包括线性键区的电子装置的制作方法

发明背景

需要用户输入的电子设备的使用稳定增长。大量这些电子设备依赖于键盘或键区来允许用户向设备提供输入。对于这些设备中的一些，成本因素非常重要。作为结果，这些设备中包括的键盘的成本也可能很重要。

所需要的是能用在低成本电子设备中以用于允许用户向这些电子设备提供输入的便宜且简单的键区。

发明的公开

一种用于提供电子装置的键区的解决方案是基于矩阵的键区。在基于矩阵的键区中，数个按钮被布置在R行和C列中(其中R和C表示正整数)。此类键区允许最大N＝R x C个按钮。用于检测哪一键被按下的电子组件(例如，包括该键区的电子装置的数据处理器)必须具有最小R+C个引脚来连接到该键区的所有列和所有行。对于价格关键的应用，能够使用具有需要尽可能少的通用I/O引脚的微控制器可以是有利的。

本发明基于发明人的以下洞察：对于许多微控制器而言，I/O引脚中的许多可取决于(动态)需求而被动态地配置和重配置成数字输入引脚或输出引脚或模数转换器引脚。

本发明进一步基于发明人的以下洞察：具有特定引脚数的处理器可能比具有类似能力但具有较低引脚数的其他处理器显著更昂贵，并且如果可能使用具有较低引脚数的处理器则可获得显著的成本降低。

本发明的一个方面提供了一种用于提供键区的电子电路，由此用于检测哪一键被按下的电子组件只需要三个引脚，而不管键区中包括的按钮的总数如何。

在一些实施例中，该电子电路包括N个开关、N-1个电阻器(由此N是大于1的整数)以及在本说明书其余部分中将被称为UP端子(或简称为UP)、DOWN端子(或简称为DOWN)以及ADC端子(或简称为ADC)的三个端子。

在一些实施例中，N个开关可被包括在相等数目的按钮中或者可以由相等数目的按钮来激活，每一开关一个按钮，由此开关可以在对应按钮被按下的情况下闭合并且开关可以在对应按钮未被按下的情况下打开。

N-1个电阻器可以串联连接，即除了该一系列的第一电阻器的第一端子连接到该电路的UP端子以及该一系列的最后电阻器的最后端子连接到DOWN端子之外，每一电阻器的每一端子连接到确切一个其他电阻器的确切一个端子。每一电阻器的每一端子还连接到该电路的N个开关中的确切一个开关的确切一个端子。该电路的第一开关的一个端子连接到UP端子，使得它也连接到该一系列的第一电阻器的第一端子，并且该第一开关的另一端子连接到ADC端子。该电路的最后开关的一个端子连接到DOWN端子，使得它也连接到该一系列的最后电阻器的最后端子，并且该最后开关的另一端子连接到ADC端子。该电路的N个开关的所有其他开关中的每一开关的一个端子连接到该电路的、该系列的两个连贯电阻器连接到的节点，并且这些开关中的每一者的另一端子连接到ADC端子。该电路的与串联连接的N-1个电阻器中的至少一者的端子相对应的节点可被称为电阻器节点。连接到该一系列N-1个电阻器的两个不同电阻器的电阻器节点可被称为中间电阻器节点。连接到该一系列N-1个电阻器的仅一个电阻器的电阻器节点可被称为端电阻器节点。在一些实施例中，N个开关中的每一者的一个端子连接到电阻器节点。在一些实施例中，N个开关中的每一不同开关的一个端子连接到对应电阻器节点，且另一端子连接到ADC端子，使得任何两个不同开关连接到不同的对应电阻器节点。

在一些实施例中，该电路可进一步包括电容器，该电容器的一个端子可连接到ACD端子且另一端子可连接到该电路的接地电压或供电电压。电容器的存在可帮助抑制高频噪声。

在一些实施例中，该电路可进一步包括电子组件，例如数字组件(诸如数据处理器或微控制器)，这可包括或集成电路(IC)组件或由IC组件构成且在本说明书的其余部分中可被称为IC组件。这一电子组件可包括最少三个不同引脚，它们中的第一引脚连接到UP端子、它们中的第二引脚连接到DOWN端子、且它们中的第三引脚连接到ADC端子。在本说明书的其余部分中，第一引脚(连接到UP端子)可被称为UP引脚，第二引脚(连接到DOWN端子)可被称为DOWN引脚，且第三引脚(连接到ADC端子)可被称为ADC引脚。在一些实施例中，IC组件可包括单个集成电路。在一些实施例中，IC组件可包括单个集成电路封装。在一些实施例中，IC组件可包括一个或多个封装中的两个或更多个集成电路。

在一些实施例中，在ADC端子上启用下拉(或上拉)电阻器。这一下拉(或上拉)电阻器可被进一步称为ADC电阻器。在一些实施例中，这一ADC下拉或上拉电阻器可被包括在IC组件中。在一些实施例中，ADC电阻器被配置成在IC组件处于等待状态且ADC引脚被配置成输出引脚时，将ADC端子处的电压拉至ADC端子在IC组件的ADC引脚处具有的电压(见下)。例如，如果ADC引脚在等待状态中被配置成设置为低的输出，则ADC电阻器可以是下拉电阻器。

多按钮按下保护

在一些实施例中，该电路可包括UP引脚与N-1个电阻器的串联之间的和/或N-1个电阻器的串联与DOWN引脚之间的额外电阻器。即，在一些实施例中，UP引脚可通过额外电阻器连接至一系列N-1个电阻器的UP端子，和/或DOWN引脚可通过额外电阻器连接至一系列N-1个电阻器的DOWN端子。这可避免在IC组件在第一和最后按钮两者正被同时按下的情形中处于活跃状态时(见下)短路的风险。

确定尺寸

穿过一系列电阻器的电流应当优选地不过高(输出引脚具有特定限制)且它应当也不过低(例如，以最小化对电磁噪声的敏感度)。在一些实施例中，电阻器被确定尺寸以使得一系列电阻器的经组合电阻导致该电阻器的串联中的电流当IC组件处于活跃状态(见下)时在0.5到5mA(毫安)的范围内。在一些实施例中，这一电流在1到3mA(毫安)的范围内。在一些实施例中，这一电流在1.5到2.5mA(毫安)的范围内。

在一些实施例中，电阻器中的一者或多者可具有100欧姆的电阻值。在一些实施例中，所有电阻器可具有相同电阻值。在一些实施例中，并非所有电阻器具有相同值。在一些实施例中，所有电阻器可具有不同电阻值，即在一些实施例中，没有两个电阻器具有相同电阻值。

在一些实施例中，ADC上拉/下拉电阻器可具有100千欧或类似的值(其中1千欧表示1000欧姆)。在一些实施例中，电容器可具有100皮法或类似的容量。

本发明的另一方面提供了一种包括键区的电子装置。

在一些实施例中，该装置可包括包含上述电子电路(包括IC组件)的键区，由此该电路的开关可被包括在该键区的按钮中或可由该键区的按钮激活。在一些实施例中，IC组件可包括或可被包括在该装置的一个或多个数据处理组件(诸如举例而言一个或多个微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、或专用集成电路(ASIC))中。

等待该键区的按钮被按下。

在一些实施例中，IC组件可被配置成或适配成支持等待状态。当处于等待状态中时，IC组件可正等待键区的按钮被按下。等待状态还可被称为等待按钮按下状态。当处于等待状态中时，IC组件可被如下配置。UP引脚或DOWN引脚中的至少第一者可被配置成输入引脚，而UP引脚或DOWN引脚中的另一者可被设置成虚拟断开连接(它可以例如被配置成输入引脚或三状态引脚)。借助于上拉电阻器(它可连接到电阻器的串联)，UP引脚或DOWN引脚中的被配置成输入引脚的第一者处的电压被拉高(例如，通过将该引脚配置成具有上拉的输入引脚，或通过将可将例如UP端子或DOWN端子连接到高电压的额外上拉电阻器添加到电阻器的串联)。例如，UP引脚可被配置成具有上拉的输入引脚。ADC引脚可被配置成设置为低(例如，接地电压)的输出端。作为结果，在等待状态中，只要该电路的所有开关打开，UP引脚和DOWN引脚处的电压为高(由于上拉)。

在按钮被按下时，对应开关将被闭合。在IC组件处于等待状态中时闭合开关的结果是UP端子和DOWN端子两者将通过一系列电阻器的数个电阻器连接到ADC引脚。因为ADC引脚被驱动至低且UP引脚和DOWN引脚被设置成输入端，UP引脚(和DOWN引脚)输入将被驱动至低。在一些实施例中，IC组件可被配置成监视UP引脚处(或DOWN引脚处)的电压并检测UP引脚(或DOWN引脚)处从高电压至低电压的转变。IC组件可被进一步配置成将此类转变解释成键区的按钮正被按下的指示。IC组件可被进一步配置成在它由此检测到按钮已被按下时生成按钮按下检测信号。例如，在一些实施例中，IC组件可被进一步配置成当处于等待状态中时在UP引脚(或DOWN引脚)的下降沿上触发中断。如果在IC组件处于等待状态中时按钮被按下，则以上解释的UP引脚的转变将触发这一中断。在一些实施例中，IC组件可被配置成使得这一中断造成该IC组件执行用于处置按钮按下事件的中断例程。在一些实施例中，此类中断例程可以使得IC组件执行用于确定哪一按钮已被按下的方法的各步骤。

在一些实施例中，低和高电压可在以上解释中反转，即在一些实施例中，在等待状态中，输入引脚(即UP引脚和/或DOWN引脚)处的电压可被拉低并且ADC引脚可被配置成设置为高的输出端，并且输入引脚可以检测从低电压到高电压的转变(例如，通过在输入引脚的上升沿上触发的中断)。

确定哪一按钮已被按下。

在一些实施例中，IC组件可被进一步配置成支持并在它检测到上文解释的按钮按下时进入活跃状态。在一些实施例中，IC组件可被适配成当它处于这一活跃状态中时确定哪一按钮已被按下。活跃状态还可被称为闭合开关确定状态。在一些实施例中，IC组件可在进入活跃状态时将ADC引脚配置成输入引脚，并将UP引脚和DOWN引脚配置成输出不同电压的输出引脚。例如，在一些实施例中，IC组件可以将DOWN引脚配置成输出低且将UP引脚配置成输出高(或反之：将DOWN引脚配置成输出高且将UP引脚配置成输出低)。在一些实施例中，低电压可对应于接地电压且高电压可对应于供电电压。在一些实施例中，IC组件可被适配成在UP引脚或DOWN引脚中的任一者被配置成输出端之前，首先使用ADC引脚在它被配置成等待状态中的输出电压时驱动的电压不同的电压，来将ADC引脚(从等待状态中的输出端)配置成输入端。这可防止在按钮正被按下时不合需要的峰值电流一方面在ADC引脚与另一方面在配置成输出与ADC引脚在它被配置成等待状态中的输出电压时驱动的电压不同的电压的UP引脚或DOWN引脚之间流过。如果正被按下的按钮是最接近被配置成输出与ADC引脚在它被配置成等待状态中的输出电压时驱动的电压不同的电压的UP引脚或DOWN引脚的开关，这可尤其相关。

