示裝置的集成電路的配置圖。
具體實施例方式
圖1為作為本發明的一個優選實施例的數字化儀控制裝置的原理圖。在圖1中，標記數100表示本發明所提出的數字化儀控制裝置，標記數200表示一塊面板，而標記數300表示一支錄入筆。
數字化儀控制裝置100包括面板驅動信號產生器10，基準電壓產生器12，第一多路復用器(MUX)14，四通路面板驅動器16，電流-電壓變換器18，差分放大器20，第二多路復用器22，前置放大器24，第三多路復用器26，帶通濾波器(BPF)28，整流器30，數模(D/A)變換器32，第四多路復用器34，第五多路復用器36，低通濾波器(LPF)38，直流(DC0放大器40，第六多路復用器42，模數(A/D)變換器44，以及接口部46。
面板驅動信號產生器10利用輸入的具有預定的第一頻率的時鐘信號產生在錄入筆或手指觸摸模式用來驅動面板200的、具有第二頻率的預定面板驅動信號48，以及用來調整BPF28的頻率特性的領示信號50。在錄入筆模式，數字化儀控制裝置100按照適合錄入筆型的方式進行工作；而在手指觸摸模式，數字化控制裝置100按照適合手指觸摸型的方式進行工作。最好，面板驅動信號48和領示信號50都是具有預定周期的正弦信號。
基準電壓產生器12產生在按觸面板模式用來驅動面板200的基準電壓信號52。在按觸面板模式，數字化儀控制裝置100按照適合按觸面板型的方式進行工作。基準電壓信號52是一個電壓為具有預定值的第一基準電壓的DC信號。
第一多路復用器14按照加在它上面的模式選擇信號有選擇地輸出面板驅動信號產生器10所提供的面板驅動信號48或基準電壓產生器12所提供的基準電壓信號52。
四通路面板驅動器16接收第一多路復用器14輸出的面板驅動信號48或基準信號52，根據加在它上面的面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL和C-LR產生適合錄入筆模式、手指觸摸模式和按觸面板模式的通路驅動信號UL、UR、LL和LR。第一至第四通路的通路驅動信號UL、UR、LL和LR分別加到面板200的左上、右上、左下、右下四個角部。
電流-電壓變換器18包括四個電流-電壓變換部(一般是電阻)，分別加在四個通路驅動信號UL、UR、LL和LR上，用來在按觸面板模式檢測輸入面板200的各相應角部或從這些角部輸出的電流的變化。
差分放大器20輸出與通路驅動信號UL、UR、LL、LR與電流-電壓變換器18輸出的經電流-電壓變換的信號UL′、UR′、LL′、LR′之間各個差分別相應的信號DIFF-UR、DIFF-UL、DIFF-LR、DIFF-LL。也就是說，信號DIFF-UR、DIFF-UL、DIFF-LR、DIFF-LL的振幅分別相應于UR與UR′、UL與UL′、LR與LR′、LL與LL′之差。
第二多路復用器22按照加在它上面的通路選擇信號有選擇地輸出差分放大器20所提供的信號DIFF-UR、DIFF-UL、DIFF-LR和DIFF-LL中的一個信號。也就是說，第二多路復用器22在時間段T1、T2、T3、T4分別輸出信號DIFF-UR、DIFF-UL、DIFF-LR、IDFF-LL。
第二多路復用器22輸出的信號(手指觸摸信號58)、面板200輸出的信號(按觸面板信號62)、錄入筆300輸出的信號(錄入筆信號)都送至前置放大器24。
前置放大器24包括三個子前置放大器24a、24b、24c，相應以不同的增益分別放大手指觸摸信號58、錄入筆信號60、按觸面板信號62。
經第一子前置放大器24a放大的手指觸摸信號58和經第二子前置放大器24b放大的錄入筆信號60送至第三多路復用器26，而經第三子前置放大器24c放大的按觸面板信號62送至第四多路復用器34。
第三多路復用器26按照加在它上面的模式選擇信號有選擇地輸出面板驅動信號產生器10所輸出的領示信號50、面板200所輸出的手指觸摸信號58和錄入筆300所輸出的錄入筆信號60中的一個信號。
BPF28對第三多路復用器26所輸出的面板驅動信號的頻率分量進行帶通濾波，濾除有害噪聲。
BPF28所輸出的經濾波信號64由整流器30整流后送至第五多路復用器36作為一個輸入。
第四多路復用器34按照加在它上面的模式選擇信號有選擇地輸出一個預定基準電壓(地電壓)或經放大的按觸面板信號62，送至第五多路復用器36作為另一個輸入。
第五多路復用器36按照加在它上面的模式選擇信號有選擇地輸出整流器30所輸出的信號66或第四多路復用器34所輸出的信號。
LPF38對第五多路得用器36所輸出的信號進行低通濾波，使這信號成為直流(DC)后送至DC放大器40。這里，最好LPF38的帶寬取得比較窄。如果帶寬寬了，就會輸出許多交流(AC)分量，從而使輸出值不穩定。因此，應該使帶寬盡量窄來濾除這些交流分量。
DC放大器和包括三個子DC放大器40a、40b、40c，分別用于手指觸摸模式、錄入筆模式、按觸面板模式。每個子DC放大器放大LPF38所輸出的信號，輸出經放大的信號。這里，由于在每個模式所要求的增益是不同的，因此應按照各模式選用相應的子DC放大器。
第六多路復用器42按照加在它上面的模式選擇信號有選擇地將子DC放大器40a、40b、40c所輸出的信號中的一個信號送至A/D變換器44。
