移動通信終端的方向傳感器接口裝置及其控制方法
2023-11-10 06:50:37 4
專利名稱：移動通信終端的方向傳感器接口裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種移動通信終端的方向傳感器接口裝置及其控制方法，尤其是能夠利用埠數較少的終端控制部來控制傳感器控制部的移動通信終端的方向傳感器接口及其控制方法，其中，傳感器控制部對方向傳感器發生的信號進行模擬/數字處理，而方向傳感器則是利用傳感器感應到的地磁的磁通量變化或是利用因受地磁影響而變化的元件阻抗值來測定指向角。
背景技術：
一般而言，處理測定指向角的方向傳感器的輸出信號的ASIC晶片由如下幾個部分構成傳感器部，用以感應因地磁而產生的磁通量變化；傳感器控制部，用以把傳感器的模擬/數字輸出轉換為SPI(SinglePort Interface，單口接口)，或是利用通過SPI輸入的控制信號來控制傳感器並進行測定。
上述傳感器控制部由ASIC晶片構成；傳感器部由三個傳感器模塊構成，其中2個傳感器模塊用於感應水平X方向和Y方向的磁通量變化，1個傳感器模塊用於感應Z方向的磁通量變化。
此時，上述單口接口使用MISO(Master Input Slave Output)、MOSI(Master Output Slave Input)、SCLK，當感應到通過SCLK接入的時鐘信號的上升沿(Rising Edge)時，通過主設備(例終端的MSM等)和從設備(例傳感器控制部)的MISO、MOSI針實現單向的1比特串行通信。
當然，通過SCLK接入的時鐘脈衝頻率(最大1MHz)越高，通信就會越快，如果不接入時鐘脈衝，就不進行向MISO、MOSI的讀寫操作，即使向MISO、MOSI施加信號，也無法實現通信。
因此，在SCLK的下降沿(Falling Edge)，在低電平期間內，更新MISO、MOSI的輸入輸出數據信號。
另一方面，與分析用戶的移動軌跡並計算指向角的方法相比，利用上述地磁來測量用戶指向角的方向傳感器具有一個突出特徵，它可以實時應用，即使在無移動軌跡的情況下(當站立並僅變換指向角時)，也可以測量指向角。因此，最近正在為把上述方向傳感器安裝到移動通信終端中而進行著研究。
然而，除了移動通信終端的控制部(MSM)和上述傳感器控制部通過SPI進行通信之外，對於DRDY(Data Ready，數據備用信號埠)、RESET(重置埠)、SSNOT(晶片選通埠)等3個埠，也必須實現通信，因此，主設備一側至少需要6個GPIO端子，這就給接口提出一個難題。
發明內容
本發明正是為解決上述以往問題而提出的，目的在於提供一種移動通信終端的方向傳感器接口及其控制方法，它能夠利用埠數較少的終端控制部來控制傳感器控制部，其中，傳感器控制部對方向傳感器發生的信號進行模擬/數字處理，而方向傳感器則是利用傳感器感應到的地磁的磁通量變化或是利用因受地磁影響而變化的元件阻抗值來測定指向角。
為實現上述目的，本發明的特徵是由以下幾個部分構成從設備，它把作為主設備的終端控制部的時鐘埠及數據輸出埠分別串行連接到傳感器控制部的時鐘埠和數據輸入埠(MOSI)；第1切換部，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述從設備數據輸出埠所輸出的數據接入主設備的數據輸入埠；第2切換部，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述主設備的數據輸出埠所輸出的信號接入從設備的重置埠。
而且，為了實現上述目的，本發明的特徵是包括如下幾個步驟第1步驟，從設備(傳感器控制部)接通電源後，主設備(終端控制部)設置從設備的數據備用信號埠；第2步驟，設置完上述數據備用信號埠後，重置從設備；第3步驟，上述重置完成後，把檢測方向的命令接入從設備；第4步驟，判斷是否輸出上述命令所產生的結果，接受該結果數據。
本發明使用SPDT(Single-Pole Double-Throw，單刀雙擲)模擬開關，使埠數較少的主設備側移動通信終端控制部(MSM)和埠數較多的從設備側傳感器控制部實現配件安裝空間的最小化，同時使兩者可以相互連接。
此時，從設備側傳感器控制部使用6個埠(SCLK、MOSI、MISO、DRDY、RESET、SSNOT)，主設備側終端控制部使用3個GPIO埠(SCLK、Data_out、Data_in)。而且，對於傳感器控制部的晶片選通埠(SSNOT)，當是外置時，利用接地(GND)始終保持允許狀態，當是內置時，連接終端控制部(MSM)的晶片選通埠進行使用。
