一种计算器电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种计算器电路，包括：键扫描模块；程序处理模块，接收键扫描模块输出信号，用于处理各项命令；系统切换模块，接收键扫描模块与程序处理模块输出信号，用于提供系统工作状态或等待状态之间的切换；LCD驱动模块，接收程序处理模块输出信号，用于驱动LCD显示计算结果；复位模块，包括上电复位模块与低压复位模块，对系统进行复位；振荡器模块，接收系统切换模块输出信号，包括高频振荡器与低频振荡器，为系统提供高频与低频的时钟频率。本实用新型专利技术通过增加低压复位电路，使电路能及时复位，从而提高系统复位的可靠性，并通过增加低频振荡器，使计算器处于等待状态时采用低频工作，大大降低系统的功耗。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及计算器电路，具体涉及复位产生方式与振荡器结构。
技术介绍
计算器是最常见的电子产品之一，其特点是带有键盘阵列和IXD显示；采用电池 供电，对功耗较为敏感，要求整机耗电低，但在接受键盘命令和执行计算操作时又需要快速 响应。同时，对于芯片设计来说，由于外围应用环境各有差别，实际工作条件比较复杂，要求 电路有较高的可靠性，在外围应用环境发生突变或恶化时能确保电路继续正常工作。在电路时钟的选择上，现有技术中采用高频时钟，保证了电路接受键盘命令和进 行运算的响应速度较快，但是功耗较大；如果采用低频时钟，电路的功耗得到控制，但是响 应速度又无法保证。如果提供了高频和低频两种电路时钟，而高频时钟由一路振荡器构成， 低频时钟由高频时钟分频得到，则高频振荡器始终处于工作状态，同样有功耗偏大的缺点。当电路的外围条件发生突变时，如供电电压发生变化，电路内部的状态可能发生 错乱，从而导致功能失效。现有技术中解决这一问题的有效方法就是及时使电路复位。一 般的计算器电路都带有上电复位功能，即在系统上电过程中，电路内部产生一复位信号，等 上电完成并稳定后，延迟一段时间再解除复位信号，以确保内部各器件实现可靠复位。上电复位电路只能确保电路在上电过程中可靠复位，但是对于系统运行过程中的 电压跌落不起作用。另外，由于上电复位电路对于瞬时的掉电不敏感，如果IC电源地上有 大的电解电容，在关机后电还没掉光再上电，就会出现复位不良。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题针对计算器电路的响应速度和功耗对时钟速度的 不同要求，以及单一上电复位电路可靠性不足等问题，通过对计算器电路结构的改进，提高 系统工作的可靠性，并达到系统响应速度和功耗的平衡。为解决上述技术问题，本技术提供一种计算器电路，包括1.键扫描模块，用于扫描键盘的状态；2.程序处理模块，包括ROM、指令译码及微操作产生电路、ALU、PC定时器、总线交 换电路与状态标志电路。ROM接收PC定时器的定时信息，并向总线交换电路与指令译码及 微操作产生电路输出指令信息；总线交换电路接收键扫描模块与指令译码及微操作产生电 路的输出信号，并从ROM中取指，向ALU输出信号；ALU的输出信号提供给状态标志电路，向 总线交换电路提供反馈信号；状态标志电路的输出信号提供给PC定时器，进行程序流程控 制。3.系统切换模块，接收键扫描模块与程序处理模块的输出信号，用于提供系统工 作状态或等待状态之间的切换；4. IXD驱动模块，包括RAM、倍压电路、段译码电路与COM信号产生电路，接收程序 处理模块的输出信号，用于驱动LCD显示计算结果。其中，RAM接收总线交换电路的输出信号，向段译码电路提供信号；段译码电路接收RAM与倍压电路的输出信号；COM产生电路接 收倍压电路的输出信号；段译码电路与COM产生电路的输出共同驱动LCD。5.复位模块，接收系统切换模块的输出信号，对系统内的电压进行复位，具体包括 上电复位模块与低压复位模块。低压复位电路的输出与上电复位电路的输出依次通过或非 门与非门，进行逻辑“或”运算，最后输出为系统复位信号。低压复位电路实现当电源电压 跌落到一定幅度时，电路自动复位，同时，对于关机后掉电不完全再上电的情形，低压复位 电路也能在掉电时及时对电路复位，从而实现复位的高可靠性。6.振荡器模块，接收系统切换模块的输出信号，为系统提供高频与低频的时钟频 率，具体包括高频振荡器与低频振荡器。低频振荡器中的电阻一端与高频振荡器中电阻一 端相连，共同连接电容、反相器与RS触发器，另一端分别连接二选一开关的2个引脚，并通 过开关实现高频振荡器与低频振荡器的切换当键盘实现有效命令时，开关连接高频振荡 器，系统采用高频时钟工作，进行运算、产生计算结果并驱动LCD显示，达到较快的响应速 度；当系统处于等待状态时，开关连接低频振荡器，系统采用低频时钟工作，等待接收有效 命令，大大降低系统耗电，提高电池的使用寿命。低压复位电路能实现对电源电压的监控，但是它的工作需要建立时间，如果电路 的上电时间太快，有可能来不及响应。因此，本技术采用上电复位电路输出和低压复位 电路输出相或的方法，两种复位产生方式同时起作用，以达到整个系统的高可靠性。