一种智能笔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能笔，特别涉及一种可基于NFC感应和通过MIPI的连接方式进行扩展的智能笔。
【背景技术】
[0002]目前市面上出现了各种功能的智能笔，但其功能都是固定的，不能由用户自行定义。而随着用户的个性化需求越来越强烈，用户都希望根据自己的需求搭建符合自己需求的智能笔，所有的功能都是自己的需求，然后将自己不需要的功能都剔除以降低价格.但是在目前的系统结构上，很难支持这样自定义硬件结构，如果要所有用户的各种需求，就需要设计一个完整的最齐全配置的硬件设备，这对于智能笔来说无论硬件成本和电池功耗都是难以接受的，目前的解决方法就是硬件方案设计者根据市场中主流的需求设计一种满足最多用户同时也要考虑功耗和成本的折衷的一种功能搭配，所以始终无法做到针对每个具体用户的具体需求来定义。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题，在于提供一种可根据用户自己需求定义的智能笔，其最小配置只包含一个基础系统和部分NFC接口，然后用户可以根据自己的需求随意增加任何自己需要的功能电路，从而实现扩展功能。
[0004]本发明的智能笔是这样实现的:一种智能笔，包括一基础系统、至少一个NFC接口和至少一个低速接口扩展子系统，所述基础系统设于笔体内，所述低速接口扩展子系统通过所述NFC接口可拆地连接于笔体上。
[0005]进一步的，所述NFC接口为可拆卸连接的两卡片状贴片，其中一卡片状贴片集成于所述低速接口扩展子系统上并位于低速接口扩展子系统的表面，另一卡片状贴片集成于所述基础系统上并位于笔体便于接触的表面上，且该两卡片状贴片通过粘贴或者磁铁吸附连接。
[0006]进一步的，本发明还包括至少一个高速扩展接口和至少一个高速接口扩展子系统，该高速接口扩展子系统通过所述高速扩展接口可拆地连接于笔体上。
[0007]进一步的，所述基础系统包括数据通信控制单元、第一传输总线、第一系统操作CPU、第一程序和数据存储单元以及蓝牙通信单元；所述数据通信控制单元通过所述第一传输总线分别与所述第一系统操作CPU、第一程序和数据存储单元以及蓝牙通信单元连接；所述低速接口扩展子系统包括第二传输总线、第二系统操作CPU、第二程序和数据存储单元、低速接口功能单元以及NFC收发控制单元；所述第二传输总线分别连接所述第二系统操作CPU、第二程序和数据存储单元、低速接口功能单元、NFC收发控制单元，所述第二系统操作CPU还连接NFC收发控制单元；所述NFC接口包括至少一第一 NFC感应电路和至少一第二 NFC感应电路，所述第一 NFC感应电路与所述基础系统的数据通信控制单元连接，所述第二 NFC感应电路与所述低速接口扩展子系统的NFC收发控制单元连接；所述第一 NFC感应电路和第二 NFC感应电路一一对应可拆卸连接；所述高速接口扩展子系统包括第三传输总线、第三系统操作CPU、第三程序和数据存储单元以及高速接口功能单元；所述第三传输总线分别连接所述第三系统操作CPU、第三程序和数据存储单元、高速接口功能单元连接；所述高速扩展接口包括至少一第一 Unipro协议控制器、第一 MIPI M-PHY接口、第二 MIPIM-PHY接口和至少一第二 Unipro协议控制器，所述第一 MIPI M-PHY接口通过第一 Unipro协议控制器与所述基础系统的数据通信控制单元连接，所述第二MIPI M-PHY接口通过第二Unipro协议控制器与所述所述高速接口扩展子系统的第三传输总线连接，所述第一 MIPIM-PHY接口和第二 MIPI M-PHY接口可拆卸连接。
[0008]进一步的，对于低速接口扩展，所述基础系统的工作流程是:
[0009](I)基础系统电路开始工作后，第一系统操作CPU负责通过第一传输总线对第一程序和数据存储单元进行读写操作完成系统启动；
[0010](2)系统启动后，第一系统操作CPU会通过第一传输总线和数据通信控制单元对第一 NFC感应电路周期性进行逐一扫描操作，以确定哪个NFC接口上挂有低速接口扩展子系统，直到扫描完所有的NFC接口 ；
[0011](3)当确定NFC接口上挂有低速接口扩展子系统，则进行握手确认.握手确认方法为第一系统操作CPU写一组约定好的数据流到低速接口扩展子系统的第二程序数据存储单元的约定好的地址，低速接口扩展子系统第二系统操作CPU会一直读取该约定好的地址，如果读到的数正好是约定好的数据流，则低速接口扩展子系统的第二系统操作CPU会将这个约定好的数据流写回基础系统中的约定地址，不同的地址代表不同的低速接口扩展子系统，基础系统的第一系统操作CPU会遍历查询约定的地址，如果发现有约定的地址写了约定好的数据流，则表示NFC接口接入了有效的低速接口扩展子系统，并且根据数据存放的地址判断低速接口扩展子系统的类型；