A/D變換器44按照加在它上面的時鐘信號和控制信號將第六多路復用器42所輸出的模擬信號70變換成數字信號，送至接口部46。
接口部46按照一個微處理器(未示出)所提供的控制信號控制上述這些組成部分，并將A/D變換器44變換得到的數字信號送至微處理器。
發送給微處理器的數字信號是一個有關錄入筆、按觸筆和手指相對面板的數字座標數據。
下面將說明圖1所示數字化控制裝置在錄入筆模式、手指觸摸模式和按觸面板模式的工作情況。
首先，將結合圖2A和2B說明圖1中所示出的四通路面板驅動器16在錄入筆模式的工作情況，這兩個圖分別示出了面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR和通路驅動信號UL、LL、UR、LR的波形。
圖2A中所示的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR都是數字信號。這里，這些信號的高電平(VH)表示通路驅動信號UL、LL、UR、LR加到面板200的相應角上，而低電平(VL)表示預定DC電壓(最好是地電壓)加到面板200的相應角上。此外，圖2A中自上至下示出的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR分別與圖2B中自上至下示出的通路驅動信號UL、LL、UR、LR相應。
為了確定錄入筆所處的一組座標，需要對面板200的四角進行四次成對驅動，每次驅動兩個角。先驅動左、右角，然后再是上、下角。例如，在如間隔T1所示那樣將通路驅動信號UL和LL加到面板200的左上和左下角而將地電位加到剩下的那兩個角時，在面板200上移動的錄入筆所檢測到的信號的振幅相應于從面板左邊緣到錄入筆位置的距離x+。同樣，在如間隔T2所示那樣將通路驅動信號UR和LR加到面板200的右上和右下角而將地電位加到剩下的那兩個角時，錄入筆所檢測到的信號的振幅相應于從面板的左邊緣到錄入筆位置的距離x-。
也就是說，x座標確定為由下式(1)給出的相對座標xx=x+-x-x++x----(1)]]>在間隔T1內的信號振幅相應于x+，而在間隔T2內的信號振幅相應于x-。因此，可以通過x+與x-之間的振幅關系來識別x座標。以相同方式，在間隔T3和T4檢測出y+和y-，通過y+與y-之間的振幅關系可以識別y座標。也就是說，y座標確定為由下式(2)給出的相對座標yy=y+-y-y++y----(2)]]>這種確定x和y座標的方法可參見美國專利NO.4,600,807、4,650,962和4,665,283。
在錄入筆模式，模式選擇信號表示為錄入筆模式。因此，第一多路復用器14選擇面板驅動信號產生器10所輸出的面板驅動信號48輸出，第三多路復用器26選擇第二子前置放大器24b所輸出的錄入筆信號60輸出，第五多路復用器36選擇整流器30所輸出的信號66輸出，而第六多路復用器42選擇第二子DC放大器40b所輸出的信號輸出。
圖3示出了在錄入筆模式的信號流。接口部46在微處理器的控制下產生模式選擇信號、面板驅動控制信號、調整信號和通路選擇信號。面板驅動信號產生器10所輸出的面板驅動信號48通過第一多路復用器14送至四通路面板驅動器16。四通路面板驅動器16按照圖2A所示的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR產生圖2B所示的通路驅動信號UL、LL、UR、LR，分別送至面板200的各角。錄入筆300從面板200檢測到的錄入筆信號送至第二子前置放大器24b。第二子前置放大器24b所輸出的經前置放大的錄入筆信號60通過第三多路復用器26送至BPF28。BPF28從錄入筆信號60中提取一個具有作為主頻率的面板驅動信號頻率的分量，將所提取的信號輸出給整流器30，整流器30對所提取的信號進行整流，得到經整流的信號。整流器30所輸出的信號66通過第五多路復用器36送至LPF38。LPF38對整流器30所輸出的信號66進行低通濾波，將所得結果送至第二子DC放大器40b。第二子DC放大器40b對LPF38所輸出的信號68進行放大，將經放大的信號通過第六多路復用器42輸出給A/D變換器44。A/D變換器44將第六多路復用器42所輸出的信號70變換成數字信號，通過數據總線104送至接口部46。這里，所述數字信號是一個表示錄入筆在時間間隔T1、T2、T3、T4內所檢測到的信號的振幅的信號，相應于錄入筆位置離面板200各邊緣的距離x+、x-、y+、y-。接口部46將A/D變換器44所輸出的座標信號通過總線102送至微處理器。
圖4A至4E為說明圖1所示數字化儀控制裝置各組成部分在錄入筆模式的工作情況的波形圖。具體地說，圖4A為輸入面板驅動信號產生器10的時鐘信號的波形，圖4B為面板驅動信號產生器10利用圖4A所示時鐘信號所產生的面板驅動信號48的波形，圖4C為加在四通路面板驅動器16上的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形，圖4D例示了錄入筆在某個位置檢測到的錄入筆信號60的波形，而圖4E為LPF38所輸出的信號68的波形。
