專利名稱：觸摸屏控制器數據預處理排序電路及方法
技術領域：
本發明涉及數據預處理排序電路，更具體地，特別涉及一種觸摸屏控制 器數據預處理排序電路及方法。
背景技術：
觸摸屏已越來越經常地應用于各種電子產品中，為人們的生活、工作和 學習提供了方便。其中，觸摸屏控制器是觸摸屏不可分割的重要組成部分,其 性能的優異直接影響觸摸屏的整體性能。
目前，在觸摸屏控制器中，從ADC模擬數字轉換器轉換后的數據，有些 沒有進行數據預處理，而直接輸送到外部控制芯片做處理，容易使芯片檢測 到誤觸摸而產生誤操作；為防止誤操作，有些進行了數據預處理，首先對經 過多次轉換后的數據進行排序，然后取平均或中值后再送給外部控制芯片， 該數據排序處理方法一般是經ADC轉換完成的多個數據基于軟件數據結構中 的單鏈表進行排序。實現該方法的電路一般采用數據比較器、16選1的多路 選擇器、2選1的多路選擇器、極值指針寄存器、譯碼器等，其電路面積較大。 如申請號為200510135024. 9的中國發明專利申請，公開了 "一種實現數據排 序的硬件電路及方法"，這種數據排序電路結構復雜，應用在觸4莫屏控制器的 數據預處理排序電路中，使得觸摸屏控制器芯片的面積會大大增加，從而增 力口成本。
發明內容
本發明的目的在于提供一種觸摸屏控制器數據預處理排序電路及方法， 以減少控制器芯片的面積，節約控制器的生產成本。
本發明提供的觸摸屏控制器數據預處理排序電路，包括一時鐘發生模塊、 一寄存器模塊和數據比較模塊組；所述時鐘發生模塊產生所需要的時鐘信號；
寄存器模塊用于臨時存儲輸入的數據，并向數據比較模塊組輸入需排序處理 的數據；所述數據比較模塊組對所接收的數據進行排序處理及輸出經排序后 的數據。
優選地，所述數據比較模塊組由至少一個數據比較模塊組成，所述數據 比較模塊包括與門、D觸發器、比較器和數據選擇器。
所述時鐘發生模塊向寄存器模塊和數據比較模塊組輸出復位時鐘信號，向所述與門輸出移位時鐘信號；寄存器模塊的輸出端連接D觸發器、比較器 和數據選擇器的輸入端；比較器的輸出端連接與門的輸入端和數據選擇器的 控制端；D觸發器的輸出端連接數據選擇器和比較器的另一輸入端；RESET信 號端分別與D觸發器和比較器復位信號端連接，向D觸發器和比較器輸入復 位信號。
本發明提供的對觸摸屏控制器數據進行預處理的方法，包括步驟
根據時鐘發生模塊的時鐘信號，所述寄存器模塊將經過模數轉換的數據 在時鐘信號的上升沿或下降沿輸出給數據比較模塊；
數據比較模塊在時鐘發生模塊的比較時鐘的上升沿或下降沿到來時，將 寄存器模塊輸入的數據與數據比較模塊中原有存儲的數據進行比較；
根據比較結果判斷所述寄存器模塊輸入的數據存在數據比較模塊組中的 具體位置。
本發明克服了普通排序電路占用面積太大的缺點，僅使用D觸發器、二 選一數據選擇器、數據比較器和與門即可完成數據比較排序的工作。從電路 結構來講，本發明節省了 16選1的多路選擇器和極值指針寄存器，因此與現 有技術相比，可大大減小面積，從而節約成本。
圖l是本發明實施例的結構原理框圖； 圖2是本發明實施例數據比較模塊結構原理框圖； 圖3是本發明實施例時鐘發生模塊產生的時序圖； 圖4是本發明實施例具體應用的結構原理框圖。
本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步 說明。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明實施例的數據預處理排序電5各的基本原理是是對所 需要的N個數據進行排序；該排序電路還可連接取中值或均值模塊進行取中 間值或平均值操作。其電路結構主要包括一時鐘發生模塊、 一寄存器模塊和 數據比較模塊組；所述時鐘發生模塊產生比較和移位時所需的比較時鐘和移 位時鐘；寄存器模塊用于臨時存儲輸入的數據如經ADC轉換(模數轉換)輸 出的數據，并向數據比較模塊組輸入需排序處理的數據；所述數據比較模塊 組接收寄存器模塊輸出的數據，并對所接收的數據進行排序處理并輸出經排序后的數據。