电阻器的串联现在有效地充当UP引脚的电压与DOWN引脚的电压之间的分压器。电阻器的串联中的任何两个连贯电阻器之间的任何节点处的电压由一方面UP引脚与该节点之间的电阻器的值的总和与另一方面该节点与DOWN引脚之间的电阻器的值的总和的比例来确定，即(节点处的电压)＝(DOWN引脚处的电压)+(UP引脚处的电压–DOWN引脚处的电压)*(节点与DOWN引脚之间的电阻器的总和)/(一系列电阻器的总和)。在N-1个电阻器的串联与DOWN引脚之间的额外电阻器(还参见上文)与所有电阻器具有相同值的情况下，任何节点处的这一电压可被表达为：Vnode＝Vlow+(Vdiff*i/N)，其中Vnode是特定节点处的电压，Vlow是DOWN引脚处的电压，Vdiff是UP引脚与DOWN引脚之间的电压差(在一些实施例中它可等于供电电压)，且‘i’表示该节点的从DOWN引脚起且以具有最接近DOWN引脚的按钮的节点为1来开始计数的位置。这对于连接到被按下按钮的开关的节点而言也是有效的。因为这一按钮被按下，这一被按下按钮的开关被闭合并且ADC引脚处的电压与被按下按钮的节点处的电压相对应。这意味着在活跃级，ADC引脚(其现在被配置成输入引脚)处的电压由以上关系给出并且由哪一按钮被按下来完全确定。反之，ADC引脚处的电压允许无疑义地推导出哪一按钮被按下。

在一些实施例中，在IC组件处于活跃状态时，UP引脚、DOWN引脚和ADC引脚可如上文所解释地配置，且IC组件可被进一步适配成测量ADC引脚处的电压。例如，ADC引脚可被适配成提供模数转换器功能性以测量ADC引脚处的电压。在一些实施例中，ADC引脚处的数模转换器的分辨率应当足够高以能够以特定余裕来区分与不同按钮按下相关联的不同电压电平。例如，在一些实施例中，可由ADC引脚处的模数转换器测量的最小所需电压差可以是与任何两个不同按钮按下相关联的任何两个电压之间的最小电压差的函数。例如，在一些实施例中，可由ADC引脚处的模数转换器测量的最小所需电压差(即，模数转换器的分辨率)可以小于与任何两个不同按钮按下相关联的任何两个电压之间的最小电压差的一半。在一些实施例中，这一分辨率可小于与任何两个不同按钮按下相关联的任何两个电压之间的最小电压差的四分之一。例如，在一些实施例中，与任何两个不同按钮按下相关联的任何两个电压之间的最小电压差可以是供电电压的1/16且模数转换器的分辨率可以是8比特。在一些实施例中，IC组件可以使用测得的ADC引脚处的电压来推导出哪一按钮被按下。

在一些实施例中，使用如上文解释的活跃状态中的配置，ADC引脚处的电压将是与被按下的按钮(假定只有一个按钮被按下)相对应节点的电压。在一些实施例中，IC组件可被适配成根据由ADC引脚处的模数转换器测得的电压来确定哪一按钮被按下。

如果电阻器的值是已知的且UP引脚和DOWN引脚处的电压值也是已知的，则与被按下按钮相对应的节点的位置可根据这些已知值来简单地确定或计算。在一些实施例中，IC组件可被适配成通过向测得的电压应用作为节点的位置的函数来给出节点处的电压的函数(以上给出)的逆函数来计算被按下按钮的位置。在一些实施例中，IC组件可为每一按钮存储(例如，在非易失性存储器中)参考电压(它可以是使用作为节点的位置的函数来给出节点处的电压的函数(以上给出)一次性计算的)并将测得的电压与这些所存储的参考电压相比较以确定被按下的按钮。

在一些实施例中，该电路的电阻器可以是其值以使以上方法给出可靠结果的足够高的精度已知的高精度电阻器。在其他实施例中，低精度电阻器(它可以比高精度电阻器便宜)可被使用，使得电阻器的实际值(其可相当大地偏离标称值)可能不能以使以上方法可靠地工作的足够精度已知。在一些实施例中，IC组件可为每一按钮存储(例如，在非易失性存储器中)参考电压并将测得的电压与这些所存储的参考电压相比较以确定被按下的按钮，由此所存储的参考电压可已在校准阶段期间获得(一次性)。

校准

在一些实施例中，校准阶段可被应用以允许IC组件为每一按钮测量ADC引脚处的电压，并将这些测得的电压储存在非易失性存储器中以用作用于确定哪一按钮被按下的参考电压。例如，在一些实施例中，在校准阶段期间，所有按钮可按特定次序(其可以是IC组件已知的或由IC组件指示)被按下，并且IC组件可以测量并存储ADC引脚处的对应电压。在一些实施例中，这一校准阶段可以是包括以上描述的线性键区电路和IC组件的装置的制造方法的一部分。

在一些实施例中，IC组件可被适配成在此类校准阶段之前已检测并识别有限数目的按钮的按钮按下。例如，在一些实施例中，IC组件可被适配成检测并识别按钮的按下(在一些实施例中，它可被标记为‘OK’按钮)，该按钮的对应开关直接连接到UP引脚或DOWN引脚，使得将在ADC引脚处测得的电压将等于UP引脚或DOWN引脚处的电压并且将不受电阻器的串联中的电阻器的实际值的影响。在一些实施例中，在此类校准阶段之前，IC组件可以使用有限数目的临时参考电压(其可例如被硬编码在IC组件的固件中)以区分有限数目的按钮群。例如，IC组件可以使用它在活跃状态中正常施加到UP引脚和DOWN引脚的电压作为最接近UP引脚和DOWN引脚定位的按钮的参考电压，并且IC组件可被适配成将与距DOWN引脚相比更接近UP引脚的ADC引脚处的任何测得电压解释为最接近UP引脚的按钮的按下，并将与距UP引脚相比更接近DOWN引脚的ADC引脚处的任何测得电压解释为最接近DOWN引脚的按钮的按下。取决于所使用的电阻器的精度，可以使用较高数目的临时理论参考电压，由此IC组件可被配置成将ADC引脚处的测得电压解释为具有最接近测得电压的理论参考电压的按钮的按下。这可准许例如在完成校准阶段之前在制造阶段中操作者的有限交互。

在一些实施例中，IC组件可以将用于确定被按下按钮的位置的参考电压值存储在非易失性存储器中，诸如闪存或EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)存储器。

在一些实施例中，一种包括以上描述的线性键区电路和IC组件的装置可被适配成以多于一个供电电压来运作，并且IC组件可被适配成根据实际供电电压来缩放任何所存储的用于确定哪一按钮被按下的参考电压。

本发明的优点

以上描述的本发明的各实施例的一个优点是它们只使用连接到与本发明相对应的键区的IC组件(诸如微控制器)的三个引脚，这可准许使用具有比在例如使用具有相同数目的按钮的矩阵键区的情况下将可能的引脚数更少的引脚数(以及更低成本)的处理器。

本发明的一个方面包括电子键区电路，在本说明书的其他部分中它也可被称为线性键区电路。该电子键区电路(或线性键区电路)可包括N个开关以及L个电阻器，由此该L个电阻器串联连接，使得该L个电阻器中的每一电阻器的每一端子连接到该L个电阻器中的另一电阻器的一个对应端子，除了以下情况之外：该一系列L个电阻器中的第一电阻器的连接到该电路的第一端节点的第一端子以及该一系列L个电阻器中的最后电阻器的连接到第二端节点的第二端子(由此，该一系列L个电阻器中的连接到一系列L个电阻器中的两个电阻器的各节点可被称为中间电阻器节点)；以及由此，该N个开关中的每一开关通过第一端子连接到该电路的共用第三节点并通过第二端子连接到该L个电阻器之一，即连接到该一系列L个电阻器的各节点之一(它可以是中间电阻器节点之一或者第一或第二端节点之一)。在一些实施例中，N个开关中没有两个不同开关连接到L个电阻器中的同一电阻器的同一端子，即在该一系列L个电阻器的每一节点处至多连接一个开关。在一些实施例中，每一电阻器连接至至少一个开关。在一些实施例中，每一电阻器的每一端子连接至至多一个开关。在一些实施例中，每一电阻器的每一端子连接至至少一个开关。在一些实施例中，每一电阻器的每一端子连接至确切一个开关。在一些实施例中，开关的数目比电阻器的数目多一个，即N＝L+1。在一些实施例中，每一电阻器的每一端子(除连接至第一或第二端节点的电阻器端子之外)连接至确切一个开关。在一些实施例中，开关的数目等于电阻器的数目，即L＝N。在一些实施例中，每一电阻器的每一端子(除连接至第一端节点的电阻器端子和连接至第二端节点的电阻器端子之外)连接至确切一个开关。在一些实施例中，开关的数目比电阻器的数目少一个，即N＝L-1。

在一些实施例中，该电子键区电路可进一步包括数个按钮或键，并且该电子键区电路的至少一个或一些或所有开关可被包括在这些按钮或键中或者可连接到这些按钮或键，以使得在其中包括它们或它们所连接到的按钮或键正被(例如，其中可包括该电子键区电路的装置的用户)按下时它们可被闭合。

在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N是3。在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N是4。在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N至少是5且至多是8。在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N是9。在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N是10。在一些实施例中，按钮的数目或开关的数目N至少是11。

在一些实施例中，该电子键区电路可连接至数字电子组件的数个引脚，并且该数字电子组件可被适配成检测电子键区电路的按钮是否正被按下以及如果是则检测哪一特定按钮正被按下。在一些实施例中，该数字电子组件可以在两阶段中进行这一检测。该数字电子组件可以在第一阶段中检测按钮中的一者是否正被按下，并且随后可在第二阶段确定哪一特定按钮正被按下。例如，在一些实施例中，该数字电子组件可被配置成处于在本说明书的其余部分中被称为等待按钮按下状态或简称为等待状态的状态中，其中它等待按钮被按下并且其中它被配置成检测按钮是否正被按下并在检测到按钮正被按下时生成按钮正被按下的信号。该数字电子组件可被进一步配置成在生成此类信号之际切换到另一状态，在本说明书的其余部分中该另一状态可被称为闭合开关确定状态，以用于确定哪一按钮被按下。

