专利名称：一种按键检测电路、滤波电路及外部设备按键检测芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子设备的信号检测技术，尤其涉及一种按键检测电路、滤波电路及外部设备按键检测芯片。
背景技术：
随着电子技术飞速发展，很多如随身听、光盘(CD)机、掌上电脑以及手机等便携式电子设备都提供了线控装置，用户通过线控装置能够方便的对电子设备进行操作，比如实现音乐播放的控制、接听电话、音量控制等。线控装置上通常设置一些按键来实现不同的控制功能，电子设备通过检测按键信号识别某个按键被按下。但在实际应用中，按键信号一般含有噪声干扰信号，为了能够准确 的进行按键检测，避免因为噪声干扰信号致使按键检测错检、漏检，一般情况下需要在线控装置上设置专用的按键信号发送芯片，同时在电子设备上设置匹配的按键信号接收芯片。如图I所示，苹果(Apple)公司的移动设备提供有线控耳机，该线控耳机设置有专用的数字信号发送芯片IC 1，用于识别出被按下的按键，并产生对应的数字信号给移动设备，在移动设备端同样设置有专用的数字信号接收芯片IC2，用于接收所述数字信号，将所述数字信号作为控制信号发送到音频编解码器(Audio Codec) 32，音频编解码器32根据控制信号控制发送给耳机的左声道信号(L_SPKR)和右声道信号(R_SPKR)。这种方法能够避免因为噪声干扰信号致使按键检测错检、漏检，但在线控设备及电子设备上均需要设置专用芯片，大幅增加了制造成本。另外，电子设备通过软件对按键信号进行滤波，也能避免因为噪声干扰信号致使按键检测错检、漏检，但这样需要复杂的用于滤波的软件代码，增加电子设备操作系统的代码处理量，不利于产品设计。

实用新型内容有鉴于此，为解决现有技术中需要使用专用芯片或复杂软件代码避免按键信号中含有噪声干扰信号的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种按键检测电路、滤波电路及外部设备按键检测芯片。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的本实用新型提供的一种滤波电路，所述滤波电路为对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键并输出对应所述按键数字逻辑信号的滤波电路。本实用新型提供的一种外部设备按键检测芯片，该芯片包括对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键并输出对应所述按键的数字逻辑信号的滤波电路；接收滤波电路输出的数字逻辑信号，通过内部集成电路(I2C)总线发送所述数字逻辑信号给音频编解码器的数字逻辑电路。本实用新型提供的一种按键检测电路，该电路包括[0013]接收线控装置的按键信号，通过滤波电路对所述按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号的外部设备按键检测芯片；根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能的音频编解码。本实用新型提供了一种按键检测电路、滤波电路及外部设备按键检测芯片，该检测电路包括接收线控装置的按键信号，通过滤波电路对所述按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号的外部设备按键检测芯片；根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能的音频编解码；如此，可以不需在线控装置和电子设备上使用专用芯片或复杂软件代码，就能避免按键信号中的噪声干扰信号，准确地检测被按下的按键；并且，在外部设备按键检测芯片中集成滤波电路，能够节省印制电路板(PCB)的空间，减少制造成本，并便于产品设计。

图I为现有技术中线控耳机按键的检测电路示意图；·[0017]图2为本实用新型实施例实现的一种按键检测电路示意图；图3为本实用新型实施例的在线控装置有三个按键需要检测时的滤波电路示意图；图4为本实用新型实施例实现一种按键检测方法的流程示意图。
具体实施方式
本实用新型的基本思想是将线控装置的按键信号接入电子设备的外部设备按键检测芯片；所述外部设备按键检测芯片通过滤波电路对按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号给音频编解码器；所述音频编解码器根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能。下面通过附图及具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。本实用新型实施例提供一种按键检测电路，如图2所示，该电路包括外部设备按键检测芯片31、音频编解码器32 ;其中，外部设备按键检测芯片31，配置为接收线控装置的按键信号，通过滤波电路对所述按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号给音频编解码器32 ；音频编解码器32，配置为根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能。