結合圖2所示，所述時鐘發生模塊包括時鐘發生器，所述時鐘發生器產
生比較、移位時所需用到的比較時鐘(CLK-C0MP)和移位時鐘(CLK-SHIFT)， 以減少所需的外部時鐘數；其中，時鐘發生模塊的輸入RESET時鐘由外部時 鐘輸入，輸出RESET時鐘則由所述時鐘發生模塊產生并輸出。其時鐘的時序 如圖3所示。
所述寄存器模塊包括寄存器，本實施例中，所述寄存器采用D觸發器， 作為臨時寄存器。
所述數據比較模塊組由至少 一個數據比較模塊組成，其數量對應需進行 排序處理的N個數據，每個數據比較模塊包括一與門、一D觸發器、 一比較 器和一數據選擇器E;其中所述與門為二輸入端與門，數據選擇器為二選一數 據選擇器。
所述時鐘發生器分別與寄存器和數據比較模塊組連接，向寄存器和數據 比較模塊組輸入復位時鐘信號；該時鐘發生器還與二輸入端與門的一個輸入 端口連接，向所述二輸入端與門輸入移位時鐘信號。所述寄存器的輸出端分 別連接數據比較模塊組中的D觸發器、比較器和二選一數據選擇器的輸入端； 所述比較器的輸出端連接所述二輸入端與門的輸入端口和二選一數據選擇器 的控制端口 ，所述D觸發器的輸出端分別連接二選一數據選擇器和比較器的 另一輸入端口； RESET信號端分別與D觸發器和比較器復位信號端連接，向D 觸發器和比較器輸入復位信號；所述二輸入端與門輸出所述D觸發器所需的 時鐘信號，所述時鐘發生器的比較時鐘(CLK—C0MP)端連接比較器的時鐘信 號端，其輸出比較時鐘(CLK-C0MP)信號作作為比較器的時鐘信號。
如本領域技術人員所知，所述D觸發器的D端為數據輸入端口 ， RESET為 復位信號，CLK為時鐘，Q為輸出端口；在RESET為低電平時觸發器正常工作， 為高電平時復位，如果希望排序好了的數據在數據比較模塊組(0、 1…N-l) 中以/人小到大的順序輸出時，D觸發器復位為最大值，否則全部復位為其最 小值。在RESET信號為低電平時，在每個時鐘CLK沿(上升沿和下降沿均可) 到來時，端口 Q的輸出為D。
所述比較器的iO和il為兩個輸入端口， RESET為復位信號，CLK為時鐘， Q為輸出端口。 RESET為低電平時觸發器正常工作，為高電平時復位，將Q復 位為1; RESET為低電平時，如果希望排序好了的凄t據在數據比4交;漠塊組(0、 1...N-1)中以從小到大的順序輸出時，在時鐘CLK沿(上升沿和下降沿均可) 到來時，如果il大于i0，則Q輸出為1，否則輸出為0。如果希望排序好了 的數據在凄t據比較模塊組(0、 1…N-l)中以從大到小的順序輸出時，在時鐘 CLK沿(上升沿和下降沿均可)到來時，如果il小于i0，則Q輸出為1，否則輸出為0。
所述二選一數據選擇器的i 0和i 1為兩個輸入端口 ， S為選擇控制端口， Q為輸出端口。若S為1時則Q輸出為il,否則Q輸出為O。
經ADC轉換完成后的數據才艮據時鐘信號的時序在時鐘(CLK )的上升沿或 下降沿到來時由寄存器輸出給D觸發器組，并在比較時鐘(CLK—C0MP)的上 升沿或下降沿到來時與D觸發器組中的數據進行比較，根據比較結果判斷寄 存器中的數據放在數據比較模塊中的具體位置。
如果寄存器輸出的數據大于或等于某一D觸發器中的數據時，比較器輸 出Q為0，當Q和移位時鐘(CLK_SHIFT)通過二輸入端與門的輸出電平全為 低電平時，移位時鐘(CLK_SHIFT)不起作用，同時二選一數據選擇器選擇該 寄存器輸出的數據存放在D觸發器組中下一個D觸發器中。
若寄存器輸出的數據小于某一D觸發器中的數據時，比較器輸出Q為1， 當Q和移位時鐘(CLK-SHIFT)通過二輸入端與門的輸出電平為CLK_SHIFT時， 移位時鐘(CLK-SHIFT)起作用，并在其時鐘的上升沿或下降沿到來時，將寄 存器輸出的數據存儲至D觸發器組中的上一個D觸發器中；同時二選一數據 選擇器選擇該D觸發器中的數據，如此則將ADC轉換完成的數據按從小到大 的順序》t在其所在的位置。