数字电子组件的引脚的数目可因实施例而异。在一些实施例中，数字电子组件可包括连接至电子键区电路的两个引脚。例如，数字电子组件的一个引脚可连接至共用第三节点且另一引脚可连接至该一系列L个电阻器的端节点之一，而该一系列L个电阻器的另一端节点可永久连接至固定电压。在其他实施例中，数字电子组件可包括连接至电子键区电路的三个引脚。例如，数字电子组件的一个引脚可连接至共用第三节点，数字电子组件的另一引脚可连接至该一系列L个电阻器的端节点之一，而数字电子组件的又一引脚可连接至该一系列L个电阻器的另一端节点。

在一些实施例中，数字电子组件的连接至电子键区电路的引脚中的一者或多者的配置(即，它们是输入还是输出引脚，并且在它们是输出引脚的情形中，它们驱动哪一电压)可取决于数字电子组件的状态而变化。

等待开关闭合。

在一些实施例中，电子键区电路可连接至数字电子组件。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成支持等待按钮按下状态。在一些实施例中，数字电子组件可当它处于这一等待按钮按下状态中时正等待电子键区电路的开关之一闭合。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成当它处于等待按钮按下状态中时检测开关之一是否闭合。

在一些实施例中，当数字电子组件处于等待按钮按下状态中时，该一系列L个电阻器连接至第一参考电压且共用第三节点连接至不同于第一参考电压的第二参考电压，由此该一系列L个电阻器进一步基本上与不同于第一参考电压的任何电压隔离，使得该一系列L个电阻器中的各电阻器的端子在第一参考电压处(只要所有N个开关保持打开)。

在一些实施例中，数字电子组件可包括可被配置成输入引脚的至少第一引脚。在一些实施例中，第一引脚可连接至电子键区电路的节点之一，该节点可被进一步称为监视节点。在一些实施例中，输入引脚所连接到的监视节点可以是或可包括电子键区电路的共用第三节点。在其他实施例中，第一引脚可连接至电子键区电路的一系列L个电阻器。第一引脚可连接到的监视节点可包括一系列L个电阻器的各节点之一。例如，在一些实施例中，第一引脚可连接至电子键区电路的第一端节点，或者第一引脚可连接至电子键区电路的第二端节点，或者第一引脚可连接至该一系列L个电阻器的中间节点，或者第一引脚可连接至电子键区电路的L个电阻器之一的端子。在一些实施例中，第一输入引脚可借助于额外电阻器来连接至电子键区电路的一系列L个电阻器。这一额外电阻器优选地具有低电阻。

在一些实施例中，第一参考电压可以是高电压且第二参考电压可以是低电压。在其他实施例中，第一参考电压可以是低电压且第二参考电压可以是高电压。在一些实施例中，高电压可以是电子电路的或其中包括电子键区电路的装置的供电电压。在一些实施例中，低电压可以是电子电路的或其中包括电子键区电路的装置的接地电压。

在一些实施例中，当电路处于等待状态中时，第一引脚可被配置成能够检测低或高电压电平的数字输入引脚，且数字电子组件将这些解释为数字‘高’和‘低’信号。例如，如果输入引脚处的电压高于特定高阈值电压，则输入引脚将这一电压解释为数字‘高’信号，并且如果输入引脚处的电压低于特定低阈值电压，则输入引脚将这一电压解释为数字‘低’信号。在其他实施例中，当电路处于等待状态中时，输入引脚可被配置成能够测量输入引脚处的模拟电压并生成表示输入引脚处的测得电压的数字数(在模数转换器(ADC)的精度内)的ADC引脚。

所有开关打开。

在所有N个开关打开时，一方面一系列L个电阻器的节点以及另一方面电子键区电路的共用第三节点彼此隔离开。一系列L个电阻器的所有节点具有相同电压，即第一参考电压。另一方面，共用第三节点处的电压是第二参考电压。没有电流流过该一系列L个电阻器，且没有电流在一方面该一系列L个电阻器的任何节点与另一方面电子键区电路的共用第三节点之间流动。第一引脚(它被配置成输入引脚)感测(恒定)电压，取决于第一引脚连接到共用第三节点还是该一系列L个电阻器，该电压是第二参考电压或第一参考电压。

开关被闭合。

在开关中的任一者被闭合时，共用第三节点不再与该一系列L个电阻器隔离开，并且电流将在第一参考电压的源与第二参考电压的源之间流过闭合的开关。这一电流不仅流过闭合的开关，还流过第一参考电压的源与闭合的开关之间的路径上或闭合的开关与第二参考电压的源之间的路径上的任何电阻器。这可包括该一系列L个电阻器中的一些电阻器(取决于哪一开关被闭合以及该一系列L个电阻器如何连接到第一参考电压的源)以及可将第一参考电压的源连接至该一系列L个电阻器或可将第二参考电压的源连接至共用第三节点的额外电阻器。流过的电流将使得在该流过的电流的路径上并且通过至少一个电阻器与第一和第二参考电压的源分隔开的所有电路节点处的电压从第一参考电压(对于该一系列L个电阻器的节点而言)或第二参考电压(对于共用第三节点而言)改变成第一和第二参考电压之间的某一其他电压。

通过对第一引脚(直接地或通过例如优选地具有低电阻值的电阻器间接地)连接到的电子键区电路的一个或多个监视节点的明智选择，并通过对第一电压如何连接到该一系列L个电阻器的明智选择(例如，它所连接到的该一系列L个电阻器的哪一节点，以及第一参考电压与该一系列L个电阻器之间的连接的电阻值是什么)，并通过对第二参考电压如何连接到共用第三节点的明智选择(即，第二参考电压和共用第三节点之间的连接的电阻值是什么)，可以确保在任何开关闭合时监视节点处的电压将总是不同于在所有开关都打开时监视节点处的电压。即，通过此类明智选择可以确保在任何开关闭合时(而不管确切地哪一开关闭合)，第一引脚将感测到与在所有开关打开时感测的电压不同的电压。第一引脚在开关闭合时将感测到确切地哪一电压可取决于确切地哪一开关被闭合。

为了将在开关闭合时在第一和第二参考电压之间流动的电流限于可接受的值，而不管哪一开关被闭合，优选地，该电路被配置成使得电流流过的路径上的电阻器的组合电阻总是足够高，而不管哪一开关被闭合。在一些实施例中，这可通过经由第一额外连接电阻器将第一参考电压的源连接至该一系列L个电阻器和/或通过经由第二额外连接电阻器将第二参考电压的源连接至共用第三节点并将第一和/或第二额外连接电阻器的电阻值选择成足够高来确保。

检测开关被闭合。

在一些实施例中，数字电子组件可被配置成监视第一引脚处的电压。数字电子组件可被进一步适配成检测(当处于等待状态中时检测按钮是否已被按下)第一引脚处的这一电压是否变化(归因于开关被闭合，如上所述)或第一引脚处的电压是否是与可在没有开关被闭合时预期的电压不同的电压，并将第一引脚处的这一电压变化或这一其他电压解释成按钮正被按下的标志。数字电子组件可被进一步适配成在它检测到第一引脚处的此类电压变化或此类不同电压的情况下生成它已检测到按钮正被按下的信号。例如，在一些实施例中，数字电子组件可包括微处理器，且可被配置成生成由第一引脚处的电压从第一参考电压到更接近第二参考电压的另一电压的转变来触发的中断。在一些实施例中，在数字电子组件处于等待状态中时，第一引脚可被配置成数字输入引脚。在一些其他实施例中，在数字电子组件处于等待状态中时，第一引脚可被配置成模数转换器(ADC)引脚，并且数字电子组件可被配置成轮询第一引脚处测得的电压以检查电压变化或检查与在所有开关打开时可预期的电压不同的电压。

各实施例可具有相关于以下各项的不同配置：例如，一系列L个电阻器如何确切地连接到第一参考电压以及共用第三节点如何确切地连接到第二参考电压，电子键区电路连接到数字电子组件的多少以及哪些引脚，以及数字电子组件的连接到电子键区电路的引脚被如何被配置(即，它们作为输入引脚还是输出引脚来连接，以及在它们连接作为输出引脚时它们驱动哪一电压)。

第一组示例性实施例

例如，在第一组示例性实施例中，在数字电子组件处于等待按钮按下状态中时，电子键区电路的节点之一(例如，第一端节点或第二端节点)可例如通过第一额外连接电阻器连接到第一参考电压，并且共用第三节点可连接到可被配置成输入引脚且可进一步使用上拉或下拉电阻器(充当第二额外连接电阻器)连接到第二参考电压的第一引脚。在一些实施例中，上拉或下拉引脚可被包括在数字电子组件中。

在一些实施例中，在等待按钮按下状态期间，电子键区电路的第一或第二端节点中的仅一者可连接至第一参考电压且另一端节点可实际上断开连接(在没有按钮被按下时)。在其他实施例中，在等待按钮按下状态期间，这两个端节点都可连接至第一参考电压。连接至第一参考电压的端节点可直接地或通过额外连接电阻器间接地连接到第一参考电压源，或可连接到数字电子组件的配置成输出引脚且驱动第一参考电压的额外引脚。

在N个开关中没有一者被闭合时，该一系列L个电阻器保持连接到第一参考电压，且电子键区电路的共用第三节点保持连接到第二参考电压，并且该一系列L个电阻器和共用第三节点保持彼此隔离。因而，该一系列L个电阻器的所有节点都处于第一参考电压处，且共用第三节点处于第二参考电压处。结果，只要N个开关中没有一者被闭合，第一引脚(它连接至共用第三节点)感测到的电压就是第二参考电压。

然而，在开关中的至少一者被闭合时(即，因为按钮正被按下)，该一系列L个电阻器限制将(通过闭合的开关)连接到共用第三节点。电流将流过第一参考电压和第二参考电压之间的闭合开关。这一电流还流过第二额外连接电阻器(即，将第二参考电压的源连接至第一引脚的上拉或下拉电阻器，该第一引脚也连接到所有开关的共用第三节点端子，并且因而也连接到闭合的开关)。这具有将共用第三节点处的电压朝第一参考电压拉离第二参考电压的效果。共用第三节点处的确切电压(由输入引脚感测，在开关闭合时上升)取决于第一和第二参考电压的值，以及一方面第二额外连接电阻器(即，下拉或上拉电阻器)的电阻与另一方面第一额外连接电阻器(如果存在的话)同该一系列L个电阻器的电流在第一参考电压的源和闭合的开关之间所遵循的路径上的各电阻器的组合电阻之间的比率。

