专利名称：电磁感应控制板与数位板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子设备技术领域，更具体地说，涉及一种电磁感应控制板与数位板。
背景技术：
电磁式传感技术由于定位精度高、可获取电磁笔倾斜角度及压カ信息、用于显示领域时不影响屏幕显示质量等优点倍受市场青睐，被广泛应用于手写电脑、绘图屏、绘图板、手写板、手机、电纸书等电子设备中。电磁式传感装置作为ー种数位板，一般由电磁感应控制板、电磁感应天线板和电磁笔组成，在电磁感应天线板中规律性的密布有X向和Y向的 线圈，其中包括用于接收信号的接收线圈和用于发送信号的发射线圏。依据电磁笔工作电压的来源不同，电磁式传感装置分为有源式和无源式两种。在有源式电磁传感装置中，电磁笔的工作电压由笔内的电池提供或由外界电压通过导线传递给电磁笔，电磁感应天线板的X向和Y向线圈通常都是接收线圈，用于接收电磁笔的电磁信号，并将接收到的信号通过接收电路(包括器件4051或其他性能相当的逻辑器件或模拟开关器件)传递给电磁感应控制板进行处理。在无源式电磁传感装置中，电磁笔的工作电压由笔内的谐振电路感应外界的电磁波而产生的电磁振荡提供，电磁感应天线板或布设有专门用来发射电磁波的激磁线圈，或X向和Y向线圈中至少有ー个方向的线圈是发射线圈，至少有ー个方向的线圈是接收线圏。例如=X向的线圈均为接收线圈，Y向的线圈均为发射线圈；或者，X向、Y向的线圈既是发射线圈也是接收线圈。此时，接收线圈将接收到的信号通过接收电路(包括器件4051或其他性能相当的逻辑器件或模拟开关器件)传递给电磁感应控制板进行处理，电磁感应控制板通常通过发射电路(包括三极管电路、场效应管电路、模拟开关电路或其他逻辑电路)发射电磁波信号，并传递给发射线圈进行发射。以接收线圈与器件4051相连，发射线圈与三极管电路相连为例，通常一根接收线圈的输入端连接器件4051的ー个管脚，所有接收线圈的输出端连接在一起并通过阻容器件接地；ー根发射线圈的输入端连接ー组三极管电路，多根发射线圈的输入端分别连接多组三极管电路，每组三极管电路由ー个以上三极管、器件74HC138或其他性能相当的逻辑器件以及ー个以上电阻组成，所有发射线圈的输出端通过阻容器件接地。器件4051和74HC138均受电磁感应控制板的主处理器的输入/输出(Input/Output,以下简称1/0)端ロ控制。当电磁感应天线板的规模较小时，电磁感应天线板上X向和Y向的线圈数较少,对应的4051等器件以及三极管电路的需求量也较小，所占用的主处理器的I/O端ロ也较少，同时所占用的印制电路板(Printed Circuit Board,以下简称PCB)的面积也较小。但是，当电磁感应天线板的规模较大时，电磁感应天线板上X向和Y向规律性密布的线圈数也就越多，对应的4051等器件以及三极管电路的需求量也就越大，所占用的主处理器的I/O端ロ就越多，有时候甚至超出了主处理器的I/O端ロ的有效个数，造成电磁传感方案不可行或者线性度差或者需要外扩I/O端ロ等一系列问题；而且大量的器件和电路也占用了大量PCB的面积，影响了 PCB的布线。[0005]名称为《具有多信道开关组合电路控制的数字板系統》，申请号为CN02154600. 2的中国专利公开了ー种多信道开关组合电路。在该专利中，多信道开关组合电路搭建了一个多对一的信号选择通路，由控制引脚控制多信道开关组合电路的输入输出管脚与公共管脚连接，通过外部电路实现了接收和发射信号的切換。也即该多信道开关组合电路的输入输出管脚和公共管脚既作为输入管脚又作为输出管脚，这不仅需要复杂的发射和接收切换电路，而且需要严密的逻辑进行发射和接收的切換，一旦出现问题，就会导致发射和接收逻辑错误。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提出一种电磁感应控制板与数位板，減少所占用的主处理器的I/O ロ，减小PCB的面积，同时不易出现逻辑错误。本实用新型提供了一种电磁感应控制板，包括处理器、与所述处理器连接的接收电路和发射电路，所述处理器包含若干个输入/输出端ロ，其中，所述电磁感应控制板还包括至少ー个多路选择专用芯片，每ー个多路选择专用芯片包括I个使能管脚、P个控制管脚、m+n个输入/输出管脚、第一公共管脚和第二公共管脚；其中m彡l，n彡l,2p^m+n ;所述接收电路与所述至少一个多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的一部分连接，所述发射电路与所述至少一个多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的另一部分连接；在每个多路选择专用芯片中，所述p个控制管脚分别与所述处理器的p个输入/输出端ロ连接，P个控制管脚接收的所述处理器输出的控制信号控制所述第一公共管脚分别与m个输入/输出管脚的通断以及所述第二公共管脚分别与n个输入/输出管脚的通断。进ー步的，所述多路选择专用芯片为一个；所述使能管脚与所述处理器的ー个输入/输出端ロ连接，或者所述多路选择专用芯片为低电平使能的芯片，所述使能管脚接地。进ー步的，所述多路选择专用芯片为两个，分别为第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片；所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的输入/输出端ロ连接；或者，所述第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片均为低电平使能的芯片，所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第ニ多路选择专用芯片的使能管脚都接地；与所述第一多路选择专用芯片的p个控制管脚连接的所述处理器的p个输入/输出端口和与所述第二多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端ロ是不同的端ロ。