[发明专利]具有可变取样与保持电容器的微控制器ADC

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张于2011年10月6日提出申请的标题为“具有可变取样与保持电容器的微控制器ADC(Microcontroller ADC with a Variable Sample and Hold Capacitor)”的序号为61/544,183的美国临时申请案的优先权，所述临时申请案如同完全陈述于本文中一般特此以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及特定来说供在微控制器中使用且更特定来说供在具有电容性触摸感测电路的微控制器中使用的模/数转换器。

背景技术

人手或手指对电容性传感器的触摸或接近电容性近接传感器改变所述电容性传感器的某些参数，特定来说构建到用于(举例来说)人机接口装置(例如，小键盘或键盘)中的触摸传感器中的电容器的电容值。现在微控制器包含增强对此类电容性触摸传感器的检测及评估的外围设备。一个此种应用利用电容性分压(CVD)来评估是否已触摸电容性触摸元件。

电容性触摸系统的分辨率受传感器的电容(实际传感器电容及系统寄生电容两者)限制。然而，当在高噪声环境中操作具有高容量电容的此类传感器时，常规系统中的分辨率可不足够。

发明内容

根据各种实施例，可在用户的软件控制下调整取样与保持电容以更紧密地匹配传感器电容。

根据一些实施例，一种微控制器包含：多个端口，其与模拟总线耦合；模/数转换器，其与所述模拟总线耦合，其中所述模/数转换器包括主要取样与保持电容器；及多个额外取样与保持电容，其可与所述主要取样与保持电容可编程地并联耦合。

根据一些实施例，一种ADC模块包含：模/数转换器，其与模拟总线耦合，其中所述模/数转换器包括主要取样与保持电容器；及多个额外取样与保持电容，其可与所述主要取样与保持电容可编程地并联耦合。

根据一些实施例，一种方法包含：提供与模拟总线耦合的多个端口；提供与所述模拟总线耦合的模/数转换器，其中所述模/数转换器包括主要取样与保持电容器；及提供可与所述主要取样与保持电容可编程地并联耦合的多个额外取样与保持电容。

附图说明

图1图解说明根据一实施例的具有电容性触摸小键盘、电容性触摸模拟前端及数字处理器的电子系统的示意性框图；

图2是根据各种实施例的ADC系统的高级框图；

图3A及3B展示根据各种实施例所使用的各种开关；

图4A及4B图解说明根据本发明的教示的经由模拟通过门开关支持数字I/O及模拟功能的多功能端口逻辑，其中可借助ADC控制器逻辑超驰控制所述模拟功能以将连接到端口的电容性触摸传感器预充电及放电；

图5展示根据各种实施例的自动化模/数转换的示范性时序；

图6展示在预充电阶段期间的开关位置；

图7展示在获取/共享阶段期间的开关位置；

图8展示根据一实施例的ADC模块的框图；

图9图解说明根据本发明的特定实例性实施例的具有用于电容性传感器及相关联护环的CVD处理能力的混合信号集成电路装置的示意图；

图10图解说明根据本发明的另一特定实例性实施例的具有用于多个电容性传感器及护环的CVD处理能力的混合信号集成电路装置的示意图；

图11图解说明根据本发明的特定实例性实施例的具有用于电容性传感器及相关联护环的CVD处理能力的混合信号集成电路装置的示意图；

图12图解说明根据本发明的另一特定实例性实施例的具有用于多个电容性传感器及护环的CVD处理能力的混合信号集成电路装置的示意图；

图13图解说明根据本发明的特定实例性实施例的电容转换的示意性电压-时间图；

图14图解说明根据本发明的特定实例性实施例的电容转换及在此类转换期间的护环电压控制的示意性电压-时间图；

图15图解说明图7中所展示的电容性转换系统的示意性时序图；且

图16图解说明图11及12中所展示的电容性转换系统的示意性时序图；

图17及18展示根据本发明的特定实例性实施例的电容性转换的示意性流程图；

图19及20图解说明根据本发明的另一特定实例性实施例的电容性转换的示意性流程图；

图21图解说明图1中所展示的电容性传感器键的示意性立面图；且