在一些实施例中，第一引脚在等待按钮按下状态期间可被配置成模数转换器引脚。数字电子组件在等待按钮按下状态期间可被配置成定期轮询第一引脚处的测得电压值。如果发现第一引脚处的电压的测得值与第二参考电压充分不同，则数字电子组件可被配置成将这认为是开关已被闭合(即，按钮正被按下)的标志。

在其他实施例中，第一引脚可在等待按钮按下状态期间被配置成数字输入引脚，且数字电子组件可例如被配置成由第一引脚的上升沿或下降沿(取决于第二参考电压低于还是高于第一参考电压)来触发，并且一方面第二额外连接电阻器(即，下拉或上拉电阻器)的电阻与另一方面第一额外连接电阻器(如果存在的话)同该一系列L个电阻器的、电流在第一参考电压的源和闭合的开关之间所遵循的路径上的各电阻器的组合电阻之间的比率可被配置成足够高以确保无论哪一开关被闭合，在开关被闭合时第一引脚处的电压变化将足够高以使得数字电子组件由来自开关被闭合而得到的第一引脚处的电压变化的上升沿或下降沿来触发。

第二组示例性实施例

在第二组示例性实施例中，电子键区电路可连接到具有至少两个不同引脚(即，可被配置成输入引脚的第一引脚和可被配置成输出引脚的第二引脚)的数字电子组件，由此第二引脚可连接到电子键区电路的共用第三节点，且第一引脚可连接到电子键区电路的该一系列L个电阻器。第一引脚可连接到该一系列L个电阻器的各节点之一。例如，在一些实施例中，第一引脚可连接到电子键区电路的第一端节点，或者第一引脚可连接到电子键区电路的第二端节点，或者第一引脚可连接到该一系列L个电阻器的中间节点，或者第一引脚可连接到电子键区电路的该一系列L个电阻器之一的端子。在一些实施例中，第一输入引脚可借助于额外电阻器连接到电子键区电路的该一系列L个电阻器。这一额外电阻器优选地具有低电阻。

在数字电子组件处于等待按钮按下状态中时，该一系列L个电阻器可连接到第一参考电压，第一引脚可被配置成输入引脚且第二引脚可被配置成输出引脚，并且数字电子组件可被配置成将第二引脚驱动至第二参考电压，由此该一系列L个电阻器进一步与不同于第一参考电压的任何电压充分隔离，使得该一系列L个电阻器的各电阻器的端子处于第一参考电压处(只要所有N个开关保持闭合)。在以下段落中，等待按钮按下状态也可被简称为等待状态。

在没有按钮被按下时，所有开关打开，并且该一系列L个电阻器只连接到第一参考电压并保持与尤其是来自由第二引脚驱动的第二参考电压的任何其他电压隔离。因此，在没有按钮被按下时，该一系列L个电阻器的所有节点处于第一参考电压，没有电流流过电子键区电路且电子键区电路没有消耗电功率。然而，在按钮正被按下时，对应开关闭合，且第二引脚(它正在输出第二参考电压)通过闭合的开关连接至该一系列L个电阻器，使得该一系列L个电阻器现在连接至第一参考电压(在该一系列L个电阻器的连接到第一参考电压的一个或多个节点处)以及第二参考电压(在连接到闭合开关的节点处)两者，并且电流在连接到第一参考电压的节点与连接到闭合开关的节点之间流动。为了避免短路，优选地，该一系列L个电阻器以如下方式连接到第一参考电压：第一参考电压与该一系列L个电阻器的连接到N个开关之一的任何节点之间的电阻足够高以将在开关闭合时流过的电流限制到可接受的值。

在一些实施例中，该一系列L个电阻器可通过高电阻性连接来连接到第一参考电压。在一些实施例中，将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的高电阻性连接的电阻相当大地高于该一系列L个电阻器的组合电阻。例如，在一些实施例中，高电阻性连接的电阻可以是该一系列L个电阻器的组合电阻的至少4倍或至少10倍或至少50倍。例如，在一些实施例中，高电阻性连接可包括上拉或下拉电阻器，该电阻器可例如将第一引脚连接到第一参考电压。在一些实施例中，此类上拉或下拉电阻器可被包括在数字电子组件中。

在一些实施例中，该一系列L个电阻器的第一端节点或第二端节点在等待状态期间连接到第一参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的第一端节点或第二端节点在等待状态期间连接到第一参考电压且另一端节点可连接到第一引脚。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的中间节点之一在等待状态期间连接到第一参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的多于一个节点在等待状态期间连接到第一参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的第一端节点和第二端节点两者在等待状态期间连接到第一参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的至少一个中间节点和第一端节点与第二端节点中的至少一者在等待状态期间连接到第一参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的仅第一端节点或第二端节点连接到第一参考电压，且这一端节点永久(即，不仅在等待状态期间)连接到第一参考电压。

检测开关被闭合。

在N个开关中没有一者被闭合时，该一系列L个电阻器保持连接到第一参考电压并保持与在数字电子组件的第二引脚处输出的第二参考电压隔离，并且因而该一系列L个电阻器的所有节点处于第一参考电压。结果，只要N个开关中没有一者被闭合，第一引脚(它连接到该一系列L个电阻器)感测到的电压就是第一参考电压。然而，在开关中的至少一者被闭合时(即，因为按钮正被按下)，该一系列L个电阻器现在将(通过闭合的开关)连接到第二引脚。因为第二引脚是输出引脚且数字电子组件被配置成将第二引脚驱动至第二参考电压，所以连接到第一参考电压的各节点与连接到闭合开关并从而连接到第二参考电压的节点之间将有电流流动。这对该一系列L个电阻器的所有各节点处的电压有影响，使得这些电压将不再等于第一参考电压。这也应用于到连接到第一引脚(它连接到该一系列L个电阻器)的节点处的电压，使得第一引脚感测到的电压也改变。该一系列L个电阻器的不同节点处的确切电压和由输入引脚感测到的在开关被闭合时上升的确切电压取决于以下因子：第一和第二参考电压的值、N个开关中的哪一者被闭合、以及该一系列L个电阻器中的哪些节点连接到第一参考电压和第一引脚。

限制功耗

在一些实施例中，重要的是保持包括线性键区电路的装置的功耗尽可能低。在数字电子组件处于等待状态中且没有开关被闭合时，没有电流并且因此没有功耗。在开关被闭合时，电流将流动并且因而将存在某一功耗。电流并且因而功耗在任何情形中都由该一系列L个电阻器和第一参考电压的源之间的连接的电阻来限制。在一些实施例中，功耗可通过将该一系列L个电阻器与第一参考电压的源之间的这一连接的电阻选择成足够高来限制。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成一旦数字电子组件已检测到开关被闭合就不再将第二引脚驱动至第二参考电压(例如，通过将第二引脚配置成输入引脚或者通过将第二引脚设置成三状态模式)。

例如，在一些实施例中，该一系列L个电阻器可通过高电阻性连接来连接到第一参考电压，由此将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的高电阻性连接的电阻可相当大地高于该一系列L个电阻器的组合电阻。因为在此类实施例中，该一系列L个电阻器的组合电阻相当大地低于将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的高电阻性连接的电阻，所以在该一系列L个电阻器的各电阻器的端子处的电压将被驱动至与距第一参考电压相比更接近第二引脚的第二参考电压的电压，而不管哪一开关被闭合并且不管该一系列L个电阻器的哪一节点连接到第一参考电压；并且因为第一引脚(其被配置成输入引脚)连接到该一系列L个电阻器，所以第一引脚处的电压现在也将被驱动得与距第一参考电压相比更接近第二引脚的第二参考电压。换言之，在至少一个开关被闭合时，第一引脚将不再感测到第一参考电压，而是现在将感测到与距第一参考电压相比更接近第二引脚的第二参考电压的电压。数字电子组件可被配置成监视第一引脚处的电压。数字电子组件可被进一步配置成检测第一引脚处的电压现在是否在与距第一参考电压相比更接近第二引脚的第二参考电压的电压处，并且如果它的确检测到这一条件，则生成它已检测到开关被闭合的信号。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成检测第一引脚处的从第一参考电压到与距第一参考电压相比更接近第二引脚的第二参考电压的电压的电压变化，并且如果它的确检测到这一条件，则生成它已检测到开关被闭合的信号。在这些实施例中，在开关被闭合时，高电阻性连接的高电阻总是在第一参考电压和由第二引脚驱动的第二参考电压之间的路径上，而不管哪一开关被闭合。因此，在这些实施例中，在开关被闭合时由第二引脚吸取的电流总是由至少高电阻性连接的高电阻来限制，而不管哪一开关被闭合。

在一些实施例中，第一引脚可被配置成数字输入引脚，并且第一参考电压可以是‘高’(或‘低’)电压且第二参考电压可以是‘低’(或‘高’)电压。在所有开关都打开时，第一数字输入引脚处的电压是第一参考电压，且第一数字输入引脚生成对应的‘高’(或‘低’)信号。如果高电阻性连接的电阻足够高(相对于该一系列L个电阻器的组合电阻)，则在L个开关之一被闭合时，第一数字输入引脚处的电压将改变，并且将变得足够接近第二参考电压以由第一数字输入引脚解释为对应于‘低’(或‘高’)电压，并且第一数字输入引脚将生成对应的‘低’(或‘高’)数字信号。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成由下降沿(或上升沿)触发，并且数字电子组件可被配置成将此类下降沿(或上升沿)解释为开关已被闭合并且因而按钮正被按下的标志。

在一些其他示例性实施例中，该一系列L个电阻器可通过连接到该一系列L个电阻器的端节点之一的额外电阻器连接到第一参考电压，并且第一输入引脚可连接到该一系列L个电阻器的另一端节点。在开关之一被闭合时，该一系列L个电阻器的在连接到闭合开关的节点直至连接到输入引脚的节点之间的各节点处的电压将取与连接到闭合开关的节点处的电压相同的电压。结果，在开关被闭合时，第一输入引脚处的电压将等于第二参考电压。

在又一些其他示例性实施例中，将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的连接的电阻与该一系列L个电阻器的组合电阻是相同数量级。只要没有开关被闭合，该一系列L个电阻器的各节点处并且因此也在第一输入引脚处的电压保持等于第一参考电压。在开关被闭合时(因为按钮正被按下)，该一系列L个电阻器也通过闭合开关被连接到第二参考电压(由连接到所有开关的第二引脚来驱动)。第一参考电压与第二参考电压之差造成电流从第一参考电压的源通过将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的连接流向第二引脚(其连接到所有开关并且因而也连接到闭合开关)，该一系列L个电阻器的电阻器在与第一参考电压和闭合开关的连接同闭合开关之间的路径上。这一电流造成将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的连接上的电压降，以及在与第一参考电压的连接和闭合开关之间的路径上的该一系列L个电阻器上的附加电压降。结果，该一系列L个电阻器的各节点中并且因而也在第一输入引脚处的电压不再等于第一参考电压。第一输入引脚处的电压变化至少如将该一系列L个电阻器连接到第一参考电压的连接上的电压降一样大。