所述外部设备按键检测芯片31包括滤波电路311、数字逻辑电路312、I2C总线313 ;其中，所述滤波电路311，配置为对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号给数字逻辑电路312 ；所述数字逻辑电路312，配置为接收滤波电路输出的数字逻辑信号，通过I2C总线313发送所述数字逻辑信号给音频编解码器32 ；所述外部设备按键检测芯片31，还包括麦克开关(Mic_Switch)314，配置为在麦克按键按下时，传送语音信号给音频编解码器32 ；[0029]所述滤波电路311包括参考电压提供电路3111、比较器采样电路3112、采样结果寄存器3113、逻辑处理电路3114 ;其中，参考电压提供电路3111，配置为向比较器采样电路3112提供各按键的参考电压；比较器采样电路3112，配置为设置与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，其中被按键信号触发的比较器发送触发信号给采样结果寄存器3113 ；具体的，所述比较器采样电路3112中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器3113 ；采样结果寄存器3113，配置为接收比较器采样电路3112中各比较器输出端的触发信号，根据各比较器的触发情况，在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，将各输出 端口的计数结果发送到逻辑处理电路3114 ；逻辑处理电路3114，配置为根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号；具体的，所述逻辑处理电路3114查询出计数结果最先达到预先设置的阈值的输出端口，确定所述输出端口对应的按键为被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号。下面通过具体实例进一步说明比较器采样电路3112、采样结果寄存器3113和逻辑处理电路3114的工作原理。在线控装置有三个按键需要检测时，所述比较器采样电路3112中设置三个比较器，如图3所示，所述三个比较器的正输入端分别接收三个按键的参考电压，其中，第一比较器CPl的正输入端接收第一按键的参考电压Vrefl，第二比较器CP2的正输入端接收第二按键的参考电压Vref2，第三比较器CP3的正输入端接收第三按键的参考电压Vref3，所述Vrefl、Vref2, Vref3的值由按键的串联电阻的阻值决定，这里假设Vrefl < Vref2< Vref3 ;所述三个比较器的负输入端接收按键信号KPS(Key Press Signal)，当KPS电压小于Vrefl时，所述三个比较器都被触发，都产生高电平的触发信号给采样结果寄存器3113，所述采样结果寄存器3113将第一输出端口 Outl的脉冲计数器数值加I ;当KPS电压大于Vrefl小于Vref2时，所述第一比较器CPl不被触发，所述第二比较器CP2和第三比较器CP3被触发，第二比较器CP2和第三比较器CP3产生高电平的触发信号给采样结果寄存器3113，所述采样结果寄存器3113将第二输出端口 0ut2的脉冲计数器数值加I ;当KPS电压大于Vref2小于Vref3时，所述第一比较器CPl和第二比较器CP2不被触发，所述第三比较器CP3被触发，第三比较器CP3产生高电平的触发信号给采样结果寄存器3113，所述采样结果寄存器3113将第三输出端口 0ut3的脉冲计数器数值加I ;当第一输出端口 Outl的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第一按键被按下，逻辑处理电路3114输出对应第一按键的数字逻辑信号，如01 ;当第二输出端口 0ut2的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第二按键被按下，逻辑处理电路3114输出对应第二按键的数字逻辑信号，如10 ;当第三输出端口 0ut3的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第三按键被按下，逻辑处理电路3114输出对应第三按键的数字逻辑信号；所述预先设置的阈值一般根据所述滤波电路所在的芯片的采样速率和采样时间进行设置，可以是10次、28次、30次等等；这里，所述阈值越大，按键检测越准确。基于上述按键检测电路，本实用新型实施例还提供一种外部设备按键检测芯片，如图2所示，所述外部设备按键检测芯片31包括滤波电路311、数字逻辑电路312、I2C总线313 ;其中，所述滤波电路311，配置为对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号给数字逻辑电路312 ；所述数字逻辑电路312，配置为接收滤波电路输出的数字逻辑信号，通过I2C总线313发送所述数字逻辑信号给音频编解码器32 ；所述外部设备按键检测芯片31，还包括麦克开关(Mic_Switch)314，配置为在麦克按键按下时，传送语音信号给音频编解码器32 ；所述滤波电路311包括参考电压提供电路3111、比较器采样电路3112、采样结果寄存器3113、逻辑处理电路3114 ;其中，参考电压提供电路3111，配置为向比较器采样电路3112提供各按键的参考电压；比较器采样电路3112，配置为设置与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，其中被按键信号触发的比较器发送触发信号给采样结果寄存器3113 ；具体的，所述比较器采样电路3112中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器3113 ；采样结果寄存器3113，配置为接收比较器采样电路3112中各比较器输出的触发信号，根据各比较器的触发情况，在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，将各输出端口的计数结果发送到逻辑处理电路3114 ；逻辑处理电路3114，配置为根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号；具体的，所述逻辑处理电路3114查询出计数结果最先达到预先设置的阈值的输出端口，确定所述输出端口对应的按键为被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号。本实用新型实施例还提供一种滤波电路，如图2所示，所述滤波电路311，配置为对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号；所述滤波电路311包括参考电压提供电路3111、比较器采样电路3112、采样结果寄存器3113、逻辑处理电路3114 ;其中，参考电压提供电路3111，配置为向比较器采样电路3112提供各按键的参考电压；比较器采样电路3112，配置为设置与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，其中被按键信号触发的比较器发送触发信号给采样结果寄存器3113 ；具体的，所述比较器采样电路3112中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器3113 ；[0054]采样结果寄存器3113，配置为接收比较器采样电路3112中各比较器输出的触发信号，根据各比较器的触发情况，在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，将各输出端口的计数结果发送到逻辑处理电路3114 ；逻辑处理电路3114，配置为根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号；具体的，所述逻辑处理电路3114查询出计数结果最先达到预先设置的阈值的输出端口，确定所述输出端口对应的按键为被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号。本实用新型实现按键检测方法，如图4所示，该方法包括以下步骤步骤101 :将线控装置的按键信号接入电子设备的外部设备按键检测芯片； 这里，所述外部设备按键检测芯片包括音频接口多键检测芯片。步骤102 :所述外部设备按键检测芯片通过滤波电路对按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号给音频编解码器；具体的，所述外部设备按键检测芯片中集成有滤波电路，所述滤波电路中设置有与按键数量相等的比较器，各比较器的第一信号输入端分别接收各按键的参考电压，各比较器的第二信号输入端接收按键信号，各比较器在被按键信号触发时产生触发信号，根据各比较器的触发情况，在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，所述滤波电路根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号给外部设备按键检测芯片中的数字逻辑电路；所述数字逻辑电路通过内部集成电路(I2C，Inter-Integrated Circuit)总线发送所述数字逻辑信号给音频编解码器；所述根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键为查询出计数结果最先达到预先设置的阈值的输出端口，确定所述输出端口对应的按键为被按下的按键。下面通过具体实例进一步说明本步骤的实现。在线控装置只有一个按键需要检测时，所述滤波电路中设置一个比较器，所述比较器的正输入端接收所述按键的参考电压，所述比较器的负输入端接收按键信号；当负输入端的按键信号电压小于正输入端的参考电压时，所述比较器被触发，产生高电平的触发信号，在输出端口通过脉冲计数器进行计数，当计数结果达到预先设置的阈值时确定所述按键被按下，输出对应所述按键的数字逻辑信号，如11;外部设备按键检测芯片中的数字逻辑电路通过I2C总线发送数字逻辑信号给音频编解码器；所述预先设置的阈值一般根据所述滤波电路所在的芯片的采样速率和采样时间进行设置，可以是10次、28次、30次等等；这里，所述阈值越大，按键检测越准确。