进ー步的，所述多路选择专用芯片为两个，分别为第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片；所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端ロ连接；与所述第一多路选择专用芯片的p个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端口和与所述第二多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端ロ是相同的端ロ。、[0016]进ー步的，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述发射电路连接；所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。进ー步的，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚均与所述发射电路连接；所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。进ー步的，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚与所述发射电路连接；所
述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚、所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。进ー步的，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚、所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚均与所述发射电路连接；所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚与所述接收电路连接。进ー步的，所述多路选择专用芯片为三个以上；三个以上多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端ロ连接；三个以上多路选择专用芯片的p个控制管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端ロ连接；或者，三个以上多路选择专用芯片的P个控制管脚分别与所述处理器的相同的P个输入/输出端ロ连接。本实用新型还提供了一种数位板，包括上述电磁感应控制板。本实用新型提供的电磁感应控制板与数位板采用多路选择专用芯片扩展了对外的接ロ，与现有技术相比，大大減少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实用新型提供的电磁感应控制板只包括一组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实用新型提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。
图I为本实用新型的“双40选I”的多路选择专用芯片的示意图；图2为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例一应用于数位板中的示意图；图3为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例ニ应用于数位板的示意图；图4为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例三应用于数位板的示意图；图5为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例四应用于数位板的示意图；图6为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例五应用于数位板的示意图；图7为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例六应用于数位板的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及优选实施方式对本实用新型技术方案进行详细说明。针对现有技术在电磁感应天线板的规模较大时占用电磁感应控制板的处理器的I/O端ロ较多，占用大量PCB的面积以及现有专利需要复杂的发射和接收切换电路和较为复杂的控制逻辑的问题，本实用新型提供了一种电磁感应控制板，在该电磁感应控制板上使用多路选择专用芯片进行信号的接收和发射。该多路选择专用芯片包括I个使能管脚、P个控制管脚、m+n个输入/输出管脚、以及2个公共管脚；其中m彡l，n彡1，2P> m+n。设2个公共管脚分别为第一公共管脚A和第二公共管脚B，m个输入/输出管脚Al-Am对应第一公共管脚A，n个输入/输出管脚Bl-Bn对应第二公共管脚B，第一公共管脚A和第二公共管脚B在芯片内部是物理隔离的，Al-Am与A的导通与关断受p个控制管脚接收的外部控制信号的控制，Bl-Bn与B的导通与关断也受p个控制管脚接收的外部控制信号的控制。为了便于描述，下面几个实施例将以“双40选I”的多路选择专用芯片为例进行说明。图I为本实用新型的“双40选I”的多路选择专用芯片的示意图。