确定哪一开关被闭合。

在一些实施例中，数字电子组件可被适配成支持闭合开关确定状态。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成当它处于闭合开关确定状态中时确定N个开关中的哪一者被闭合。在一些实施例中，数字电子组件可被配置成在确定N个开关之一被闭合(例如，通过本说明书其他部分描述的用于检测线性键区电路的N个开关中的一者已被闭合的方法中的任一者)之后进入闭合开关确定状态。例如，在一些实施例中，数字电子组件可被配置成在它例如如上所述当它处于等待状态中时确定N个开关之一被闭合之后进入闭合开关确定状态。

抖动抑制(debouncing)时间

在一些实施例中，数字电子组件可以在它确定N个开关之一被闭合(正被闭合)之后，在进入闭合开关确定状态之前，等待达特定抖动抑制时间以使正被闭合的开关稳定化。在一些实施例中，抖动抑制时间可以是至多50毫秒。在一些实施例中，抖动抑制时间可以是至少10毫秒。在一些实施例中，电子键区电路可包括将第一输入引脚连接至固定电压以抑制第一输入引脚处的电压的任何抖动抑制抖动的电容器。

在一些实施例中，数字电子组件可包括第三引脚。在数字电子组件处于闭合开关确定状态中时，第三引脚可连接到线性键区电路的共用第三节点。在数字电子组件处于闭合开关确定状态中时，第三引脚可被配置成能够测量线性键区电路的共用第三节点处的电压的输入引脚。例如，在一些实施例中，第三引脚可以是能够测量共用第三节点处的电压并生成表示测得电压的数字数值的模数转换器(ADC)引脚。

在一些实施例中，在闭合开关确定状态期间，该一系列L个电阻器的一个端节点(即，第一端节点或第二端节点之一)可连接到第三参考电压，而该一系列L个电阻器的另一端节点(即，第一端节点或第二端节点中的另一者)可连接到不同于第三参考电压的第四参考电压。在一些实施例中，该一系列L个电阻器没有连接到任何其他电压源。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的除端节点以外的各节点没有一者(即中间节点没有一者)连接到任何电压源。在一些实施例中，共用第三节点没有连接到将电压驱动至特定电压的任何电压源。在一些实施例中，第三引脚可以是与在等待按钮按下状态期间连接到共用第三节点的引脚相同的引脚。例如，在一些实施例中，诸如结合等待按钮按下状态描述的第一组示例性实施例中的一些实施例，第三引脚可以与在等待按钮按下状态中连接到共用第三节点且在闭合开关确定状态中可被配置成模数转换器(ADC)引脚的第一引脚相同。例如，在一些其他实施例中，诸如结合等待按钮按下状态描述的第二组示例性实施例中的一些实施例中，数字电子组件的第三引脚可以与第二引脚相同，由此这一第二引脚(其被配置成在等待状态期间将共用第三节点驱动至第二参考电压的输出引脚)在闭合开关确定状态期间可被配置成输入引脚。在其他实施例中，数字电子组件的第三引脚可与在等待按钮按下状态期间连接到共用第三节点的另一引脚不同，诸如举例而言结合等待按钮按下状态描述的第二组示例性实施例中的一些实施例中的第二引脚，由此这一第二引脚(其被配置成在等待状态期间将共用第三节点驱动至第二参考电压的输出引脚)在闭合开关确定状态期间可被配置成不再将共用第三节点驱动至第二参考电压，例如通过在闭合开关确定状态期间将第二引脚配置成输入引脚或配置成处于非驱动高阻抗三状态。

在一些实施例中，第三参考电压可以与第一参考电压相同，另外，第四参考电压可以与第二参考电压相同。在其他实施例中，第三参考电压可以与第二参考电压相同，并且另外，第四参考电压可以与第一参考电压相同。

在一些实施例中，该一系列L个电阻器的端节点之一可连接到数字电子组件的第四引脚，在闭合开关确定状态期间，该第四引脚可被配置成驱动第三或第四参考电压之一的输出引脚。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的另一端节点可(直接地或通过额外连接电阻器间接地)永久连接到第三或第四参考电压中的另一者的源，而在其他实施例中，该一系列L个电阻器的另一端节点可连接到数字电子组件的第五引脚，在闭合开关确定状态期间，该第五引脚可被配置成驱动第三或第四参考电压中的另一者的输出引脚。在一些实施例中，第四和/或第五引脚可以与数字电子组件的、在等待按钮按下状态期间可连接到该一系列L个电阻器的同一端节点的引脚相同。

因为该一系列L个电阻器的两端处的电压是不同的，所以电流从该一系列L个电阻器的一个端节点流至另一端节点，这造成该一系列L个电阻器中的各电阻器中的每一者上的电压降。因为该一系列L个电阻器中的电阻器是串联连接的，所以该一系列L个电阻器的任何特定节点处的电压具有由第三和第四参考电压之差、该一系列L个电阻器中的电阻器中的每一者的电阻值、以及该一系列L个电阻器中的该特定节点的具体位置来完全且唯一地确定的特定且唯一的值。更具体而言，如果表达式‘sum_of_resistances_until_node(直至节点的电阻的总和)’表示连接到第三参考电压的该一系列L个电阻器的特定节点与端节点之间的所有电阻器的电阻的总和，并且表达式‘sum_of_all_resistances(所有电阻的总和)’表示该一系列L个电阻器的所有电阻器的电阻的总和，并且表达式voltage_difference_between_end_nodes(端节点之间的电压差)表示连接到第四参考电压的端节点处的电压减去连接到第三参考电压的端节点处的电压的差，则该特定节点处的电压由以下公式给出：(((voltage_difference_between_end_nodes)*sum_of_resistances_until_node/sum_of_all_resistances)+voltage_at_end_node_connected_to_third_reference_voltage(连接到第三参考电压的端节点处的电压))。因为表达式‘sum_of_resistances_until_node’的值对于该一系列L个电阻器的每一特定节点而言是唯一的，所以每一特定节点处的电压也是该特定节点唯一和特有的。这意味着如果给出特定节点处的电压，则该特定节点的位置被完全限定。对于连接到闭合开关的节点而言情况也是如此。在第三引脚处的电压与连接到闭合开关的节点的电压相同，使得可从第三引脚处的电压推导出连接到闭合开关的节点的位置。这意味着可以从第三引脚处的电压推导出哪一开关被闭合并且因而哪一按钮正被按下。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的所有电阻器具有基本上相同或相似的电阻值。例如，在一些实施例中，该一系列L个电阻器的所有电阻器具有相同的标称电阻值。

在一些实施例中，数字电子组件可被适配成测量第三引脚处的电压并根据测得的电压推导出哪一开关被闭合并且因而哪一按钮正被按下。在一些实施例中，在闭合开关确定状态期间，第三引脚可被配置成能够测量它连接到的共用第三节点处的电压的输入引脚。例如，第三引脚在闭合开关确定状态期间可被配置成模数转换器(ADC)引脚。在一些实施例中，数字电子组件可以知悉第三和第四参考电压之间的电阻器链中的电阻值，并可被适配成通过根据第三引脚处的测得电压以及已知电阻值以计算连接到闭合开关的节点的位置来确定哪一开关被闭合。在一些实施例中，数字电子组件可以存储或以其他方式能访问连接到一组N个开关中的各开关之一的至少一些(优选地全部)节点的参考电压的列表，并且数字电子组件可被适配成通过将第三引脚处的测得电压与这些参考电压相比较来确定哪一开关被闭合，例如通过确定被闭合的开关是连接到其参考电压最接近第三引脚处的测得电压的节点的开关。

校准参考电压。

在一些实施例中，数字电子组件可被适配成支持其中数字电子组件可以获得参考电压的值的校准阶段或状态。在一些实施例中，在校准阶段期间，线性键区的所有按钮可被依次按下，并且数字电子组件可被适配成测量在第三引脚处所得的电压并将这些测得电压存储为参考电压。在一些实施例中，各按钮以特定次序被按下，并且数字电子组件被适配成知悉这一次序并根据这一次序推导出将第三引脚处的每一测得电压作为参考电压与哪一开关或按钮相关联。在一些实施例中，数字电子组件可被适配成知悉电子键区电路中的开关或按钮的相对次序，并且可被适配成对在第三引脚处针对不同键按下测得的不同电压进行排序并且将经排序的测得电压中的每一者作为参考电压与一组N个开关中的、在开关的经排序列表中具有与该测得电压在经排序测得电压的列表中的次序相同次序的开关相关联。

在一组示例性实施例中，第一参考电压和第三参考电压可以相同且第二参考电压和第四参考电压可以相同。第一和第三参考电压可例如是电子线性键区电路的供电电压或接地电压之一，而第二和第四参考电压可例如是所述供电电压或接地电压中的另一者。在结合等待按钮按下状态中描述的第二组示例性实施例中的一些实施例中，第二引脚可以是与第三引脚相同的引脚，并且在等待状态期间，这一引脚可被配置成将共用第三节点驱动至第二参考电压，并且在闭合开关确定状态期间，这一引脚可被配置成能够测量共用第三节点处的电压的输入引脚。在等待状态和闭合开关确定状态两者期间，第一和第三参考电压可连接到该一系列L个电阻器的第一端节点，由此，在第一和第三参考电压的源与连接到一组N个开关中的各开关之一的任何节点之间存在至少一个电阻器。第一引脚可连接到第二端节点，由此第一引脚在等待状态期间可被配置成输入引脚(例如，数字输入引脚或模数转换器(ADC)引脚)，并且在闭合开关确定状态期间可被配置成将该一系列L个电阻器的第二端节点驱动至第四参考电压。第一和第三参考电压的源与一组N个开关中的最接近地连接到该一系列L个电阻器的第一端节点的开关之间的电阻器的电阻可被选择成足够大，以将在闭合开关确定状态期间流过电阻器链的电流限制到可接受的值，尤其是在被闭合的开关是最接近第一端节点的开关的情况下。第一和第三参考电压的源与一组N个开关中的最接近地连接到该一系列L个电阻器的第一端节点的开关之间的电阻器的电阻可被选择成足够小，以便这一电阻器上的电压降在闭合开关确定状态期间不过大，使得该一系列L个电阻器中的其他电阻器上的电压降足够大，以使得连接到一组N个开关中的各开关的任何两个相继节点之间的电压差相对于第三引脚的模数转换器的分辨率而言足够大，以便第三引脚的模数转换器能够测量该一系列N个开关的每一不同开关的不同电压值。例如，在一些实施例中，第一和第三参考电压的源与一组N个开关中的最接近地连接到该一系列L个电阻器的第一端节点的开关之间的电阻器可以是第一和第三参考电压的源与该一系列L个电阻器的第一端节点之间的额外电阻器，并且这一额外电阻器的电阻可例如或多或少地等于(例如，或多或少在30％的余裕内)该一系列L个电阻器的所有电阻器的电阻的总和。在一些其他示例性实施例中，该一系列L个电阻器的第一端节点没有连接到一组N个开关中的任何开关，并且第一和第三参考电压的源与一组N个开关中的最接近地连接到该一系列L个电阻器的第一端节点的开关之间的电阻器可包括至少该一系列L个电阻器的第一电阻器。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的所有电阻器具有基本上相同电阻值。为了进一步限制功耗，数字电子组件可被适配成一旦它已检测到按钮正被按下并且它已确定哪一按钮正被按下，就(在至少特定时段期间)停止将第一引脚驱动至第四参考电压。