在线控装置有两个按键需要检测时，所述滤波电路中设置两个比较器，所述两个比较器的正输入端分别接收两个按键的参考电压，其中，第一比较器接收第一按键的参考电压Vrefl，第二比较器接收第二按键的参考电压Vref2，所述Vrefl、Vref2的值由第一按键和第二按键的串联电阻的阻值决定，这里假设Vrefl < Vref2 ;所述两个比较器的负输入端接收按键信号，当按键信号电压小于Vrefl时，所述两个比较器都被触发，都产生高电平的触发信号，将第一输出端口的脉冲计数器数值加I ;当按键信号电压大于Vrefl小于Vref2时，所述第一比较器不被触发，所述第二比较器被触发，第二比较器产生高电平的触发信号，将第二输出端口的脉冲计数器数值加I ;当第一输出端口的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第一按键被按下，输出对应第一按键的数字逻辑信号，如01。当第二输出端口的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第二按键被按下，输出对应第二按键的数字逻辑信号，如10 ;外部设备按键检测芯片中的数字逻辑电路通过I2C总线发送数字逻辑信号给音频编解码器；所述预先设置的阈值一般根据所述滤波电路所在的芯片的采样速率和采样时间进行设置，可以是10次、28次、30次等等；这里，所述阈值越大，按键检测越准确。在线控装置有三个按键需要检测时，所述滤波电路中设置三个比较器，所述三个比较器的正输入端分别接收三个按键的参考电压，其中，第一比较器的正输入端接收第一按键的参考电压Vrefl，第二比较器的正输入端接收第二按键的参考电压Vref2，第三比较器的正输入端接收第三按键的参考电压Vref3，所述Vrefl、Vref2, Vref3的值由按键的串联电阻的阻值决定，这里假设Vrefl < Vref2 < Vref3 ;所述三个比较器的负输入端接收按键信号，当按键信号电压小于Vrefl时，所述三个比较器都被触发，都产生高电平的触发信号，将第一输出端口的脉冲计数器数值加I ;当按键信号电压大于Vrefl小于Vref2时，所述第一比较器不被触发，所述第二比较器和第三比较器被触发，第二比较器和第三比较 器产生高电平的触发信号，将第二输出端口的脉冲计数器数值加I ;当按键信号电压大于Vref2小于Vref3时，所述第一比较器和第二比较器不被触发，所述第三比较器被触发，第三比较器产生高电平的触发信号，将第三输出端口的脉冲计数器数值加I。当第一输出端口的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第一按键被按下，输出对应第一按键的数字逻辑信号，如01 ;当第二输出端口的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第二按键被按下，输出对应第二按键的数字逻辑信号，如10 ;当第三输出端口的脉冲计数器的计数结果先达到预先设置的阈值时确定第三按键被按下，输出对应第三按键的数字逻辑信号，如11 ;外部设备按键检测芯片中的数字逻辑电路通过I2C总线发送数字逻辑信号给音频编解码器；所述预先设置的阈值一般根据所述滤波电路所在的芯片的采样速率和采样时间进行设置，可以是10次、28次、30次等等；这里，所述阈值越大，按键检测越准确。在线控装置有三个以上按键需要检测时，所述滤波电路的工作方法与上述相同，这里不再进行更多按键的检测举例。步骤103 :所述音频编解码器根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能。本实用新型实现按键信号的滤波方法，该方法包括对线控装置的按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，并输出对应所述按键的数字逻辑信号。该方法还包括设置与按键数量相等的比较器，各比较器的第一信号输入端分别接收各按键的参考电压，第二信号输入端接收按键信号；所述对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，并输出对应所述按键的数字逻辑信号，为各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，其中被按键信号触发的比较器产生触发信号；根据各比较器的触发情况，在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号;[0073]所述根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键为查询出计数结果最先达到预先设置的阈值的输出端口，确定所述输出端口对应的按键为被按下的按键。综上所述，本实用新型的方案可以不需在线控装置和电子设备上使用专用芯片或复杂软件代码，就能避免按键信号中的噪声干扰信号，准确地检测被按下的按键；并且，在外部设备按键检测芯片中集成滤波电路，能够节省PCB的空间，减少制造成本，并便于产品设计。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非配置为限定本实用新型的保 护范围。
权利要求1.一种滤波电路，其特征在于，所述滤波电路为对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键并输出对应所述按键数字逻辑信号的滤波电路。