如图I所示，该多路选择专用芯片为采用薄的方型扁平式封装技术(Low-profile Quad Flat Package，以下简称LQFP)的芯片，管脚总共有100个。其中，VCC和VDD是芯片的供电管脚，NC是空置管脚，GND是芯片的接地管脚。A0-A39与管脚A对应，形成40选I的通路，即m=40 ； B0-B39与管脚B对应，形成另ー 40选I的通路，即n=40。S0-S7为控制管脚，其接收的控制信号用于控制A0-A39与A的通断以及B0-B39与B的通断，其中p=8，28彡80。nEN为使能管脚，LQFP100为低电平使能的芯片，即nEN的管脚电平为低电平吋，LQFP100工作，nEN的管脚电平为高电平吋，LQFP100不工作。当然也可以采用高电平使能的芯片，本实用新型对此不做限制。需要说明的是，图I提供的是LQFP100的ー种封装模式，本实用新型所述的多路选择专用芯片不局限于这种封装模式，也不局限于这些管脚的定义。只要是以实现本芯片所述目的而设计的任何芯片，均应属于本实用新型的保护范围。图2为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例一应用于数位板中的示意图。如图2所示，该数位板包括计算机主机、电磁感应控制板、天线板发射线圈和天线板接收线圈，其中电磁感应控制板包括主微控制单元(Micro Control Unit,以下简称MCU)、副MOJ、发射电路、接收电路和一个多路选择专用芯片，进一步的还包括放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路。其中主MCU与计算机主机交互连接，主MCU包含若干个1/0端ロ ；主MCU与副MCU连接，协同完成处理工作，主MCU和副MCU可以集成在一起统称为处理器；发射电路与副MCU连接，发射电路当然也可以和主MCU连接，但是为了方便说明，以发射电路与副MCU连接为实施例进行说明；接收电路通过放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路与主MCU连接。多路选择专用芯片包括I个使能管脚nEN、8个控制管脚S0_S7、40个输入/输出管脚A0-A39和40个输入/输出管脚B0-B39、第一公共管脚A和第二公共管脚B。该多路选择专用芯片是低电平使能的芯片，其使能管脚nEN可以与主MCU的ー个1/0端ロ连接，也可以直接接地，当nEN接地吋，多路选择专用芯片长期工作在使能状态下。8个控制管脚S0-S7分别与主MCU的8个1/0端ロ连接，用于接收主MCU输出的控制信号。第一公共管脚A与发射电路连接，第二公共管脚B与接收电路连接。图2所示的实施例对应的情况是天线板的X向和Y向线圈的总数应不超过80。当天线板的发射线圈和接收线圈的数量均为40吋，A0-A39与发射线圈连接，B0-B39与接收线圈连接。当天线板的发射线圈和接收线圈都不足40时，A0-A39中的一部分与发射线圈连接，B0-B39中的一部分与接收线圈连接。图2中电磁感应控制板的工作原理是主MCU控制副MCU产生方波，通过发射电路输出给第一公共管脚A，主MCU的1/0端ロ向多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通，通过选中的通道对应的电磁感应天线板的发射线圈向外发射电磁波；电磁波在电磁笔内产生谐振，再输出给电磁感应天线板的接收线圈，接收线圈接收到信号后，主MCU通过轮询各个通道来接收信号，具体地，主MCU的I/O端ロ向多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通，依次轮询各个通道直至接收电路接收到来自接收线圈的信号，接着通过放大电路将信号进行放大，通过幅值测试电路和相角测试电路来检测出信号的幅值和相角，再通过积分电路输入给主MCU。主MCU根据该信号计算 出电磁笔的位置、倾角以及压力值后将其反馈给计算机主机。本实施例中，控制管脚S0-S7占用了主MCU的8个I/O端ロ，如果使能管脚eEN与主MCU连接，也占用I个I/O端ロ，如果使能管脚eEN接地，则不占用I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的9个I/O端ロ，但却能最多连接40个发射线圈和40个接收线圈。与现有技术相比，大大減少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括一组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。图3为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例ニ应用于数位板中的示意图。如图3所示，该数位板包括计算机主机、电磁感应控制板、天线板发射线圈和天线板接收线圈，其中电磁感应控制板包括主MCU、副MCU、发射电路、接收电路和两个多路选择专用芯片，分别为第一多路选择芯片和第二多路选择芯片，进ー步的还包括放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路。其中主MCU与计算机主机交互连接；主MCU与副MCU连接，协同完成处理工作，主MCU和副MCU可以集成在一起统称为处理器；发射电路与副MCU连接；接收电路通过放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路与主MCU连接。第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片都包括I个使能管脚nEN、8个控制管脚S0-S7、40个输入/输出管脚A0-A39和40个输入/输出管脚B0-B39、第一公共管脚A和第二公共管脚B。