在开关被闭合时限制功耗。

只要在闭合开关确定状态期间，在一方面该一系列L个电阻器的一个端节点与另一方面该一系列L个电阻器的另一端节点之间存在电压差，就有造成功耗的电流。在一些实施例中，该一系列L个电阻器的电阻器的电阻值以及(如果适用)将该一系列L个电阻器的端节点中的一者或两者连接到第三和/或第四参考电压的任何额外连接电阻器的电阻值可被选择成使得这些电阻器的组合的总电阻足够高以将流过该一系列L个电阻器的电流限制到可接受值。

在一些实施例中，数字电子组件可被配置成一旦已确定哪一开关正被按下就不再维持该一系列L个电阻器的两个端节点之间的电压差。在一些实施例中，在已确定哪一开关被闭合之后并且只要开关被闭合并且除了可能其中数字电子组件可被配置成验证闭合开关是否已被释放的时刻之外，可以确保电子键区电路的各节点(即该一系列L个电阻器的各节点以及共用第三节点)连接到至多一个电压，即连接到电子键区电路的所有电压源提供相同电压。

检测闭合开关的释放。

在一些实施例中，数字电子组件可被适配成确定闭合开关是否被再次释放。在一些实施例中，数字电子组件可被适配成支持等待按钮释放状态。

例如，在一些实施例中，数字电子组件可被适配成当处于等待按钮释放状态中时通过定期回到等待按钮按下状态并检查(轮询)是否仍有按钮正被按下来检测闭合开关的释放。如果在某一时刻，没有按钮正被按下，则数字电子组件可以生成被按下按钮已被释放的信号。在数字电子组件检查被按下按钮是否仍然正被按下的时刻之间(以及也在数字电子组件已确定哪一按钮正被按下之后)，数字电子组件可被配置成将线性键区电路置于低功耗模式。例如，在一些实施例中，在数字电子组件已确定哪一按钮正被按下之后，数字电子组件可以配置线性键区电路以使得它连接到至多一个驱动电压。例如，在一些实施例中，数字电子组件可以将连接到线性键区电路的所有引脚配置成输入引脚或将它们置于三状态模式中。

在其他实施例中，数字电子组件可被适配成当处于等待按钮释放状态中时将线性键区电路配置成处于等待按钮按下状态，除了现在当监视第一输入引脚处的电压时，它可等待第一输入引脚处的电压返回第一参考电压，即第一输入引脚在等待按钮按下状态中只要没有按钮正被按下就正常感测到的电压。

在数字电子组件检测到按下按钮已被释放之后，数字电子组件可以离开等待按钮释放状态并可回到等待按钮按下状态以等待另一按钮被按下。

在本发明的一方面，提供了一种用于提供键区的电子线性键区电路和包括此类电子线性键区电路的电子装置。在一些实施例中，电子线性键区电路可包括本说明书中其他部分描述的电子键区电路中的任一者。在一些实施例中，电子装置可包括本说明书中其他部分描述的电子装置中的任一者。该方法的特定实施例在图6中解说。

在一些实施例中，电子线性键区电路(600)可包括：一系列(610)L个电阻器(611，612，613)以及一组(620)N个开关(621，622，623，624)；由此该一系列L个电阻器的所有电阻器串联连接，由此该一系列L个电阻器中的每一电阻器具有两个端子并且除了第一电阻器(611)和最后电阻器(613)之外每一电阻器的每一端子连接到中间节点(642，643)，所述中间节点进一步连接到该一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述第一电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第一端子连接到所述一系列L个电阻器的第一端节点(641)并且所述第一电阻器的第二端子连接到中间节点(642)，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器(612)的端子，所述最后电阻器的第一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器(612)的端子，并且所述最后电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第二端子连接到所述一系列L个电阻器的第二端节点(644)；并且由此所述一组开关中的每一开关的一个端子连接到所述一系列L个电阻器中的电阻器之一的一个端子，并且所述一组N个开关中的每一开关的第二端子连接到所述电子线性键区电路的共用第三节点(645)。

在一些实施例中，该电子装置(650)可进一步包括连接到所述电子线性键区电路的数字电子组件，以及一组按钮，由此所述一组按钮中的每一按钮包括或连接到所述一组N个开关中的开关，并且由此如果所述一组按钮中的按钮正被按下，则所述一组N个开关中的被包括在或连接到所述按钮的对应开关被闭合。

在一些实施例中，所述电子装置可被适配成支持等待按钮按下状态以检测所述一组按钮中的按钮是否被按下。在一些实施例中，在所述装置处于等待按钮按下状态中时：所述一系列L个电阻器连接到第一参考电压；所述电子线性键区电路的共用第三节点连接到与所述第一参考电压不同的第二参考电压；所述数字电子组件中包括的电压变化监视引脚连接到所述电子线性键区电路的监视节点，所述监视节点包括所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述第二端节点或者中间节点或所述电子线性键区电路的共用第三节点中的至少一者；所述电压变化监视引脚被配置成输入引脚；以及其中所述数字电子组件被适配成：监视所述监视节点处的电压；以及检测所述监视节点处的所述电压是否变化或不同于在没有按钮被按下时的预期电压。

在一些实施例中，所述电压变化监视引脚被配置成数字输入引脚且所述数字电子组件被配置成在所述等待按钮按下状态期间由所述电压变化监视引脚处的电压的上升沿或下降沿来触发。在其他实施例中，所述电压变化监视引脚被配置成模数转换器引脚，并且其中所述数字电子组件被配置成在所述等待按钮按下状态期间轮询所述电压变化监视引脚处的电压的测量值。

在一些实施例中，所述监视节点包括所述电子线性键区电路的共用第三节点，并且其中在所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述电压变化监视引脚通过上拉或下拉电阻器连接到所述第二参考电压。在一些实施例中，上拉或下拉电阻器被包括在数字电子组件中。

在其他实施例中，所述监视节点包括所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述最后端节点或者中间节点中的至少一者；并且其中所述数字电子组件包括连接到所述共用第三节点的第二参考电压输出引脚，并且当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述第二参考电压输出引脚被配置成将所述共用第三节点驱动至所述第二参考电压的输出引脚。

在一些实施例中，所述监视节点包括所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的一者。在一些实施例中，所述数字电子组件包括连接到所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的另一者的第一参考电压输出引脚，并且当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述第一参考电压输出引脚被配置成将所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的所述另一者驱动至所述第一参考电压的输出引脚。在其他实施例中，所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的所述另一者连接到提供所述第一参考电压的固定电压源。

在一些实施例中，所述电子装置可包括先前描述的电子装置中的任一者，被进一步适配成支持闭合开关确定状态以在检测到所述一组按钮中的按钮被按下之后确定所述一组按钮中的哪一按钮被按下。在一些实施例中，在所述装置处于闭合开关确定状态中时：所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的一者连接到第三参考电压；所述一系列L个电阻器的所述第一端节点或所述第二端节点中的另一者连接到与所述第三参考电压不同的第四参考电压；所述数字电子组件中包括的中间电压测量引脚连接到所述电子线性键区电路的共用第三节点；所述中间电压测量引脚被配置成能够测量所述中间电压测量引脚处的电压的输入引脚；以及所述数字电子组件被适配成：获得所述中间电压测量引脚处的电压的测量；以及根据所述电压测量来确定哪一按钮正被按下。在一些实施例中，中间电压测量引脚被配置成模数转换器引脚。

在一些实施例中，该电子装置可包括先前描述的电子装置中的任一者，其中所述数字电子组件包括：连接到所述共用第三节点的第一引脚；连接到所述一系列L个电阻器的所述第一端节点的第二引脚；以及连接到所述一系列L个电阻器的所述第二端节点的第三引脚；以及其中所述装置支持等待按钮按下状态以检测所述一组按钮中的按钮是否被按下，并支持闭合开关确定状态以在检测到所述一组按中的按钮被按下之后确定所述一组按钮中的哪一按钮被按下；以及其中当所述装置处于所述闭合开关确定状态中时，所述数字电子组件被适配成：将所述第二引脚配置成将所述一系列L个电阻器的所述第一端节点驱动至第三参考电压的输出引脚；将所述第三引脚配置成将所述一系列L个电阻器的所述第二端节点驱动至与所述第三参考电压不同的第四参考电压的输出引脚；将所述第一引脚配置成能够测量所述共用第三节点处的电压的输入引脚；测量所述共用第三节点处的电压；以及根据所述测得的电压来确定哪一按钮正被按下；以及其中当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成：将所述第一引脚、所述第二引脚或所述第三引脚配置成被配置为输入引脚的电压监视引脚；监视所述电压监视引脚处的电压；检测所述监视电压引脚处的所述电压是否变化或不同于在没有按钮被按下时的预期电压；以及在检测到所述监视电压引脚处的所述电压已改变或不同于在没有按钮被按下时的预期电压时，推论出按钮被按下。

在一些实施例中，当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成将所述第二引脚或所述第三引脚中的一者配置成所述电压监视引脚，将所述第二引脚或所述第三引脚中的另一者配置成输出引脚(所述输出引脚将该输出引脚所连接到的节点驱动至第一参考电压)，并将所述第一引脚配置成将所述共用第三节点驱动至不同于所述第一参考电压的第二参考电压的输出引脚。

在其他实施例中，当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成将所述第二引脚或所述第三引脚中的至少一者配置成将所述一系列L个电阻器的各节点驱动至第一参考电压的输出引脚，并将所述第一引脚配置成所述电压监视引脚，其中所述第一引脚被进一步配置成通过上拉或下拉电阻器连接到不同于所述第一参考电压的第二参考电压的输入引脚。

在一些实施例中，所述第三参考电压与所述第一参考电压相同且所述第四参考电压与所述第二参考电压相同，或者其中所述第三参考电压与所述第二参考电压相同且所述第四参考电压与所述第一参考电压相同。