2.根据权利要求I所述的滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括 向比较器采样电路提供各按键的参考电压的参考电压提供电路； 配置有与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，并由被按键信号触发的比较器发送触发信号的比较器采样电路； 接收比较器采样电路中各比较器输出的触发信号，根据各比较器的触发情况在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，并将各输出端口的计数结果发送到逻辑处理电路的采样结果寄存器； 根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号的逻辑处理电路。
3.根据权利要求2所述的滤波电路，其特征在于，所述比较器采样电路中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器。
4.一种外部设备按键检测芯片，其特征在于，该芯片包括 对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键并输出对应所述按键的数字逻辑信号的滤波电路； 接收滤波电路输出的数字逻辑信号，通过内部集成电路(I2C)总线发送所述数字逻辑信号给音频编解码器的数字逻辑电路。
5.根据权利要求4所述的外部设备按键检测芯片，其特征在于，所述外部设备按键检测芯片，还包括在麦克按键按下时传送语音信号给音频编解码器的麦克开关。
6.根据权利要求4所述的外部设备按键检测芯片，其特征在于，所述滤波电路包括 向比较器采样电路提供各按键的参考电压的参考电压提供电路； 配置有与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，并由被按键信号触发的比较器发送触发信号的比较器采样电路； 接收比较器采样电路中各比较器输出的触发信号，根据各比较器的触发情况在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，并将各输出端口的计数结果发送到逻辑处理电路的采样结果寄存器； 根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号的逻辑处理电路。
7.根据权利要求6所述的外部设备按键检测芯片，其特征在于，所述比较器采样电路中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器。
8.一种按键检测电路，其特征在于，该电路包括 接收线控装置的按键信号，通过滤波电路对所述按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号的外部设备按键检测芯片； 根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能的音频编解码。
9.根据权利要求8所述的按键检测电路，其特征在于，所述外部设备按键检测芯片包括对按键信号进行数字采样，根据采样结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号的滤波电路； 接收滤波电路输出的数字逻辑信号，通过内部集成电路(I2C)总线发送所述数字逻辑信号给音频编解码器的数字逻辑电路。
10.根据权利要求9所述的按键检测电路，其特征在于，所述外部设备按键检测芯片，还包括在麦克按键按下时传送语音信号给音频编解码器的麦克开关。
11.根据权利要求9所述的按键检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括 向比较器采样电路提供各按键的参考电压的参考电压提供电路； 配置有与按键数量相等的比较器，各比较器比较各按键的参考电压与按键信号的电压的大小，并由被按键信号触发的比较器发送触发信号的比较器采样电路； 接收比较器采样电路中各比较器输出的触发信号，根据各比较器的触发情况在对应的输出端口通过脉冲计数器进行计数，并将各输出端口的计数结果发送到逻辑处理电路的采样结果寄存器； 根据各输出端口的计数结果确定被按下的按键，输出对应所述按键的数字逻辑信号的逻辑处理电路。
12.根据权利要求11所述的按键检测电路，其特征在于，所述比较器采样电路中各按键的参考电压分别接入各比较器的第一信号输入端，按键信号接入各比较器的第二信号输入端，各比较器的输出端接入采样结果寄存器。
专利摘要本实用新型公开了一种按键检测电路，该电路包括接收线控装置的按键信号，通过滤波电路对所述按键信号进行数字采样，根据采样结果输出对应按键的数字逻辑信号的外部设备按键检测芯片；根据所述数字逻辑信号确定被按下的按键，执行相应的功能的音频编解码；本实用新型同时还公开了一种滤波电路及外部设备按键检测芯片，通过本实用新型的方案，可以不需在线控装置和电子设备上使用专用芯片或复杂软件代码，就能避免按键信号中的噪声干扰信号，准确的检测被按下的按键，并且在外部设备按键检测芯片中集成滤波电路，能够节省印制电路板的空间，减少制造成本，并便于产品设计。
文档编号G01R31/327GK202600109SQ20122014342
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者李承翰, S·K·巴登, 李艳芳, 王一 申请人:快捷半导体(苏州)有限公司