这两个多路选择专用芯片都是低电平使能的芯片，它们的使能管脚eEN都与主MCU的I/O端ロ连接，而且第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与主MCU的不同的I/O端ロ连接。两个多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7都与主MCU的I/O端ロ连接，用于接收主MCU输出的控制信号。与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个I/O端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个I/O端ロ是不同的端ロ。第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B均与发射电路连接，这样第一多路选择专用芯片由双40选I变成双80选I ;第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第ニ多路选择专用芯片的第二公共管脚B均与接收电路连接，这样第二多路选择专用芯片也由双40选I变成双80选I。图3所示的实施例对应的情况是天线板的X向和Y向线圈的总数超过80，发射线圈和接收线圈的数量都超过40。当天线板的发射线圈和接收线圈的数量均为80时，第一多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39与发射线圈连接，第二多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39与接收线圈连接。当天线板的发射线圈和接收线圈的数量不足80时，第一多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39中的一部分与发射线圈连接，第二多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39中的一部分与接收线圈连接。[0042]图3中电磁感应控制板的工作原理是主MCU控制副MCU产生方波，通过发射电路输出给第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第二公共管脚B ;此时主MCU通过I/0端ロ向第一多路选择专用芯片的nEN输出的是低电平，第一多路选择专用芯片处于使能状态，主MCU的I/O端ロ向第一多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通或者控制第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通，通过选中的通道对应的电磁感应天线板的发射线圈向外发射电磁波。电磁波在电磁笔内产生谐振，再输出给电磁感应天线板的接收线圈，接收线圈接收到信号后，此时主MCU通过I/O端ロ向第二多路选择专用芯片的nEN输出的是低电平，第二多路选择专用芯片处于使能状态，主MCU通过轮询各个通道来接收信号，具体地，主MCU的I/O端ロ向第二多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通或者控制第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通，依次轮询各个通道直至接收电路接收到来自接收线圈的信号，接着通过放大电路将信号进行放大，通过幅值测试电路和相角测试电路来检测出信号的幅值和相角，再通过积分电路输入给主MCU。主MCU根据该信号计算出电磁笔的位置、倾角以及压カ值后将其 反馈给计算机主机。需要说明的是，图3中第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片的管脚示意分布有所不同，这只是为了便于图示，实际中两个多路选择专用芯片的管脚布局是ー样的。在以下几个实施例中也是如此，不再特别说明。本实施例中，两个多路选择专用芯片的控制管脚占用了主MCU的16个I/O端ロ，两个多路选择专用芯片的使能管脚占用了主MCU的2个I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的18个I/0端ロ，但却能最多连接80个发射线圈和80个接收线圈。与现有技术相比，大大减少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括ー组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。作为另外一种实施方式，第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚可以与主MCU的同一 I/O端ロ连接，该I/O端ロー直输出低电平，使两个多路选择专用芯片同时处于使能状态；或者，第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚都接地，使两个多路选择专用芯片一直处于使能状态。虽然两个多路选择专用芯片同时处于使能状态，但由于两个多路选择专用芯片的控制管脚连接不同的I/O端ロ，可通过各自的控制信号来控制通道的导通，互不影响。图4为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例三应用于数位板中的示意图。图4所示的电磁感应控制板与图3所示的电磁感应控制板的区别在于，与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端ロ是相同的端ロ。