下面將說明本發明的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的工作情況。
按照一個優選實施例，本發明的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的驅動方法不同于常規的數字化控制裝置的驅動方法。按照常規的驅動方法，面板的四個角一次驅動一個。此外，在錄入筆模式或按觸面板模式，雖然在本發明的數字化儀控制裝置中同時驅動面板的兩個角，但在常規的數字化儀控制裝置中通路驅動信號只加到一個角上，因此檢測到的電流比較小。所以，應該增加差分放大器的靈敏度。
在本發明的驅動方法中，振幅相同的通路驅動信號UL、LL、UR、LR同時加到面板的四個角上，依次檢測每個通路所檢測到的電流的變化，從而改善了本發明的數字化控制裝置的靈敏度。
下面將結合圖5A、5B和圖6A-6C詳細說明本發明的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的工作情況。
圖5A示出了常規數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形。如圖5A所示，在檢測每個通路中的電流的變化時，在每段時間T1、T2、T3、T4內只有面板的一個角得到驅動。圖5B示出了按照圖5A所示面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR產生的面板驅動信號UL、LL、UR、LR的波形。
圖6A至6C例示了本發明所提出的數字化儀控制裝置在手指觸摸模式的驅動方法。圖6A示出了按照本發明的數字化儀控制裝置的驅動方法在手指觸摸模式的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形。
如圖6A所示，在檢測每個通路中的電流變化的時間段T1、T2、T3、T4內面板的四個角都得到驅動。因此，增大了每個通路中的電流的變化，從而改善了靈敏度。圖6B示出了按照圖6A所示的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR產生的通路驅動信號UL、LL、UR、LR的波形，圖6C示出了通路選擇信號的波形。這里，各通路中電流變化按通路選擇信號分別在時間段T1、T2、T3、T4內進行檢測。
下面說明這種數字化儀控制裝置按照本發明在手指觸摸模式的驅動方法。
首先，將各有一個相同電位的AC分量的通路驅動信號UL、LL、UR、LR同時分別加到面板的四個角上。
第二，檢測由于手指接觸面板而引起的輸入到面板各角/從面板各角輸出的電流的變化，再將之變換成電壓的變化。
第三，檢測與通路驅動信號UL、LL、UR、LR和經電流-電壓變換的信號之間的振幅差相應的差分信號。
第四，以預定周期依次重復選擇這些差分信號，對這些所選的信號進行時分復用。
最后，根據時分復用的差分信號確定手指在面板200上的位置。
在手指觸摸模式，具有相同相位和振幅的通路驅動信號UL、LL、UR、LR同時分別加到面板200的四個角上。在手指接觸面板時，由于手指起著一個位于地和面板之間的電容器的作用，因此輸入到面板200各角/從面板各角輸出的電流按手指在面板200上的位置而改變。然后，電流-電壓變換器18將電流的變化變換成電壓的變化，輸出變換結果。
在手指觸摸模式，模式選擇信號表示的是手指觸摸模式。因此，第一多路復用器14選擇面板驅動信號產生器10所輸出的面板驅動信號48輸出，第二多路復用器22依次選擇各差分信號輸出，第三多路復用器26選擇第一子前置放大器24a所輸出的手指觸摸信號58輸出，第五多路復用器36選擇整流器30所輸出的信號60輸出，而第六多路復用器42選擇第一子DC放大器40a所輸出的信號輸出。
圖7示出了在手指觸摸模式的信號流。
接口部46在微處理器的控制下產生了模式選擇信號、面板驅動控制信號、調整信號和通路選擇信號。
面板驅動信號產生器10所輸出的面板驅動信號48通過第一多路復用器14送至四通路面板驅動器16。
四通路面板驅動器16按照圖6A所示的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR產生如圖6B所示的通路驅動信號UL、LL、UR、LR，分別送至面板200的四個角。
隨手指在面板200上的位置而改變的經電流-電壓變換的通路驅動信號UL′、LL′、UR′、LR′送至差分放大器20，差分放大器20所輸出的差分信號由第二多路復用器22依次選擇。然后，所選信號作為手指觸摸信號58送至第一子預置放大器24a。
經第一子預置放大器24a放大的手指觸摸信號通過第三多路復用器26送至BPF28。
BPF28從手指觸摸信號58中提取一個具有作為主頻率的面板驅動信號48的頻率的分量，將所提取的信號輸出給整流器30，然后整流器30對所提取的信號進行整流，輸出經整流的信號。
整流器30所輸出的信號66通過第五多路復用器36送至LPF38。
LPF38對整流器30所輸出的信號66進行低通濾波，將結果送至第一子DC放大器40a。
第一子DC放大器40a對LPF38所輸出的信號68進行放大，將經放大的信號通過第六多路復用器42送至A/D變換器44。
