[實用新型]一種計算器電路

有效

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• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN201917900U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 邱丹;陸健;楊桂萍;趙海;徐佰新;陳長華;薛中;陳銘
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: G06F15/02
• 分類號: G06F15/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及計算器電路，具體涉及復位產生方式與振蕩器結構。

背景技術

計算器是最常見的電子產品之一，其特點是帶有鍵盤陣列和LCD顯示；采用電池供電，對功耗較為敏感，要求整機耗電低，但在接受鍵盤命令和執(zhí)行計算操作時又需要快速響應。同時，對于芯片設計來說，由于外圍應用環(huán)境各有差別，實際工作條件比較復雜，要求電路有較高的可靠性，在外圍應用環(huán)境發(fā)生突變或惡化時能確保電路繼續(xù)正常工作。

在電路時鐘的選擇上，現有技術中采用高頻時鐘，保證了電路接受鍵盤命令和進行運算的響應速度較快，但是功耗較大；如果采用低頻時鐘，電路的功耗得到控制，但是響應速度又無法保證。如果提供了高頻和低頻兩種電路時鐘，而高頻時鐘由一路振蕩器構成，低頻時鐘由高頻時鐘分頻得到，則高頻振蕩器始終處于工作狀態(tài)，同樣有功耗偏大的缺點。

當電路的外圍條件發(fā)生突變時，如供電電壓發(fā)生變化，電路內部的狀態(tài)可能發(fā)生錯亂，從而導致功能失效。現有技術中解決這一問題的有效方法就是及時使電路復位。一般的計算器電路都帶有上電復位功能，即在系統(tǒng)上電過程中，電路內部產生一復位信號，等上電完成并穩(wěn)定后，延遲一段時間再解除復位信號，以確保內部各器件實現可靠復位。

上電復位電路只能確保電路在上電過程中可靠復位，但是對于系統(tǒng)運行過程中的電壓跌落不起作用。另外，由于上電復位電路對于瞬時的掉電不敏感，如果IC電源地上有大的電解電容，在關機后電還沒掉光再上電，就會出現復位不良。

發(fā)明內容

本實用新型要解決的技術問題針對計算器電路的響應速度和功耗對時鐘速度的不同要求，以及單一上電復位電路可靠性不足等問題，通過對計算器電路結構的改進，提高系統(tǒng)工作的可靠性，并達到系統(tǒng)響應速度和功耗的平衡。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種計算器電路，包括：

1.鍵掃描模塊，用于掃描鍵盤的狀態(tài)；

2.程序處理模塊，包括ROM、指令譯碼及微操作產生電路、ALU、PC定時器、總線交換電路與狀態(tài)標志電路。ROM接收PC定時器的定時信息，并向總線交換電路與指令譯碼及微操作產生電路輸出指令信息；總線交換電路接收鍵掃描模塊與指令譯碼及微操作產生電路的輸出信號，并從ROM中取指，向ALU輸出信號；ALU的輸出信號提供給狀態(tài)標志電路，向總線交換電路提供反饋信號；狀態(tài)標志電路的輸出信號提供給PC定時器，進行程序流程控制。

3.系統(tǒng)切換模塊，接收鍵掃描模塊與程序處理模塊的輸出信號，用于提供系統(tǒng)工作狀態(tài)或等待狀態(tài)之間的切換；

4.LCD驅動模塊，包括RAM、倍壓電路、段譯碼電路與COM信號產生電路，接收程序處理模塊的輸出信號，用于驅動LCD顯示計算結果。其中，RAM接收總線交換電路的輸出信號，向段譯碼電路提供信號；段譯碼電路接收RAM與倍壓電路的輸出信號；COM產生電路接收倍壓電路的輸出信號；段譯碼電路與COM產生電路的輸出共同驅動LCD。

5.復位模塊，接收系統(tǒng)切換模塊的輸出信號，對系統(tǒng)內的電壓進行復位，具體包括上電復位模塊與低壓復位模塊。低壓復位電路的輸出與上電復位電路的輸出依次通過或非門與非門，進行邏輯“或”運算，最后輸出為系統(tǒng)復位信號。低壓復位電路實現當電源電壓跌落到一定幅度時，電路自動復位，同時，對于關機后掉電不完全再上電的情形，低壓復位電路也能在掉電時及時對電路復位，從而實現復位的高可靠性。

6.振蕩器模塊，接收系統(tǒng)切換模塊的輸出信號，為系統(tǒng)提供高頻與低頻的時鐘頻率，具體包括高頻振蕩器與低頻振蕩器。低頻振蕩器中的電阻一端與高頻振蕩器中電阻一端相連，共同連接電容、反相器與RS觸發(fā)器，另一端分別連接二選一開關的2個引腳，并通過開關實現高頻振蕩器與低頻振蕩器的切換：當鍵盤實現有效命令時，開關連接高頻振蕩器，系統(tǒng)采用高頻時鐘工作，進行運算、產生計算結果并驅動LCD顯示，達到較快的響應速度；當系統(tǒng)處于等待狀態(tài)時，開關連接低頻振蕩器，系統(tǒng)采用低頻時鐘工作，等待接收有效命令，大大降低系統(tǒng)耗電，提高電池的使用壽命。

低壓復位電路能實現對電源電壓的監(jiān)控，但是它的工作需要建立時間，如果電路的上電時間太快，有可能來不及響應。因此，本實用新型采用上電復位電路輸出和低壓復位電路輸出相或的方法，兩種復位產生方式同時起作用，以達到整個系統(tǒng)的高可靠性。同時，通過內部邏輯，產生振蕩器的切換選擇信號，在鍵盤接收到有效命令時采用高頻時鐘工作，在系統(tǒng)處于等待狀態(tài)時采用低頻時鐘工作。