[0012](4)当低速接口扩展子系统完成握手后，就可以接入基础系统一起协同工作。
[0013]所述步骤(3)中，如果在一个NFC接口扫描到有电路负载，则基础系统的第一系统操作CPU会在发出握手信号一段时间后持续进行约定地址的遍历查询，当查询一定次数后，发现所有的约定地址中一直都没有有效的数据流，则表示该NFC接口上的负载电路不是约定的低速接口扩展子系统，判定为没有挂载低速接口扩展子系统，然后开始下一个NFC接口的扫描.直到所有的NFC接口扫描完毕。
[0014]进一步的，所述低速接口扩展子系统的工作流程为:
[0015](I)、低速接口扩展子系统开始工作后，第二系统操作CPU会根据握手协议一直读约定好的第二程序和数据存储单元中的地址.在第二 NFC感应电路接近基础系统的第一NFC感应电路后，第一系统操作CPU会在定时扫描NFC接口时发现该NFC接口出现电路负载，然后尝试进行握手操作，直至完成握手操作；
[0016](2)、基础系统的第一系统操作CPU对低速接口扩展子系统的第二系统操作CPU进行工作开关控制，当低速接口扩展子系统的第二系统操作CPU处于工作状态时，通过读取子低速接口扩展子系统的第二程序和数据存储单元进行程序运行和数据运算；当低速接口扩展子系统的第二系统操作CPU处于工作关闭状态时，整个系统处于低功耗状态以节省电會K ;
[0017](3)、当低速接口扩展子系统的第二系统操作CPU处于工作状态时，所述低速接口功能单元接受第二系统操作CPU控制，负责接收并识别功能操作信息，然后将识别结果通过第二传输总线送往第二系统操作CPU ;
[0018](4)、然后第二系统操作CPU在接收到识别结果后，通过NFC接口送往基础系统的第一系统操作CPU以供其使用。
[0019]进一步的，所述低速接口扩展子系统中的所述低速接口功能单元为语音识别功能单元、红外遥控单元、手势识别功能单元、生理数据采集单元、文字识别和记录单元、指纹识别功能单元、音乐播放单元的至少一种。其中，
[0020]所述语音识别功能单元包括语音识别单元和麦克风，所述麦克风通过语音识别单元连接所述第二传输总线；
[0021]所述红外遥控单元为红外收发单元，该红外收发单元连接所述第二传输总线；
[0022]所述手势识别功能单元包括手势识别单元和摄像头，所述摄像头通过手势识别单元连接所述第二传输总线；
[0023]所述生理数据采集单元包括体温采集单元、脉博采集单元、血压采集单元以及皮肤电采集单元中的至少一种；所述体温采集单元、脉博采集单元、血压采集单元以及皮肤电采集单元均连接所述第二传输总线；
[0024]所述文字识别和记录单元包括摄像头、文字识别单元和文字记录单元，所述摄像头依次通过所述文字识别单元和文字记录单元连接所述第二传输总线；
[0025]所述指纹识别功能单元包括指纹采集单元和指纹识别单元，该指纹采集单元通过指纹识别单元连接所述第二传输总线；
[0026]所述音乐播放单元包括音乐解码电路和扩音器，该扩音器通过音乐解码电路连接所述第二传输总线。
[0027]进一步的，所述高速接口扩展子系统的高速接口功能单元为高速无线连接单元、显示功能单元中的至少一种。其中，所述高速无线连接单元包括RF射频收发单元和WIFI控制器，所述RF射频收发单元通过该WIFI控制器连接所述第三传输总线；所述显示功能单元包括显示屏幕和显示控制单元，该显示屏幕通过该显示控制单元连接所述第三传输总线。
[0028]进一步的，对于高速接口扩展，所述基础系统和高速接口扩展子系统的工作流程是:
[0029]I)当基础系统开始工作后，基础系统的第一操作系统CPU会遍历扫描所有高速扩展接口，当检测到高速扩展接口中有效信号为有效时，表示该高速扩展接口挂有高速接口扩展子系统；
[0030]2)当确定高速扩展接口上挂有高速接口扩展子系统，则进行握手确认.握手确认方法为第一系统操作CPU写一组约定好的数据流到高速接口扩展子系统的第三程序数据存储单元的约定好的地址，高速接口扩展子系统第三系统操作CPU会一直读取该约定好的地址，如果读到的数正好是约定好的数据流，则高速接口扩展子系统的第三系统操作CPU会将这个约定好的数据流写回基础系统中的约定地址，不同的地址代表不同的高速接口扩展子系统，基础系统的第一系统操作CPU会遍历查询约定的地址，如果发现有约定的地址写了约定好的数据流，则表示高速扩展接口接入了有效的高速接口扩展子系统，并且根据数据存放的地址判断高速接口扩展子系统的类型；
[0031]3)当握手确认高速接口扩展子系统类型后，即可接入基础系统开始正常协同工作。
[0032]本发明具有如下