A/D變換器44將第六多路復用器42所輸出的信號70變換成數字信號，通過數據總線104送至接口部46。
接口部46將A/D變換器44所輸出的座標信號通過總線102送至微處理器。
圖8A至8E為例示圖1所示的數字化儀控制裝置的每個組成部分在手指觸摸模式的工作情況的波形。具體地說，圖8A為輸入面板驅動信號產生器10的時鐘信號的波形，圖8B為面板驅動信號產生器10利用圖8A所示的時鐘信號所產生的面板驅動信號48的波形，圖8C為加到四通路面板驅動器16上的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形，圖8D例示了第二多路復用器22所輸出的手指觸摸信號的波形，而圖8E為LPF38所輸出的信號68的波形。
下面將結合圖9A和9B說明圖1中所示的四通路面板驅動器16在按觸面板模式的工作情況。圖9A示出了面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形，而圖9B示出了通路驅動信號UL、LL、UR、LR的波形。
在按觸面板模式，面板200的四個角全由DC信號驅動，與錄入筆模式不同。然而，在按觸面板模式的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR與在錄入筆模式的相同。由于按觸筆按觸面板200而產生的信號由面板200檢測。以與錄入筆模式相同的方式，按觸筆的位置的x座標在時間段T1和T2內確定，而按觸筆的位置的y座標則在時間段T3和T4內確定。按觸面板模式所需的基準電壓信號由基準電壓產生器12提供。
在按觸面板模式，模式選擇信號表示的是按觸面板模式。因此，第一多路復用器14選擇基準電壓產生器12所輸出的基準電壓信號輸出，第四多路復用器34選擇第三子前置放大器24c所輸出的經前置放大的觸摸面板信號輸出，第五多路復用器36選擇第四多路復用器34所輸出的信號輸出，而第六多路復用器42選擇第三子DC放大器40c所輸出的信號輸出。
圖10簡要地示出了在按觸面板模式的信號流。
接口部46在微處理器的控制下產生了模式選擇信號、面板驅動控制信號、調整信號和通路選擇信號。
基準電壓產生器12所產生的基準電壓通過第一多路復用器14送至四通路面板驅動器16。
四通路面板驅動器16按照圖9A所示的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR產生圖9B所示的通路驅動信號UL、LL、UR、LR，分別送至面板200的各個角。
由面板檢測到的隨在面板200上運動的按觸筆(未示出)的位置而變的按觸面板信號62送至第三子前置放大器24c。
經第三子前置放大器24c前置放大的按觸面板信號62通過第五多路復用器36送至LPF38 。然后，第三子DC放大器40c將LPF38所提供的信號68放大后通過第六多路復用器42送至A/D變換器44。
A/D變換器44將第六多路復用器42所輸出的信號70變換成數字信號，輸出給接口部46。接口部46將A/D變換器44所輸出的座標信號送至微處理器。
圖11A至11C為例示圖1所示數字化儀控制裝置各組成部分在按觸面板模式的工作情況的波形。具體地說，圖11A為基準電壓產生器12所產生的基準電壓信號的波形，圖11B為加到四通路面板驅動器16的面板驅動控制信號C-UL、C-LL、C-UR、C-LR的波形，而圖11C例示了面板200所檢測到的按觸面板信號的波形。
圖12示出了一個用來控制第一多路復用器14、四通路面板驅動器16、第三多路復用器25、第四多路復用器34、第五多路復用器36和第六多路復用器42的工作的模式選擇信號。這個模式選擇信號是一個二比特數字信號。在圖12中，模式選擇操作受圖上部的比特0和下部的比特1的組合控制。也就是說，模式選擇信號值為“00”表示錄入筆模式，為“10”表示手指觸模模式，為“01”表示按觸面板模式。
圖13示出了圖1中所示的面板驅動信號產生器10的詳細結構。圖13所示結構可參見本申請人在韓國專利申請NO.95-15442中的說明，該申請列為本發明的參考。
圖13所示的面板驅動信號產生部分包括D觸發器部120、放大部122、階梯部124、帶通濾波器126和放大器128。
D觸發器部120接收時鐘信號，產生(n-1)個經n分頻(n為整數)的信號。這里，這(n-1)個經分頻的信號分別與時鐘信號序列的第一至第(n-1)個時鐘信號同步。
在一個所假設的實施例中，有四個級聯的D觸發器120a-120d。級聯情況是每個D觸發器的非反相輸出作為下一個D觸發器的輸入，最后一個D觸發器的反相輸出作為第一個D觸發器的輸入，而三個經分頻的信號從前三個D觸發器的非反相輸出端得到。
經分頻的信號的數目和相應所需的D觸發器的數目與預定的面板驅動信號的分辨率有關。例如，為了模擬一個三階梯的面板驅動信號，需要三個延遲信號和四個D觸發器。
這里，所需的D觸發器數n與表示面板驅動信號的階梯數相同。
放大部122具有放大器122a-122c，用來對D觸發器部120所輸出的各經分頻的信號進行差分放大。
階梯部124通過將放大部122所輸出的各經分頻的信號按照電阻124a、124b、124c、124d和124e各自阻值相加產生一個似正弦信號。這里，似正弦信號為一個具有接近理想正弦波波形的信號。