在图4所示的电磁感应控制板中，第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片不能同时处于使能状态，因此第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与主MCU的不同的I/O端ロ连接。当第一多路选择专用芯片的使能管脚为低电平时，第二多路选择专用芯片的使能管脚为高电平，第一多路选择专用芯片处于使能状态，第二多路选择专用芯片处于非使能状态；当第二多路选择专用芯片的使能管脚为低电平时，第一多路选择专用芯片的使能管脚为高电平，第二多路选择专用芯片处于使能状态，第一多路选择专用芯片处于非使能状态。除了上述不同之处以外，本实施例的其他器件的连接关系与图3所示的实施例相同，在此不再赘述。本实施例中，两个多路选择专用芯片的控制管脚占用了主MCU的8个I/O端ロ，两个多路选择专用芯片的使能管脚占用了主MCU的2个I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的10个I/O端ロ，但却能最多连接80个发射线圈和80个接收线圈。与现有技术相比，大大減少了所占 用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括一组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。图5为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例四应用于数位板中的示意图。如图5所示，该数位板包括计算机主机、电磁感应控制板、天线板发射线圈和天线板接收线圈，其中电磁感应控制板包括主MCU、副MCU、发射电路、接收电路和两个多路选择专用芯片，分别为第一多路选择芯片和第二多路选择芯片，进ー步的还包括放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路。其中主MCU与计算机主机交互连接；主MCU与副MCU连接，协同完成处理工作，主MCU和副MCU可以集成在一起统称为处理器；发射电路与副MCU连接；接收电路通过放大电路、幅值测试电路、相角测试电路和积分电路与主MCU连接。第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片都包括I个使能管脚nEN、8个控制管脚S0-S7、40个输入/输出管脚A0-A39和40个输入/输出管脚B0-B39、第一公共管脚A和第二公共管脚B。这两个多路选择专用芯片都是低电平使能的芯片，它们的使能管脚nEN都与主MCU的I/O端ロ连接，而且第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与主MCU的不同的I/O端ロ连接。两个多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7都与主MCU的I/O端ロ连接，用于接收主MCU输出的控制信号。与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个I/O端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个I/O端ロ是相同的端ロ。第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A均与发射电路连接，第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B和第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B均与接收电路连接。图5所示的实施例对应的情况是天线板的X向和Y向线圈的总数超过80，发射线圈和接收线圈的数量都超过40。当天线板的发射线圈和接收线圈的数量均为80时，第一多路选择专用芯片的A0-A39和第二多路选择专用芯片的A0-A39与发射线圈连接，第一多路选择专用芯片的B0-B39和第二多路选择专用芯片的B0-B39与接收线圈连接。当天线板的发射线圈和接收线圈的数量不足80时，第一多路选择专用芯片的A0-A39和第二多路选择专用芯片的A0-A39中的一部分与发射线圈连接，第一多路选择专用芯片的B0-B39和第二多路选择专用芯片的B0-B39中的一部分与接收线圈连接。图5中电磁感应控制板的工作原理是主MCU控制副MCU产生方波，通过发射电路输出给第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A。如果主MCU想要通过第一多路选择专用芯片发射信号，可向第一多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通；如果主MCU想要通过第二多路选择专用芯片发射信号，可向第二多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通。通过选中的通道对应的电磁感应天线板的发射线圈向外发射电磁波。电磁波在电磁笔内产生谐振，再输出给电磁感应天线板的接收线圈，接收线圈接收到信号后，主MCU通过轮询各个通道来接收信号，当主MCU轮询到第一多路选择专用芯片时，可向第一多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通；当主MCU轮询到第二多路选择专用芯片时，可向第二多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并 输出相应的控制信号控制第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通。