同时， 通过内部逻辑，产生振荡器的切换选择信号，在键盘接收到有效命令时采用高频时钟工作， 在系统处于等待状态时采用低频时钟工作。本技术的技术效果是通过增加低压复位电路，且低压复位电路输出与上电复 位电路的输出依次通过或非门与非门，进行逻辑“或”运算，最后输出为系统复位信号，实现 系统在掉电时能及时对电路复位，提高系统复位的可靠性。同时，增加低频振荡器，且低频 振荡器与高频振荡器并联，并通过内部逻辑实现振荡器的切换，大大降低了系统的功耗，提 高电池的使用寿命。附图说明图1为本技术提出的计算器电路结构；图2为低压复位电路的原理示意图；图3为低压复位电路的工作波形示意图；图4为复位模块的结构示意图；图5为振荡器模块的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本技术 作进一步的详细描述。图1为本技术提出的计算器电路结构。如图1所示，本技术中提出的计算器电路包括以下结构1.程序处理模块101包括R0M、指令译码及微操作产生电路、ALU、状态标志、总线 交换电路和PC定时器。ROM接收PC定时器的定时信息，并向总线交换电路与指令译码及微操作产生电路输出指令信息；总线交换电路接收键扫描模块与指令译码及微操作产生电路 的输出信号，并从ROM中取指，向ALU输出信号；ALU的输出信号提供给状态标志电路，同时 向总线交换电路提供反馈信号；状态标志电路的输出信号提供给PC定时器，进行程序流程 控制。2. IXD驱动模块102包括RAM、倍压电路、段译码、COM信号产生电路。其中，RAM 接收总线交换电路的输出信号，向段译码电路提供信号，RAM分为数据RAM和显示RAM，数据 RAM用于程序运行时暂存数据，显示RAM存放IXD显示数据；倍压电路对芯片电源电压1. 5V 倍压，得到3V电压，给LCD显示模块供电；段译码电路接收RAM与倍压电路的输出信号，COM 产生电路接收倍压电路的输出信号，段译码电路与COM产生电路的输出共同驱动LCD。3.键扫描和系统切换控制，键扫描模块扫描键盘信息，并向程序处理模块101中 的总线交换电路提供输入信号，系统切换模块接收键扫描模块与总线交换电路的输出信 号，相应改变系统工作状态，并切换当前振荡器。计算器系统外接一个键盘阵列，在主程序 运行进入到键扫描程序时，在键扫描输出引脚上送出键扫描信号并等待键盘输入。当某个 键盘输入被检测到，则电路进入相应的分支程序，进行运算。所有的键盘输入分支电路都带 有施密特触发器，以防止误触发。4.复位电路模块103包括上电复位电路和低压复位电路，且上电复位电路和低压 复位电路的输出依次通过或非门与非门，进行逻辑“或”运算，最后输出为系统复位信号。其 中，上电复位电路实现在电路上电过程中产生复位信号，在上电完成后解除该复位信号；低 压复位电路实现当电源电压跌落到某个阈值时产生复位信号，当电源电压重新上升到大于 或等于某个阈值时解除复位信号。5本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种计算器电路，包括：键扫描模块，用于扫描键盘的状态；程序处理模块，接收所述键扫描模块的输出信号，用于处理各项命令；系统切换模块，接收所述键扫描模块与程序处理模块的输出信号，用于提供系统工作状态或等待状态之间的切换；ＬＣＤ驱动模块，接收所述程序处理模块的输出信号，用于驱动ＬＣＤ显示计算结果；其特征在于，还包括：复位模块，对系统内的电压进行复位，具体包括上电复位模块与低压复位模块；振荡器模块，接收所述系统切换模块的输出信号，为系统提供高频与低频的时钟频率，具体包括高频振荡器与低频振荡器。

【技术特征摘要】
1.一种计算器电路，包括键扫描模块，用于扫描键盘的状态；程序处理模块，接收所述键扫描模块的输出信号，用于处理各项命令；系统切换模块，接收所述键扫描模块与程序处理模块的输出信号，用于提供系统工作 状态或等待状态之间的切换；LCD驱动模块，接收所述程序处理模块的输出信号，用于驱动LCD显示计算结果；其特征在于，还包括复位模块，对系统内的电压进行复位，具体包括上电复位模块与低压复位模块；振荡器模块，接收所述系统切换模块的输出信号，为系统提供高频与低频的时钟频率， 具体包括高频振荡器与低频振荡器。2.如权利要求1所述的计算器电路结构，其特征在于，程序处理模块包括R0M，指令译 码电路及微操作产生电路，ALU, PC定时器，总线交换电路与状态标志电路，其中，所述ROM 接收所述PC定时器的定时信息，并向所述总线交换电路与所述指令译码电路及微操作产 生电路输出指令信息；所述总线交换电路接收所述键扫描模块、所述指令译码及微操作产 生电路的输出信号，并从所述ROM中取指，向所述ALU输出信号；所述ALU的输出信号提供 给所述状态标志电路，同时向所述总线交换电路提供反馈信号；所述状态标志电路的输出 信号提供给所述PC定时器，进行程序流程控制。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱丹，陆健，杨桂萍，赵海，徐佰新，陈长华，薛中，陈铭，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32