帶通濾波器(BPF)126對階梯部124所輸出的似正弦信號進行帶通濾波，為圖1中所示的BPF28產生領示信號50。
放大器128通過放大BPF126所輸出的信號產生面板驅動信號48，送至圖1中的第一多路復用器14。
圖14A-14G例示了在用三階梯表示正弦波信號的情況下說明圖13所示的面板驅動信號產生部分工作情況的信號波形。圖14A例示了時鐘信號CLOCK，圖14B例示了清零信號CLEAR，而圖14C-14E分別例示了經分頻的信號V1、V2、V3。圖14F例示了階梯部124所輸出的似正弦信號，圖14G例示了BPF126所輸出的信號。
圖15例示了常規的面板驅動信號產生裝置的原理圖。圖15所示的裝置具有一個對時鐘信號計數的計數器140，一個對計數器140所輸出的計數信號進行解碼從而產生一組通斷控制信號的解碼器142，一組分別根據解碼器142所輸出的相應控制信號通斷的電流源144a-144n，以及一個用來得出各電流源144a-144n所產生的電流的和的放大部146。
圖5所示這種面板驅動信號產生裝置的缺點是電路過于龐大、功耗高，而且難于集成。這是因為必需要對時鐘信號的計數值進行不方便的解碼，還要配置數目與解碼比特數相同的電流源。
相反，圖13所示的本發明這種面板驅動信號產生電路由于具有不需要計數器、解碼器和電流源的優點，因此結構簡單，功耗也小，從而可以用集成電路形式來實現。
圖16為圖1中所示的四通路面板驅動部分和電流-電壓變換部分的詳細原理方框圖。四通路面板驅動部分16包括四個分別產生加到面板200的四個角上的通路驅動信號UL、UR、LL、LR的驅動塊16a-16d。各驅動塊16a-16d分別接收面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR和第一多路復用器14所輸出的一個信號，輸出加到面板200的四個角上的通路驅動信號UL、UR、LL、LR。四通路面板驅動部分16所輸出的通路驅動信號UL、UR、LL、LR通過電流-電壓變換部分18加到面板200的四個角上。
電流-電壓變換部分18具有四個分別對送至四個角的通路驅動信號UL、UR、LL、LR進行電流-電壓變換的可變電阻18a-18d。在手指觸摸模式，通過改變阻值，電阻18a-18d可以調整靈敏度。
圖17例示了圖1中所示的差分放大部分20和第二多路復用器22的詳細原理圖。差分放大部分20具有四個差分放大器20a-20d，用來接收通路驅動信號54，也就是四通路面板驅動部分16所輸出的UL、UR、LL、LR，和電流-電壓變換部分18所提供的經電流-電壓變換的通路驅動信號56，產生它們的相應差信號57。
圖18為圖1中所示的BPF28和數模變換器32的詳細原理方框圖。在圖18中，BPF28配置有一個低通陷波(LPN)濾波器28a、一個高通陷波(HPN)濾波器28b一和個BPF28c。
圖19a例示了圖18中所示的BPF的標準頻率特性。這里，標記字符A、B和C分別指示LPN濾波器28a、HPN濾波器28b和BPF28c的頻率特性。
具有由A、B、C標示的頻率特性的BPF的中心頻率應調整到面板驅動信號48的頻率上。
在制造本發明的數字化儀控制裝置的過程中，由于過程參數的散布性，濾波器28a、28b和28c的特性可能會有漂移。例如，它們可能向上或向下漂離所要求的頻率特性曲線，如圖19B中虛線所示的部分A′、B′、C′或點劃線所示的部分A″、B″、C″。這種漂移將使數字化儀控制裝置的可靠性下降，例如，在噪聲消除和放大性能上變差。為了防止出現這種情況，在本發明中采取了特殊的措施。
實現按本發明調整BPF的頻率特性的方法如下。
首先，將一個頻率實際上與面板驅動信號相同的領示信號輸入BPF，再在一個預定范圍內連續改變用來調整BPF頻率特征的信號。
其次，通過比較BPF所輸出的信號的幅度確定使所輸出的受檢信號幅度最大的用來調整頻率特性的信號的值。
最后，用所確定的頻率特性調整信號確定BPF的頻率特性。
數模變換器32用來產生調整圖18中所示的濾波器28a、28b、28c的頻率特性的模擬信號。
數模變換器32將微處理器所輸出的調整信號變換成模擬信號，送至LPN濾波器28a、HPN濾波器28b和BPF28c。
圖20例示了微處理器輸出給數模變換器32的用來自動調整頻率特性的信號的格式。比特組32a、32b、32c分別用來移動LPN濾波器28a、HPN濾波器28b、BPF28c的中心頻率。
圖21例示了在自動頻率特性調整模式的信號流。自動頻率特性調整模式可以在數字化儀控制裝置-加電時執行。
在自動頻率特性調整模式，第三多路復用器26根據模式選擇信號選擇面板驅動信號產生器10所輸出的領示信號50輸出。微處理器將自動頻率特性調整信號送至數模變換器32。
BPF28用經數模變換器32所輸出的模擬信號調整的頻率特性對領示信號50進行帶通濾波。整流器30接收到經濾波的領示信號50后就對它進行整流。
整流器30所輸出的信號66通過第五多路復用器36送至低通濾波器38。
低通濾波器38對整流器30所輸出的信號66進行低通濾波，將經濾波的信號輸出給第二DC放大器40b。