依次轮询各个通道直至接收电路接收到来自接收线圈的信号，接着通过放大电路将信号进行放大，通过幅值测试电路和相角测试电路来检测出信号的幅值和相角，再通过积分电路输入给主MCU。主MCU根据该信号计算出电磁笔的位置、倾角以及压カ值后将其反馈给计算机主机。本实施例中，两个多路选择专用芯片的控制管脚占用了主MCU的8个I/O端ロ，两个多路选择专用芯片的使能管脚占用了主MCU的2个I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的10个I/O端ロ，但却能最多连接80个发射线圈和80个接收线圈。与现有技术相比，大大減少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括一组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。作为另外一种实施方式，与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端ロ是不同的端ロ。在这种情况下，第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚可以与主MCU的不同的I/O端ロ连接，也可以与主MCU的同一I/O端ロ连接，还可以同时接地。虽然两个多路选择专用芯片可能同时处于使能状态，但由于两个多路选择专用芯片的控制管脚连接不同的I/O端ロ，可通过各自的控制信号来控制通道的导通，互不影响。图6为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例五应用于数位板中的示意图。图6所示的实施例与图5所示的实施例的不同之处在于，第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A与发射电路连接，第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B、第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A和第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B均与接收电路连接。图6所示的实施例对应的情况是天线板的发射线圈的数量不大于40，接收线圈的数量超过80。第一多路选择专用芯片的A0-A39中的全部或部分与发射线圈连接，第一多路选择专用芯片的B0-B39以及第二多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39中的全部或部分与接收线圈连接。图6中电磁感应控制板的工作原理是主MCU控制副MCU产生方波，通过发射电路输出给第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A，主MCU的I/O端ロ向多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通,通过选中的通道对应的电磁感应天线板的发射线圈向外发射电磁波。电磁波在电磁笔内产生谐振，再输出给电磁感应天线板的接收线圈，接收线圈接收到信号后，主MCU通过轮询各个通道来接收信号，当主MCU轮询到第一多路选择专用芯片时，可向第一多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通；当主MCU轮询到第二多路选择专用芯片时，可向第二多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通或者控制第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通。依次轮询各个通道直至接收电路接收到来自接收线圈的信号，接着通过放大电路将信号进行放大，通过幅值测试电路和相角测试电路来检测出信号的幅值和相角，再通过积分电路输入给主MCU。主MCU根据该信号计算出电磁笔的位置、倾角以及压力值后将其反馈给计算机主机。本实施例中，两个多路选择专用芯片的控制管脚占用了主MCU的8个I/O端ロ，两 个多路选择专用芯片的使能管脚占用了主MCU的2个I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的10个I/O端ロ，但却能最多连接40个发射线圈和120个接收线圈。与现有技术相比，大大減少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括ー组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。作为另外一种实施方式，与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端ロ是不同的端ロ。在这种情况下，第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚可以与主MCU的不同的I/O端ロ连接，也可以与主MCU的同一I/O端ロ连接，还可以同时接地。虽然两个多路选择专用芯片可能同时处于使能状态，但由于两个多路选择专用芯片的控制管脚连接不同的I/O端ロ，可通过各自的控制信号来控制通道的导通，互不影响。图7为本实用新型提供的电磁感应控制板的实施例六应用于数位板中的示意图。