而如需要將ADC轉換完成的數據按從大到小的順序放在其所在的位置， 則根據比較結果判斷寄存器中的數據存在位置如下
如果寄存器輸出的數據大于或等于某一D觸發器中的數據時，則二選一 數據比較器選擇該寄存器輸出的數據存入在D觸發器組中上一個D觸發器中。
如果寄存器輸出的數據小于某一D觸發器中的數據時，則二選一數據比 較器選擇該寄存器輸出的數據存入在D觸發器組中下一個D觸發器中。
根據以上工作原理，當每個時鐘沿到來時，都會將ADC轉換完成的數據 經寄存器輸出，然后再經過比較時鐘(CLK-C0MP)和移位時鐘(CLK—SHIFT) 移位至具體確定的某個數據比較模塊中。在經過N個時鐘周期后即完成了對 此N個數據的排序工作，使D觸發器中存儲的N個數據由小到大完成排序。
結合圖4所示，下面以對16個無符號數據進行由小到大的排序為例，詳 細說明本發明實施例所述的電路，而對數據進行由大到小排序的原理和由小 到大排序的原理類同。
RESET為1時將寄存器復位為最大值，將D觸發器組復位為最大值(若是 由大到小排序則復位為最小值)，將比較器復位為1; RESET為0時正常工作。
經過ADC轉換完成的數據在第一個時鐘(CLK)的上升沿或下降沿到來時經寄存器輸出，并在比4支時鐘(CLK-C0MP)的上升沿或下降沿到來時與第1 個D觸發器中的數據進行比較，根據比較結果判斷寄存器中的數據放在數據 比較模塊中的具體位置。
如果寄存器輸出的數據大于或等于第1個D觸發器組的數據時，比較器 輸出Q為0，當Q和移位時鐘(CLK_SHIFT)通過二輸入端與門的輸出全為低 電平時，移位時鐘(CLK-SHIFT)不起作用；同時二選一數據選擇器選擇該寄 存器輸出的數據存放在D觸發器組中下一個D觸發器中。
如果寄存器輸出的數據小于第1個D觸發器組中的數據時，比較器輸出Q 為1,當Q和移位時鐘(CLK-SHIFT)通過與門的輸出為CLK—SHIFT，移位時 鐘(CLK-SHIFT)起作用，在此時鐘的上升沿或下降沿到來時將寄存器中的數 據存儲至第1個D觸發器中，同時二選一數據選擇器選擇第1個D觸發器中 的數據，如此將ADC轉換完成后的第一個數據存儲在其所在的位置中。
根據以上原理，ADC轉換完成后的第二個數據根據時鐘的時序與第2個D 觸發器中的數據排序完成并存儲在數據比較模塊中。根據時鐘信號進入一個 數據便排序一次，假設已經到了第四個時鐘CLK沿到來之前，前三個進入的 數據已經按從小到大的順序排序完成。在第四個時鐘CLK沿到來時，新來的 數據由寄存器進入，在比4^時鐘(CLK_C0MP)沿到來時，新來的數據與16個 D觸發器C(O、 1…15)分別進行比較，16個比較器D(0、 1…15)輸出比較 結果，由于前三個數據已經按從小到大的順序排列在第0至2個D觸發器(0、 1、 2)中，如果第四個數據比第二個數據大比第三個數據小，則第1比較器 D-0的Q端、第2比較器D-1的Q端輸出均為0;第2比較器D-2的Q端至第 15比較器D-15的Q端輸出均為1;第2個至第14個D觸發器(2、 3…14) 便依次向下移位至第3個至第15個D觸發器(3、 4…15)中，同時新進入的 數據存儲在了第2個D觸發器(2 )中，至此四個數據從小到大排列在了第0 個至第3個D觸發器(0、 1、 2、 3)中。經過16個CLK時鐘，在每個時鐘的 上升沿或下降沿到來時都會將ADC轉換完成的數據經寄存器輸出，然后再經 過比較時鐘(CLK-COMP)和移位時鐘(CLK-SHIFT)移位至具體確定的某個數據 比較模塊中，使數據比較模塊中存儲了上述由小到大排序完成的數據。
以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍， 凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接 或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1. 一種觸摸屏控制器數據預處理排序電路，包括一時鐘發生模塊、一寄存器模塊和數據比較模塊組；所述時鐘發生模塊產生所需要的時鐘信號；寄存器模塊用于臨時存儲輸入的數據，并向數據比較模塊組輸入需排序處理的數據；所述數據比較模塊組對所接收的數據進行排序處理及輸出經排序后的數據。