在一些实施例中，该电子装置可包括先前描述的电子装置中的任一者，其中所述数字电子组件(650)包括：连接到所述共用第三节点(645)的第一引脚(651)；连接到所述一系列(610)L个电阻器的所述第一端节点(641)的第二引脚(652)；以及其中所述一系列L个电阻器的所述第二端节点(644)连接到固定第二参考电压(690)；以及其中所述装置支持等待按钮按下状态以检测所述一组按钮中的按钮是否被按下，并支持闭合开关确定状态以在检测到所述一组按中的按钮被按下之后确定所述一组按钮中的哪一按钮被按下；以及其中当所述装置处于所述闭合开关确定状态中时，所述数字电子组件被适配成：将所述第二引脚配置成将所述一系列L个电阻器的所述第一端节点驱动至与所述第二参考电压不同的第一参考电压的输出引脚；以及将所述第一引脚配置成能够测量所述中间电压测量引脚处的电压的输入引脚；测量所述中间电压测量引脚处的电压；以及根据所述测得的电压来确定哪一按钮正被按下；以及其中当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成：将所述第一引脚或所述第二引脚配置成被配置为输入引脚的电压监视引脚；监视所述电压监视引脚处的电压；检测所述监视电压引脚处的所述电压是否变化或不同于在没有按钮被按下时的预期电压；以及在检测到所述监视电压引脚处的所述电压已改变或不同于在没有按钮被按下时的预期电压时，推论出按钮被按下。

在一些实施例中，当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成将所述第二引脚配置成所述电压监视引脚且将所述第一引脚配置成将所述共用第三节点驱动至所述第一参考电压的输出引脚。

在其他实施例中，当所述装置处于所述等待按钮按下状态中时，所述数字电子组件被适配成将所述第一引脚配置成所述电压监视引脚，其中所述第一引脚被进一步配置成通过上拉或下拉电阻器连接到所述第一参考电压的输入引脚。

在一些实施例中，根据测得的电压确定哪一按钮正被按下的步骤包括根据所述测得的电压来计算所述一系列L个电阻器中的连接到与正被按下的按钮相对应的闭合开关的节点的位置。在一些实施例中，根据测得的电压确定哪一按钮正被按下的步骤进一步包括根据所述测得的电压、所述一系列L个电阻器的所述第一和第二端节点处的电压之间的差异、以及所述一系列L个电阻器中的电阻器的电阻值来计算所述一系列L个电阻器中的连接到与正被按下的按钮相对应的闭合开关的节点的位置。

在其他实施例中，根据测得的电压确定哪一按钮正被按下的步骤包括将测得电压与一组参考电压相比较。在一些实施例中，根据测得的电压确定哪一按钮正被按下的步骤进一步包括将正被按下的按钮确定为与所述参考电压之一相关联的按钮的步骤。

在一些实施例中，所述电子装置可包括先前描述的电子装置中的任一者，其中所述数字电子组件被进一步适配成在校准阶段期间，为所述一组N个开关中的每一开关测量校准电压并存储测得的校准电压以供在所述闭合开关确定状态中在确定哪一按钮正被按下的所述步骤中使用。

在一些实施例中，每一所存储的校准电压与对应于在测量该所存储的校准电压时闭合的开关的按钮相关联。

在一些实施例中，所述电子装置可包括先前描述的电子装置中的任一者，所述电子装置进一步被适配成支持等待按钮释放状态，检测闭合按钮是否被再次释放，如在本说明书其他部分更详细地解释的。

在本发明的一方面，提供了一种检测线性键区的按钮是否正被按下的方法。该方法的一些实施例可以与本说明书中其他部分描述的线性键区的各实施例一起使用。该方法的特定实施例在图3中解说。

在一些实施例中，线性键区可包括电子线性键区电路，所述电子线性键区电路包括：一系列L个电阻器以及一组N个开关；由此该一系列L个电阻器的所有电阻器串联连接，由此该一系列L个电阻器中的每一电阻器具有两个端子并且除了第一电阻器和最后电阻器之外每一电阻器的每一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到该一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述第一电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第一端子连接到所述一系列L个电阻器的第一端节点并且所述第一电阻器的第二端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述最后电阻器的第一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，并且所述最后电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第二端子连接到所述一系列L个电阻器的第二端节点；并且由此所述一组开关中的每一开关的一个端子连接到所述一系列L个电阻器中的电阻器之一的一个端子，并且所述一组N个开关中的每一开关的第二端子连接到所述电子线性键区电路的共用第三节点。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，由此线性键区可进一步包括一组按钮，由此每一按钮包括或连接到所述一组N个开关中的开关，并且由此如果所述一组按钮中的按钮正被按下，则所述一组N个开关中的被包括在或连接到所述按钮的开关被闭合。

该方法(300)的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，其中所述方法可包括以下步骤：将所述一系列L个电阻器连接(310)到第一参考电压源，将所述电子线性键区电路的共用第三节点连接(320)到与所述第一参考电压不同的第二参考电压；以及监视(330)所述电子线性键区电路的监视节点处的电压以检测(340)所述监视节点处的所述电压是否变化，所述监视节点包括所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述最后端节点、或中间节点或所述电子线性键区电路的共用第三节点中的至少一者。一些实施例可进一步包括以下步骤：如果检测到所述监视节点处的所述电压已变化，则生成(350)按钮已被按下的信号。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，其中所述方法可包括以下步骤：将所述一系列L个电阻器连接到第一参考电压源，由此所述电子线性键区电路使得所述第一参考电压源与所述一组N个开关中的任一开关之间存在至少一个电阻器，将所述电子线性键区电路的共用第三节点处的电压驱动至与所述第一参考电压不同的第二参考电压，以及监视所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述最后端节点、或中间节点中的至少一者处的电压以检测所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述最后端节点、或中间节点中的所述至少一者处的所述电压是否不同于所述第一参考电压。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，由此所述一系列L个电阻器被连接到第一参考电压源，使得所述第一参考电压源与所述一组N个开关中的任一开关之间存在至少一个电阻器。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，所述方法进一步包括以下步骤：如果检测到所述一系列L个电阻器的所述第一端节点、所述最后端节点、或中间节点中的所述至少一者处的所述电压不同于所述第一参考电压，则生成按钮已被按下的信号。

在本发明的另一方面，提供了一种在线性键区的按钮正被按下的情况下确定哪一按钮正被按下的方法。该方法的一些实施例可以与本说明书中其他部分描述的线性键区的各实施例一起使用。所述方法的一些实施例可包括本说明书中其他部分所描述的用于检测线性键区的按钮是否正被按下的各方法中的任一者的实施例中的任一实施例。该方法的特定实施例在图4中解说。

在一些实施例中，线性键区可包括电子线性键区电路，所述电子线性键区电路包括：一系列L个电阻器以及一组N个开关；由此该一系列L个电阻器的所有电阻器串联连接，由此该一系列L个电阻器中的每一电阻器具有两个端子并且除了第一电阻器和最后电阻器之外每一电阻器的每一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到该一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述第一电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第一端子连接到所述一系列L个电阻器的第一端节点并且所述第一电阻器的第二端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述最后电阻器的第一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，并且所述最后电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第二端子连接到所述一系列L个电阻器的第二端节点；并且由此所述一组开关中的每一开关的一个端子连接到所述一系列L个电阻器中的电阻器之一的一个端子，并且所述一组N个开关中的每一开关的第二端子连接到所述电子线性键区电路的共用第三节点。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，由此所述线性键区可进一步包括一组按钮，由此每一按钮包括或连接到所述一组N个开关中的开关，并且由此如果所述一组按钮中的按钮正被按下，则所述一组N个开关中的被包括在或连接到所述按钮的开关被闭合。

该方法(400)的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，并且可包括以下步骤：将第一参考电压施加(410)到所述一系列L个电阻器的第一端节点，将不同于所述第一参考电压的第二参考电压施加(420)到所述一系列L个电阻器的第二端节点，测量(430)所述共用第三节点处的电压，根据测得电压推导出(440)所述一组N个开关中的哪一开关被闭合。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，其中从所述测得电压推导出所述一组N个开关中的哪一开关被闭合的步骤可包括根据所述测得电压计算所述一系列L个电阻器的连接到该被闭合的开关的节点的位置。在一些实施例中，从所述测得电压推导出所述一组N个开关中的哪一开关被闭合的步骤可进一步包括根据所述测得电压、所述第一和第二参考电压之差、以及所述一系列L个电阻器中的电阻器的电阻值来计算所述一系列L个电阻器的连接到该被闭合的开关的节点的位置。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，其中从所述测得电压推导出所述一组N个开关中的哪一开关被闭合的步骤可包括将所述测得电压与一组参考电压相比较。

在本发明的又一方面，提供了一种检测线性键区的按钮是否正被按下以及确定哪一按钮正被按下的方法。该方法的一些实施例可以与本说明书中其他部分描述的线性键区的各实施例一起使用。所述方法的一些实施例可包括本说明书中其他部分所描述的用于检测线性键区的按钮是否正被按下的各方法中的任一者的实施例中的任一实施例，并可包括本说明书中其余部分描述的用于确定线性键区的哪一按钮正被按下的方法中的任一者的实施例中的任一实施例。

在本发明的又一方面，提供了一种对包括线性键区的装置进行校准以使所述装置能够在线性键区的按钮正被按下的情况下确定哪一按钮正被按下的方法。该方法的一些实施例可以与包括本说明书中其他部分描述的线性键区的各实施例之一的各种装置一起使用。该方法的特定实施例在图5中解说。

在一些实施例中，线性键区可包括电子线性键区电路，所述电子线性键区电路包括：一系列L个电阻器以及一组N个开关；由此该一系列L个电阻器的所有电阻器串联连接，由此该一系列L个电阻器中的每一电阻器具有两个端子并且除了第一电阻器和最后电阻器之外每一电阻器的每一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到该一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述第一电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第一端子连接到所述一系列L个电阻器的第一端节点并且所述第一电阻器的第二端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，所述最后电阻器的第一端子连接到中间节点，所述中间节点进一步连接到所述一系列L个电阻器中的确切一个其他电阻器的端子，并且所述最后电阻器的没有连接到所述一系列L个电阻器中的任何其他电阻器的第二端子连接到所述一系列L个电阻器的第二端节点；并且由此所述一组开关中的每一开关的一个端子连接到所述一系列L个电阻器中的电阻器之一的一个端子，并且所述一组N个开关中的每一开关的第二端子连接到所述电子线性键区电路的共用第三节点。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，由此所述线性键区可进一步包括一组按钮，由此每一按钮包括或连接到所述一组N个开关中的开关，并且由此如果所述一组按钮中的按钮正被按下，则所述一组N个开关中的被包括在或连接到所述按钮的开关被闭合。