第二DC放大器40b對低通濾波器38所輸出的信號68進行放大，將經放大的信號通過第六多路復用器42輸出給模數變換器44。
模數變換器44將第六多路復用器42所輸出的信號70變換成數字信號，送至接口部46。
接口部46將變換得出的數字信號通過總線102送至微處理器。
微處理器向數模變換器32相繼提供在預定范圍內變化的調整信號，然后對結果進行比較。根據比較結果，確定一個具有最大結果值的調整信號，作為最終確定的頻率特性調整信號送至接口部46。接口部46中的一個數據鎖存器(未示出)鎖存這個調整信號，并將所鎖存的信號輸出給數模變換器32。數模變換器32按照鎖存器所鎖存的調整信號確定BPF的頻率特性。
如上所述的自動頻率特性調整方法的優點是，例如，允許BPF28的頻率特性可以由于過程參數的不一致有一些不希望有的漂移，或者在另外一些情況下，允許由于面板驅動信號產生器10所產生的面板驅動信號48的頻率的變化而導致的靈敏度的改變。
然而，由于面板驅動信號48和領示信號50具有相同的頻率，因此用領示信號50所進行的對BPF28的頻率特性調整能使BPF28的中心頻率精確地調整到面板驅動信號48的頻率上。
模數變換器44接收互補的雙輸入，對它們的差進行數字變換。也就是說，模數變換器44接收互補信號，將它們的差變換成具有預定分辨率的數字信號。在本發明的這個實施例中，如圖22所示，雙輸入的范圍為1-4V(中心電壓為2.5V)，分辨率為212。在本發明的這個實施例中，模數變換器44輸出12比特，在雙輸入差為4V時是“1111 1111 1111”，為0V時是“1000 0000 0000”，而為-4V時是“0000 0000 0000”。
圖23為圖1中所示的接口部的詳細原理方框圖。圖23所示的用于本發明的裝置可參見本專利申請者的韓國專利申請NO.95-21316“系統控制信號發送電路”(“System Control Signal Transmit-ting Circuit”)。
圖23所示裝置具有命令解碼器46a、數據鎖存器46b、地址解碼器46c和數據緩存器46d。
微處理器(未示出)通過總線102向接口部46發送系統寫控制信號WRITE，系統讀控制信號READ，時鐘信號CLOCK，節電允許信號PSEN，地址信號ADDRESS，自動頻率調整信號，面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR，通路選擇信號，模數轉轉控制信號，以及指令數據。接口部46向微處理器輸出經模數變換器44變換的表示座標的數字數據和與頻率特性調整信號相應的BPF所得值。
數據鎖存器46b和數據緩存器46d分別具有可由微處理器指配的各自地址。
地址解碼器46c接收來自微處理器的地址信號，產生一個激活數據緩存器46d或數據鎖存器46b的信號。
數據鎖存器46b在被地址解碼器46c激活時鎖存微處理器發來的控制指令。
命令解碼器46a接收鎖存在數據鎖存器46b內的控制指令，產生控制圖1所示數字化儀控制裝置所需的模式選擇信號，面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR，通路選擇信號，以及自動頻率特性調整信號。
在圖1所示的實施例中，面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR都在微處理器內產生，通過接口部46送至四通路面板驅動部16。微處理器通過一個利用存儲在一個諸如ROM那樣的存儲器(未示出)內的數據的軟件來產生這些面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR。這些面板驅動控制信號也可在下面將要說明的另一種面板驅動控制信號產生裝置中得到。
數據緩存器46d在被地址解碼器46c驅動時就接收來自模數變換器44的經數字變換的數據，或通過總線102將所存儲的座標值輸出給微處理器。
接口部46(具體是數據鎖存器46b或數據緩存器46d)的輸入、輸出操作由通過總線102送來的系統寫控制信號和系統讀控制信號控制。
在系統寫控制信號有效時，接口部46的數據鎖存器46b接收微處理器發來的指令數據，通過指令解碼器46a的解碼，控制數字化儀控制裝置的工作。
在系統讀控制信號有效時，接口部46的數據緩存器46d接收來自模數變換器44的數字信號。數據緩存器46d中的所接收的數字數據發送給微處理器。這里，模數變換器44所執行的變換由系統讀控制信號同步。
圖24A-24H為各信號的定時圖，示出了圖23所示的接口部各組成部分的工作情況。圖24A例示了加到總線1002上的地址信號ADDRESS，以及控制指令和調整信號COMMAND和ADC的順序，圖24B例示了節電允許信號PSEN，圖24C例示了地址鎖存允許信號ALE，圖24D例示了系統寫控制信號WRITE，圖24E例示了系統讀控制信號READ，圖24F例示了地址解碼器46c鎖存的地址的狀態，圖24G例示了指令解碼器46a所輸出的系統控制信號的傳輸情況，而圖24H例示了在模數變換器44中所變換的數字數據。
在圖24A-24H中，數據鎖存器46b和數據緩存器46c的地址指示、控制指令和頻率特性調整信號都是通過總線102發送的。