2. 根據權利要求1所述的數據預處理排序電路，其特征在于，所述數據 比較模塊組由至少 一個數據比較模塊組成，所述數據比較模塊包括與門、D觸 發器、比較器和數據選擇器。
3. 根據權利要求2所述的數據預處理排序電路，其特征在于，所述時鐘 發生模塊向寄存器模塊和數據比較模塊組輸出復位時鐘信號，向所述與門輸 出移位時鐘信號；寄存器模塊的輸出端連接D觸發器、比較器和數據選擇器 的輸入端；比較器的輸出端連接與門的輸入端和數據選擇器的控制端；D觸發 器的輸出端連接數據選擇器和比較器的另一輸入端；RESET信號端分別與D觸 發器和比較器復位信號端連接，向D觸發器和比較器輸入復位信號。
4. 根據權利要求1至3任一權利要求所述的數據預處理排序電路，其特 征在于，所述時鐘發生模塊包括時鐘發生器，所述寄存器模塊包括寄存器， 所述寄存器是D觸發器。
5. 根據權利要求1至3任一權利要求所述的數據預處理排序電路，其特 征在于，所述與門為二輸入端與門，所述數據選擇器為二選一數據選擇器。
6. —種觸摸屏控制器數據預處理排序的方法，包括觸摸屏控制器的數據 預處理排序電路，該數據預處理排序電路包括時鐘發生模塊、寄存器模塊和 數據比較模塊組，數據比較模塊組包括至少一個數據比較模塊，還包括步驟根據時鐘發生模塊的時鐘信號，所述寄存器模塊將經過模數轉換的數據 在時鐘信號的上升沿或下降沿輸出給數據比較模塊；數據比較模塊在時鐘發生模塊的比較時鐘的上升沿或下降沿到來時，將 寄存器模塊輸入的數據與數據比較模塊中原有存儲的數據進行比較；根據比較結果判斷所述寄存器模塊輸入的數據存在數據比較模塊組中的 具體位置。
7. 根據權利要求6所述的觸摸屏控制器數據預處理排序的方法，其特征在于，所述根據比較結果判斷所述寄存器模塊輸入的數據存在數據比較模塊組中的具體位置是指如果寄存器模塊輸出的數據大于或等于所述數據比較模塊中數據，則寄 存器模塊輸出的數據存放在該數據比較模塊組的下 一個數據比較模塊；如果寄存器模塊輸出的數據小于所述數據比較模塊中的數據，則寄存器 模塊輸出的數據存放在該數據比較模塊組的上一個數據比較模塊。
8. 根據權利要求6所述的觸摸屏控制器數據預處理排序的方法，其特征 在于，所述根據比較結果判斷所述寄存器模塊輸入的數據存在數據比較模塊 組中的具體位置是指如果寄存器模塊輸出的數據大于或等于所述數據比較模塊中數據，則寄 存器模塊輸出的數據存放在該數據比較模塊組的上一個數據比較模塊；如果寄存器模塊輸出的數據小于所述數據比較模塊中的數據，則寄存器 模塊輸出的數據存放在該數據比較模塊組的下 一個數據比較模塊。
9. 根據權利要求6至8任一權利要求所述的觸摸屏控制器數據預處理排 序的方法，其特征在于，所述數據比較模塊包括與門、D觸發器、比較器和數 據選擇器。
全文摘要
本發明涉及數據預處理排序電路領域，其提供一種觸摸屏控制器數據預處理排序電路，包括一時鐘發生模塊、一寄存器模塊和數據比較模塊組；所述時鐘發生模塊產生所需要的時鐘信號；寄存器模塊用于臨時存儲輸入的數據，并向數據比較模塊組輸入需排序處理的數據；所述數據比較模塊組對所接收的數據進行排序處理并輸出經排序后的數據。本發明克服了普通排序電路占用面積較大的缺點，僅使用D觸發器、二選一數據選擇器、數據比較器、與門即可完成數據比較排序的工作，從而大大減小控制器的面積，節約了成本。
文檔編號G06F3/041GK101470553SQ20071030713
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者衛 馮, 劉桂云, 靜 孔, 云 楊, 紀傳瑞 申請人:比亞迪股份有限公司