[发明专利]一种用于TCK或ADC的实现电路及芯片

说明书

本发明公开了集成电路、半导体领域的一种用于TCK或ADC的实现电路及芯片，旨在解决可集成于SoC/MCU系统中的触摸按键数据转换和内部硬件实现数据计算操作、ADC数模转化和数据计算技术问题。其包括：集成于SoC/MCU系统中的用于实现相应功能的模块主要有数字逻辑电路、模拟实现电路、时钟管理模块、寄存器读写配置模块、CPU和电源管理模块。本发明能够实现当SoC/MCU芯片管脚配置触摸按键功能管脚或ADC数据转换功能时，通过SoC/MCU系统CPU运行和设计的硬件IP电路实现按键识别和模拟信号数据的转化和数据计算。

技术领域

本发明涉及一种用于TCK或ADC的实现电路及芯片，属于数模混合电路控制技术领域。

背景技术

随着集成电路低功耗和高度集成技术的发展，出现可实现触摸按键检测和相关控制功能(TOUCHKEY简称TKC)、数模转换(ADC)控制和数据计算等功能的电路，触摸按键相对于传统的机械按键有许多优点，如：按键次数几乎无限，不会由于机械磨损而导致按键失效，外观美观，成本较低，防水防尘等功能，因此电容式触摸按键系统广泛应用与消费电子，物联网，家电设备等场合。触摸按键的基本原理是检测人手指触摸产生的额外电容，而这个额外电容是并联在振荡器的充放电电容上，当电容由于人手指触摸而产生变化时，振荡器的频率或占空比就会产生变化。

现有触控设备中包括：微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)和多个触摸按键，其中MCU与每一个触摸按键之间存在一个通道，在每个触摸按键下方均设置有触摸传感器，因此，上述的触摸按键也可以被称为触摸感应电电极。触控设备的工作原理是：MCU内设置有触控模块和计时器，多个通道基于同一个计时器工作，任一个触摸按键可以被理解为一个电容，触控模块周期性对多个通道依次进行扫描(即采集电容触摸触感器的输出电压)，当有手指按压在该触摸按键上时，人体与地会行成一个电容，这个电容与触摸按键串连在一起，从而导致触摸按键的电容变大，进而电容触摸触感器的输出电压变小，MCU内软件程序对扫描数据进行处理，进而判断有无手指按压触摸按键，并判断是哪一路通道被手指按压。现有的电路不可集成于SoC或MCU系统中，且现有技术中的触摸按键检测电路往往面积浪费，集成度低、高功耗，并难以满足硬件实现的可移植的要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于TCK或ADC的实现电路及芯片，集成度高，可集成于MCU/SoC系统中的一个硬件IP核电路，集成率高，速度快。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种用于TCK或ADC的实现电路，TCK指触摸按键检测控制，ADC指数模转换，包括状态控制处理模块、ADC功能控制模块、TKC功能控制模块、channel模块、数据计算处理和产生模块、计算结束信号以及中断产生和处理模块以及数据计算处理和产生模块；

所述状态控制处理模块用于根据获取到的控制参数，生成低功耗运行控制信号，控制所述ADC功能控制模块和TKC功能控制模块生成运行信号；

所述ADC功能控制模块用于产生ADC运行的开始信号以及ADC使能运行信号，以及产生需要运行和进行计算的通道信号并输出到channel模块；

所述TKC功能控制模块用于产生TKC运行和开始信号，以及控制逻辑信号输出到channel模块，以及产生TKC功能需求运行的起始信号并输出到ADC功能控制模块；

所述channel模块用于根据所述ADC功能控制模块和TKC功能控制模块传输来的通道信号和控制逻辑信号产生需要进行计算和算法处理的通道信号，并传输至计算结束信号及中断产生和处理模块；

所述计算结束信号及中断产生和处理模块用于产生计算算法结束信号和控制内部相关中断处理；

所述数据计算处理和产生模块用于根据低功耗运行控制信号运行计算算法和产生计算数据结果。