在節電允許信號PSEN和地址鎖存允許信號ALE為高電平時，地址解碼器46c接收通過總線102發來的地址，通過對地址的解碼激活數據鎖存器46b或數據緩存器46d。
在這些圖中，ADDRESS1和ADDRESS2分別指示數據鎖存器46b和數據緩存器46d的地址。
在地址信號表示ADDRESS1而系統寫控制信號為低電平時，數據鎖存器46b接收通過總線102發來的控制指令，指令解碼器46a對所接收的指令解碼，輸出各種系統控制信號。
在地址信號表示ADDRESS2而系統讀控制信號為低電平時，數據緩存器46d接收來自模數變換器44的數字數據，并將所接收的數字數據發送給微處理器。實際上，數據鎖存器46b由多個鎖存器(未示出)構成，每個內鎖存器分別具有各自的地址，以便微處理器直接訪問。數據鎖存器46b和各內鎖存器的地址配置成分層的。這些鎖存器可以例如分別為模式選擇信號，面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR，頻率特性調整信號，以及通路選擇信號而設置。
圖25例示了本發明所提出的數字化儀控制裝置的另一個實施例500。圖25所示裝置除了還配置了面板驅動控制信號產生部74和節電控制電路72外與圖1所示的相同。因此，相同部分不再予以說明。
圖1所示數字化儀控制裝置1000受到微處理器所輸出的節電允許信號的控制。因此，微處理器通過一個軟件確定是否設置節電模式。這對微處理器加了一些限制，需要有一根信號傳輸線在微處理器和數字化儀控制裝置100之間傳送節電允許信號。
另一方面，為了防止出現上述問題，在圖25所示的數字化儀控制裝置500中，配置了節電控制電路72，用來根據錄入筆300中所產生的筆端信號TIP確定是否需要設置節電模式。于是，在節電控制電路72產生省電信號時，接口部46就將數字化儀控制裝置設置為節電模式。
圖26為圖25所示節電控制電路72的詳細原理方框圖。本發明中所采用的如圖26所示結構可參見本發明申請者的韓國專利申請NO.95-56423。
節電控制電路72具有一個對時鐘信號進行計數、輸出一個具有預定周期的脈沖信號的計數部720和一個在面板空閑超過一段預定時間時產生控制電源消耗的省電信號PSL的省電信號產生部722。
計數部720包括一個對時鐘信號進行計數的第一計數器720a和一個對第一計數器的輸出進行計數的第二計數器720b。
降電信號產生部722包括一個根據來自錄入筆300的TIP信號控制第二計數器720b所輸出的脈沖信號的傳輸的開關722a，一個對開關722a的輸出進行計數的第三計數器722b，以及一個對第三計數器722b和信號TIP執行邏輯乘的AND門722c。這里，信號TIP是在錄入筆300中產生的。在錄入筆300接觸面板時，信號TIP為高電平，否則為低電平。
圖27A至28D例示了圖26所示節電裝置在工作中的一些信號的波形。圖27A例示了時鐘信號的波形，圖27B例示了清零信號的波形，而圖27c例示了第二計數器720b的輸出波形。
第一和第二計數器720a、720b對圖27A所示時鐘信號進行計數，而第二計數器720b輸出一個具有預定周期的第一脈沖信號Q1。第一脈沖信號Q1從計數器的進位比特(COB)端輸出。
在所提出的這個實施例中，時鐘信號頻率為2MHz，第一計數器720a是一個十二進制計數器，而第二計數器720b是一個四進制計數器。因此，從第二計數器720b輸出的第一脈沖信號Q1的頻率為244Hz。
圖28A例示了第二計數器720b所輸出的脈沖信號Q1的波形，圖28B例示了錄入筆300所輸出的信號TIP的波形，圖28C例示了第三計數器722b所輸出的脈沖信號Q2的波形，而圖28D例示了AND門722d所輸出的省電信號PSL的波形。
如圖28A-28D所示，在信號TIP為高電平時，第三計數器722b對第一脈沖信號Q1進行計數，輸出計滿時為高電平的第二脈沖信號Q2。在信號TIP和第二脈沖信號Q2均為高電平時，從AND門722e輸出的省電信號PSL就成為高電平。
這個省電信號PSL通過接口部46送出。在產生省電信號PSL時，接口部46就將圖25所示數字化儀控制裝置500設置為節電模式。
圖1所示數字化儀控制裝置100受微處理器所輸出的面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR的控制。這樣，微處理器需要通過一個諸如ROM那樣的存儲器或一個軟件來產生與模式相應的面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR。這就對微處理器加了一些限制，需要有一根四比特信號的傳輸線在微處理器和數字化儀控制裝置100之間傳送面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR。
但是，圖25所示的數字化儀控制裝置具有一個功能塊74，可以按照微處理器所輸出的模式選擇信號產生所需的面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR，從而解決了上述問題。
圖29為圖25中所示的面板驅動控制信號產生電路的詳細原理方框圖。本發明中所采用的圖29所示裝置可參見韓國專利申請NO.95-69704“觸筆數字化儀的面板驅動電路”(“Panel Driving Cir-cuit for Pen Digitizer”)中相應部分。