图7所示的实施例与图5所示的实施例的不同之处在于，第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A、第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B和第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A均与发射电路连接；第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B与接收电路连接。图7所示的实施例对应的情况是天线板的发射线圈的数量超过80，接收线圈的数量不大于40。第一多路选择专用芯片的A0-A39和B0-B39以及第二多路选择专用芯片的A0-A39中的全部或部分与发射线圈连接，第二多路选择专用芯片的B0-B39中的全部或部分与接收线圈连接。图7中电磁感应控制板的工作原理是主MCU控制副MCU产生方波，通过发射电路输出给第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A、第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B以及第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A。如果主MCU想要通过第一多路选择专用芯片发射信号，可向第一多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第一多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通或者控制第一多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通；如果主MCU想要通过第ニ多路选择专用芯片发射信号，可向第二多路选择专用芯片的nEN输出低电平，并输出相应的控制信号控制第二多路选择专用芯片的第一公共管脚A与A0-A39中的某一通道导通。通过选中的通道对应的电磁感应天线板的发射线圈向外发射电磁波。电磁波在电磁笔内产生谐振，再输出给电磁感应天线板的接收线圈，接收线圈接收到信号后，主MCU通过轮询各个通道来接收信号，具体地，主MCU的I/O端ロ向多路选择专用芯片的控制管脚S0-S7输出控制信号，该控制信号控制第二多路选择专用芯片的第二公共管脚B与B0-B39中的某一通道导通，依次轮询各个通道直至接收电路接收到来自接收线圈的信号，接着通过放大电路将信号进行放大，通过幅值测试电路和相角测试电路来检测出信号的幅值和相角，再通过积分电路将信号输入给主MCU。主MCU根据该信号计算出电磁笔的位置、倾角以及压カ值后将其反馈给计算机主机。本实施例中，两个多路选择专用芯片的控制管脚占用了主MCU的8个I/O端ロ，两个多路选择专用芯片的使能管脚占用了主MCU的2个I/O端ロ。因此除了发射电路和接收电路所占用的I/O端ロ之外，本实施例提供的电磁感应控制板至多占用主MCU的10个I/O端ロ，但却能最多连接120个发射线圈和40个接收线圈。与现有技术相比，大大減少了所占用主MCU的I/O端ロ的数量；而且，本实施例提供的电磁感应控制板只包括ー组发射电路和接收电路，所占用的PCB的面积也很小；同时，本实施例提供的电磁感应控制板不需要复杂的发射和接收切换电路，不易出现逻辑错误。作为另外一种实施方式，与第一多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端口和与第二多路选择专用芯片的8个控制管脚连接的主MCU的8个输入/输出端ロ是不同的端ロ。在这种情况下，第一多路选择专用芯片的使能管脚和第二多路选择专用芯片的使能管脚可以与主MCU的不同的I/O端ロ连接，也可以与主MCU的同一I/O端ロ连接，还可以同时接地。虽然两个多路选择专用芯片可能同时处于使能状态，但由于两个多路选择专用芯片的控制管脚连接不同的I/O端ロ，可通过各自的控制信号来控制通道的导通，互不影响。上述实施例中多路选择专用芯片都是以双40选I的芯片为例进行介绍，本实用新型不仅限于此，采用任意多个管脚选I的芯片的电磁感应控制板，只要是实现手段和目的与本实用新型一祥，都属于本实用新型所要保护的范围。上述几个实施例中具体描述了包括一个或两个多路选择专用芯片的电磁感应控制板的实现方案，但本实用新型不仅限于此，包括三个以上多路选择专用芯片的电磁感应控制板也属于本实用新型所要保护的范围。当电磁感应控制板包括三个以上多路选择专用芯片时，这三个以上多路选择专用芯片的使能管脚分别与处理器的不同的输入/输出端ロ连接；三个以上多路选择专用芯片的P个控制管脚分别与处理器的不同的输入/输出端ロ连接；或者，三个以上多路选择专用芯片的P个控制管脚分别与处理器的相同的P个输入/输出端ロ连接。在包括三个以上多路选择专用芯片的实施例中，接收电路与三个以上多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的一部分连接，发射电路与三个以上多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的另一部分连接。上述实施例公开的电磁感应控制板应用于数位板等电磁式坐标检测装置。最后，需要注意的是以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内 ，均应认为是本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电磁感应控制板，包括处理器、与所述处理器连接的接收电路和发射电路，所述处理器包含若干个输入/输出端口，其特征在于，所述电磁感应控制板还包括至少一个多路选择专用芯片，每一个多路选择专用芯片包括I个使能管脚、P个控制管脚、m+n个输入/输出管脚、第一公共管脚和第二公共管脚；其中m > l，n > 1，2P ^ m+n ;所述接收电路与所述至少一个多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的一部分连接，所述发射电路与所述至少一个多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的另一部分连接; 在每个多路选择专用芯片中，所述P个控制管脚分别与所述处理器的P个输入/输出端口连接，P个控制管脚接收的所述处理器输出的控制信号控制所述第一公共管脚分别与m个输入/输出管脚的通断以及所述第二公共管脚分别与η个输入/输出管脚的通断。