该方法(500)的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者且可包括以下步骤：将第一参考电压施加(510)到所述一系列L个电阻器的第一端节点，将不同于所述第一参考电压的第二参考电压施加(520)到所述一系列L个电阻器的第二端节点，令(530)所述一组N个开关中的一个或多个开关依次闭合，为所述一个或多个闭合的开关中的每一者测量(540)所述共用第三节点处的电压，为所述一个或多个闭合的开关中的每一者存储(550)对应的测得电压，以及将每一所存储的电压与在该所存储的电压被测得时闭合的对应开关进行关联(560)。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，并且可进一步包括以下步骤：在测量共用第三节点处的电压之前检测开关是否被闭合。

该方法的一些实施例可包括先前描述的方法的实施例中的任一者，其中所述一组N个开关中的所述一个或多个开关可按特定次序依次闭合。在一些实施例中，这一特定次序可以是预定的，且这一预定次序可以是所述装置隐式或显式地已知的。在一些实施例中，这一特定次序可由所述装置来确定，并且所述方法可进一步包括所述装置指示所述次序的步骤。例如，在一些实施例中，所述装置可例如通过该装置的显示器上的消息来指示哪一按钮应由该装置的操作者按下。

在一些实施例中，所述一组N个开关中的所述一个或多个开关可依次自动闭合。例如，在一些实施例中，可通过机器人依次按下与所述一组N个开关中的要闭合的所述一个或多个开关相对应的按钮，自动依次闭合所述一组N个开关中的所述一个或多个开关。

在本发明的又一方面，提供了一种电子装置。在一些实施例中，该装置可包括线性键区且可包括本说明书中其他部分描述的线性键区电路中的任一者和数字电子组件中的任一者。

在一些实施例中，该装置可被适配成执行先前描述的方法中的任一者。具体而言，在一些实施例中，该装置可被适配成执行用于检测线性键区的按钮是否正被按下的方法的实施例中的任一实施例。在一些实施例中，该装置可被适配成执行用于确定线性键区的哪一按钮正被按下的方法的实施例中的任一实施例。在一些实施例中，该装置可被适配成执行用于检测线性键区的按钮是否正被按下的方法的实施例中的任一实施例。在一些实施例中，该装置可被适配成执行用于校准该装置来使得该装置能够在线性键区的按钮正被按下的情况下确定哪一按钮正被按下的方法的实施例中的任一实施例。

附图简述

在如附图中所示的本发明的实施例的下述更具体描述中，本发明的前述和其他特征和优势将更加清楚。

图1示意性地解说了根据本发明的一方面的示例性电子电路。

图2示意性地解说了根据本发明的一方面的示例性装置。

图3示意性地解说了根据本发明的一方面的用于检测线性键区的按钮是否正被按下的示例性方法。

图4示意性地解说了根据本发明的一方面的用于检测线性键区的哪一按钮正被按下的示例性方法。

图5示意性地解说了根据本发明的一方面的用于校准包括线性键区的装置的示例性方法。

图6示意性地解说了根据本发明的一方面的另一示例性电子电路。

具体实施方式

下文讨论本发明的一些实现。虽然对特定实现进行了讨论，但应理解，这仅是出于说明目的来进行的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本方面的精神和范围的情况下可以使用其他组件和配置。

图1示意性地解说了用于提供键区的示例性电子电路(100)。

在一些实施例中，电子电路(100)所提供的键区可被包括在电子装置中，诸如在本说明书其他部分更详细描述的装置中的任一者。更具体而言，电子电路(100)所提供的键区可被包括在结合图2描述的电子装置中的任一者中。

图2示意性地解说了根据本发明的一方面的本发明的示例性电子装置(200)。

在一些实施例中，装置(200)可包括强认证装置。在一些实施例中，该装置可例如包括专用电子硬件设备，其主要或唯一功能是向该设备的合法用户提供认证服务。

装置(200)可包括人类用户输入接口(220)、人类用户输出接口(230)、数据处理器(250)、存储器组件(260)以及用于提供动态变量的值的组件(270)。

处理器(250)和存储器(260)。

该装置可包括可被适配成执行数据处理指令集例如以实现该装置的一个或多个功能的数字数据处理组件(250)。在一些实施例中，数字数据处理组件(250)可包括例如一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)，等等。在一些实施例中，数字数据处理组件可包括本说明书中其他部分描述的IC组件中的任一者。

该装置可包括存储器组件(260)。存储器组件(260)可连接到数字数据处理组件(250)。在一些实施例中，存储器组件可包括被适配成存储要由数据处理组件执行的软件或固件的程序存储器组件。在一些实施例中，该装置所支持的功能性可由储存在其存储器中的软件或固件来定义。

在一些实施例中，存储器组件(260)可包括被适配成永久或临时存储数据的数据存储器组件。在一些实施例中，数据存储器组件可被适配成安全地存储秘密数据，诸如密码密钥。

在一些实施例中，存储器组件可被适配成存储用于确定键区的哪一按钮正被按下的参考电压，如本说明书其他部分中更详细描述的。

存储器组件可例如包括RAM(随机存取存储器)存储器、ROM(只读存储器)存储器、EPROM(可擦除可编程只读存储器)存储器、一次性可编程存储器、闪存存储器、固态存储器、硬盘，等等。在一些实施例中，存储器(260)可部分地或整体地包括在与数据处理组件(250)相同的组件中。

用户接口(220，230)

在一些实施例中，该装置可包括用于与用户交互例如以与用户交换数据、信息和/或命令的用户接口(220，230)。用户接口(220，230)可连接到数字数据处理组件(250)。

在一些实施例中，该装置的用户接口可包括用于向该装置的用户呈现信息和/或数据的用户输出接口(230)。在一些实施例中，用户输出接口可包括例如显示器(230)或音频输出接口。

在一些实施例中，该装置的用户接口可包括用于接收来自用户的输入(诸如举例而言输入数据(如质询或事务数据)或指令(如确认、授权或取消)或口令)的用户输入接口(220)。在一些实施例中，用户输入接口可包括例如键盘(220)。

在一些实施例中，用户输入接口(220)可包括本说明书中其他部分更详细地描述的线性键区。更具体而言，输入用户接口(220)可包括结合图1描述的提供键区的电子电路中的任一者。

凭证生成

在一些实施例中，数据处理组件(250)可被适配成执行密码计算以生成动态凭证。在一些实施例中，该装置可被适配成使用可永久或临时存储在存储器组件(260)中、或者该装置可以从永久或临时储存在存储器组件(260)中的数据导出的密码密钥来生成动态凭证。在一些实施例中，该装置可被适配成使用作为储存在存储器组件(260)中的实例的一部分的数据来生成动态凭证。在一些实施例中，该装置可被适配成使用对称密码算法来生成动态凭证。在一些实施例中，用于生成动态凭证的这一密码算法可以用一个或多个对称秘密密码凭证生成密钥来参数化。在一些实施例中，凭证生成密钥可以与服务器共享，诸如举例而言凭证验证服务器或认证服务器。

在一些实施例中，该装置可被适配成使用可包括由该装置提供的内部值的动态变量来生成动态凭证。例如，在一些实施例中，该装置可包括时钟(270)，且该装置可以使用该时钟提供的时间值作为内部值。在一些实施例中，该装置可以维持计数器，并且该装置可被适配成使用该计数器的值作为内部值以生成该实例的动态凭证，并在每次该装置使用该计数器的值生成动态凭证时(例如，通过递增或递减)更新该计数器的值。

在一些实施例中，该装置可被适配成使用可包括提供给该装置的外部值的动态变量来生成动态凭证。在一些实施例中，此类外部值可包括由服务器生成的质询或要签署的事务数据。在一些实施例中，外部值可由用户通过使用该装置的用户输入接口(220)手动地提供给该装置。例如，该装置可以捕捉用户可作为该装置中包括的键盘上的字符串来输入的质询或事务数据。在一些实施例中，外部值被提供为包括在由该装置借助于其数据输入接口接收到的消息或命令中。

在一些实施例中，该装置可被适配成将所生成的动态凭证呈现给用户。例如，在一些实施例中，该装置可以将所生成的动态凭证作为可读字符的串来显示在其显示器上。在一些实施例中，该串可只包括十进制字符。在其他实施例中，该串可包括字母数字字符。

形状因子

在一些实施例中，该装置可包括可在其上布置该装置中包括的电子组件中的至少一些的塑料电路板。其他电子组件可电连接到布置在该电路板上的组件(例如，通过电线)。在一些实施例中，该装置的所有电子组件被包括在单个外壳内。在一些实施例中，该外壳可以由塑料或金属或材料组合来制成。在一些实施例中，该认证装置可以是单片设备。在本说明书的上下文中，这意味着认证装置中包括的数字数据处理、存储器组件、用户输入接口、以及用户输出接口全部被包括在单个物理设备中。

大小和重量

在一些实施例中，该装置具有使得该装置能被认为是便携式、袖珍型、手持式设备的重量和空间尺寸。在一些实施例中，该装置具有使得该装置可通过邮件以适度成本发送给用户的重量和空间尺寸。例如，在一些实施例中，该装置可具有小于2cm的厚度、小于10cm的宽度、小于15cm的长度、以及小于200克的重量。在其他实施例中，该装置可具有小于1.5cm的厚度、小于7cm的宽度、小于13cm的长度、以及小于110克的重量。在一些实施例中，该装置的长度和宽度可比标准全尺寸信用卡的长度和宽度分别超出不超过10％。在一些实施例中，该装置可具有标准全尺寸信用卡的长度和宽度。在一些实施例中，该装置可在适用于标准全尺寸信用卡的余裕内具有标准全尺寸信用卡的长度、宽度和厚度(例如，具有如ISO/IEC 7810所规定的ID-1大小智能卡的尺寸)。

电源

在一些实施例中，该装置包括自主电源。在一些实施例中，该电源可包括电池。在一些实施例中，该电池可以是可替换的。

描述了多个实现。然而，将理解可进行各种修改。例如，一个或多个实现的各元素可被组合、删除、修改、或补充以形成进一步实现。相应地，其他实现也在所附权利要求的范围内。此外，尽管可能已经关于若干实现中的仅一个描述了特定特征，但在任何给定或特定应用需要或对任何给定或特定应用有利时，可将这样的特征与其它实现的一个或多个其它特征组合。虽然以上描述了不同的实施例，但应当理解的是它们只是作为示例而非限制。具体而言，出于描绘所描述的权利要求主题的目的而描述组件或方法的每一个中可以想到的组合是不可能的，但本领域内的普通技术人员应该认识到，许多进一步组合和排列都是可能的。因此，本文教导的宽度和范围不应被上面描述的示例性实施例中的任一者所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。