圖29所示裝置具有第一計數器740、第二計數器742、倒相部744、OR門746和信號選擇部748。
第一計數器740對時鐘信號進行十二進制的計數。
這樣，第一計數器740所輸出的第一計數信號的周期相應于用來控制加到面板200的左下角和右上角的通路驅動信號LL、UR的面板驅動控制信號C-LL、C-UR的周期。
第二計數器742對第一計數器740所輸出的第一計數信號進行二進制計數。這樣，所輸出的第二計數信號的周期就相應于用來控制加到面板200的左上角和右下角的通路驅動信號UL、LR的面板驅動控制信號C-UL、C-LR的周期。
倒相部744具有兩個倒相器744a、744b，分別用來對第一計數器740所輸出的第一計數信號和第二計數器742所輸出的第二計數信號進行倒相。
OR門746產生一個由第一計數器740所輸出的第一計數信號、第二計數器742所輸出的第二計數信號、第一倒相器746a所輸出的經倒相的第一計數信號和第二倒相器746b所輸出的經倒相的第二計數信號所構成的邏輯和信號。
信號選擇部748根據模式選擇信號產生與模式相應的面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR。例如，在模式選擇信號表示為錄入筆模式或按觸面板模式，信號選擇部748就選擇第一計數器740所輸出的第一計數信號、第二計數器742所輸出的第二計數信號、第一倒相器746a所輸出的經倒相的第一計數信號和第二倒相器746b所輸出的經倒相的第二計數信號輸出。如果模式選擇信號表示的是手指觸摸模式，信號選擇部748就選擇OR門746所輸出的信號輸出。
圖30例示了實現圖1所示裝置的集成電路的配置圖。在所示的這個實施例中，微處理器400具有8比特的操作能力。數據通過8比特的總線在微處理器和接口部46之間傳送。還有一些信號線，分別用來發送系統寫控制信號，系統讀控制信號，地址鎖存允許信號，時鐘信號，節電允許信號，以及面板驅動控制信號C-UL、C-UR、C-LL、C-LR。
如上所述，本發明的數字化儀控制裝置具有以下優點(1)能在錄入筆模式、手指觸摸模式和按觸面板模式中的任何模式工作；(2)由于可用集成電路實現，因此功耗小；(3)能自動調整BPF的頻率特性，因而提高了可靠性和能實現一個自動的多功能數字化儀控制裝置。
本發明所提出的數字化儀控制裝置可用于圖形或CAD應用中的觸摸屏幕顯示器、個人數字輔助設備或電子機構。這種數字化儀控制裝置可以做成一個半導體集成電路。
權利要求
1.一種在適合錄入筆型和手指觸摸型的數字化儀控制裝置中調整對面板(200)提供的手指觸摸信號或錄入筆提供的錄入筆信號中的面板驅動信號頻率分量進行帶通濾波的帶通濾波器(28)的頻率特性的方法，所述方法包括下列步驟將一個頻率基本與面板驅動信號的頻率相同的領示信號輸入所述帶通濾波器(28)，并在預定范圍內連續變換一個調整信號，調整所述帶通濾波器(28)的頻率特性；比較從所述帶通濾波器(28)輸出的信號，確定使所檢測的信號幅度成為最大的調整信號的值；以及按照所確定的調整信號設置所述帶通濾波器(28)的頻率特性。
2.一種在適合錄入筆型和手指觸摸型的數字化儀控制裝置中調整對面板(200)提供的手指觸摸信號或錄入筆提供的錄入筆信號中的面板驅動信號頻率分量進行帶通濾波的帶通濾波器(28)的頻率特性的裝置，所述裝置包括一個面板驅動信號產生器(10)，用來產生一個具有基本上與面板驅動信號的頻率相同的頻率的領示信號，送至所述帶通濾波器(28)；一個數模變換器(32)，用來將微處理器提供的調整信號變換成一個數字信號，將經變換的信號用作一個調整所述帶通濾波器(28)的頻率特性的信號；一個模數變換器(44)，用來檢測所述帶通濾波器(28)輸出的信號的振幅；以及一個微處理器，用來產生在預定范圍內改變的調整信號以改變所述帶通濾波器(28)的頻率特性，將所產生的調整信號提供給所述數模變換器(32)，從在預定范圍內改變的調整信號中確定一個與經帶通濾波的信號中一個具有最大振幅的信號相應的調整信號，將所確定的調整信號作為一個所述帶通濾波器(28)的頻率特性調整信號提供。
全文摘要
一種數字化儀控制裝置包括面板驅動信號產生器(10)，基準電壓產生器(12)，選擇輸出面板驅動信號或基準電壓信號的第一多路復用器(14)，產生送至面板各角的通路驅動信號的四通路驅動部(16)，選擇輸出手指觸摸信號或錄入筆輸出的錄入筆信號的第三多路復用器(26)，帶通濾波器(28)，對帶通濾波器的輸出進行整流的整流器(30)，檢測整流器(30)的輸出中的基本是直流的分量的低通濾波器(38)，與面板驅動控制信號同步地將低通濾波器的輸出作為座標信號輸出的模數變換器(44)，以及接口(46)。因此，這種數字化儀控制裝置可以適用于錄入筆、手指觸摸和按觸面板型數字化儀，而且可以用半導體集成電路實現，可靠性高而功耗低。
文檔編號G06F3/045GK1495664SQ0215271
公開日2004年5月12日 申請日期1996年6月12日 優先權日1995年6月12日
發明者金度潤, 安秉權 申請人:三星電子株式會社