2.根据权利要求I所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述多路选择专用芯片为一个；所述使能管脚与所述处理器的一个输入/输出端口连接，或者所述多路选择专用芯片为低电平使能的芯片，所述使能管脚接地。
3.根据权利要求I所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述多路选择专用芯片为两个，分别为第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片； 所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的输入/输出端口连接；或者，所述第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片均为低电平使能的芯片，所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第二多路选择专用芯片的使能管脚都接地； 与所述第一多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端口和与所述第二多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端口是不同的端口。
4.根据权利要求I所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述多路选择专用芯片为两个，分别为第一多路选择专用芯片和第二多路选择专用芯片； 所述第一多路选择专用芯片的使能管脚和所述第二多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端口连接； 与所述第一多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端口和与所述第二多路选择专用芯片的P个控制管脚连接的所述处理器的P个输入/输出端口是相同的端口。
5.根据权利要求3或4所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述发射电路连接；所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。
6.根据权利要求3或4所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚均与所述发射电路连接；所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。
7.根据权利要求3或4所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚与所述发射电路连接；所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚、所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚均与所述接收电路连接。
8.根据权利要求3或4所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述第一多路选择专用芯片的第一公共管脚、所述第一多路选择专用芯片的第二公共管脚和所述第二多路选择专用芯片的第一公共管脚均与所述发射电路连接；所述第二多路选择专用芯片的第二公共管脚与所述接收电路连接。
9.根据权利要求I所述的电磁感应控制板，其特征在于，所述多路选择专用芯片为三个以上； 三个以上多路选择专用芯片的使能管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端口连接； 三个以上多路选择专用芯片的P个控制管脚分别与所述处理器的不同的输入/输出端口连接；或者，三个以上多路选择专用芯片的P个控制管脚分别与所述处理器的相同的P个输入/输出端口连接。
10.一种数位板,包含权利要求1-9任一项所述的电磁感应控制板。
专利摘要本实用新型公开了一种电磁感应控制板与数位板，属于电子设备技术领域。其中电磁感应控制板包括处理器、接收电路、发射电路、至少一个多路选择专用芯片，每一个多路选择专用芯片包括1个使能管脚、p个控制管脚、m+n个输入/输出管脚、第一公共管脚和第二公共管脚；接收电路与至少一个多路选择专用芯片的第一公共管脚或第二公共管脚中的一部分连接，发射电路与另一部分连接；p个控制管脚分别与处理器的p个输入/输出端口连接，p个控制管脚接收的处理器输出的控制信号控制第一公共管脚分别与m个输入/输出管脚的通断以及第二公共管脚分别与n个输入/输出管脚的通断。本实用新型与现有技术相比，减少了所占用主MCU的I/O端口的数量。
文档编号G06F3/046GK202422100SQ20122000856
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者侯涛 申请人:汉王科技股份有限公司