圖1是本發明的移動通信終端的方向傳感器接口裝置的結構框圖；圖2是本發明的移動通信終端的方向傳感器接口裝置的控制方法流程圖。
具體實施例方式
下面參照
本發明的有益實施例。
圖1是本發明的移動通信終端的方向傳感器接口裝置的結構框圖，它由以下幾個部分構成從設備(101)，它把主設備(100)的時鐘埠及數據輸出埠分別串行連接到時鐘埠和數據輸入埠(MOSI)；第1切換部(102)，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述從設備(101)數據輸出埠所輸出的數據接入主設備的數據輸入埠；第2切換部(103)，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述主設備的數據輸出埠所輸出的信號接入從設備的重置埠。
此時，上述第1切換部(102)使用SPDT模擬開關，把SPDT的NO(Normal Open，常通)端連接到從設備的數據輸出埠，把NC(Normal Close，常閉)端連接到用於反轉上述數據輸出埠信號的反相器(104)，並把共同信號端(COM1)連接到主設備的數據輸入埠。
另外，上述第2切換部(103)也使用SPDT模擬開關，把SPDT的NO端連接到主設備的數據輸出埠，使NC端接地，並把共同信號端(COM2)連接到從設備的重置埠。
而且，上述第1、2切換部是由從設備的數據備用信號埠所輸出的信號控制的，如果DRDY＝1，則切換為NO端，如果DRDY＝0，則切換為NC端。
下面參照圖2的流程圖，說明如上構成的裝置的操作流程。
圖2是本發明的移動通信終端的方向傳感器接口裝置的控制方法流程圖。首先，當接通安裝於終端上的傳感器控制部的電源後，主設備(終端的控制部)則無法獲知從設備(傳感器控制部)的數據備用信號埠的電平值(S101)。
因此，主設備通過數據輸出埠輸出任意的命令(command)，以此設置從設備的數據備用信號埠。即，上述數據備用信號埠一旦處理命令，則被設置。此時，上述主設備在輸出命令後，把數據輸出埠設置為低電平(S102)。
這樣一來，數據備用信號埠被設置為高電平，所以，第1、2切換部(102，103)被切換到NO端。即，主設備在不知道從設備的數據備用信號埠電平的狀態下，將其設置為高電平。
接著，如上設置了數據備用信號埠後，主設備把數據輸出埠設置為「高」電平，從而通過第2切換部重置從設備。因此，數據備用信號埠被重設為「低」電平，同時，第1、2切換部被切換到NC端(S103)。
這樣一來，主設備讀取通過第1切換部輸入的從設備的數據輸出埠的狀態，在輸出時鐘脈衝的同時，輸出檢測方向所需的實際命令(S104)。
命令被如上接入後，從設備對命令進行處理，處理完成後，數據備用信號埠被設置為「高」，並切換第1、2切換部，因此主設備可以根據通過數據輸入埠輸入的電平是否發生反轉來判斷第1切換部是否已經切換(S105)。
如上所述，等待主設備的數據輸入埠的電平發生反轉，如果反轉(S106)，意味著從設備的數據備用信號埠被設置為「高」電平，第1、2切換部處於切換為NO端的狀態(S107)。
因此，主設備在輸出時鐘脈衝的同時，通過第1切換部，把從設備數據輸出埠處理並輸出的結果數據讀取到數據輸入埠(S108)。上述過程(S103～S108)反覆進行，直至完成方向測定(S109)。
如上所述，本發明便可以從具有較少埠數的終端控制部-主設備連接到具有較多端子數的傳感器控制部-從設備並進行控制。
如上述所作的說明，本發明移動通信終端的方向傳感器接口裝置及其控制方法，能夠利用埠數較少的終端控制部來控制傳感器控制部，其中，傳感器控制部對方向傳感器發生的信號進行模擬/數字處理，而方向傳感器則是利用傳感器感應到的地磁的磁通量變化或是利用因受地磁影響而變化的元件阻抗值來測定指向角。
權利要求
1.一種移動通信終端的方向傳感器接口裝置，其特徵是由以下幾個部分構成從設備，它把作為主設備的終端控制部的時鐘埠及數據輸出埠分別串行連接到傳感器控制部的時鐘埠和數據輸入埠(MOSI)；第1切換部，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述從設備數據輸出埠所輸出的數據接入主設備的數據輸入埠；第2切換部，它受從設備數據備用信號埠所輸出的信號的控制，把上述主設備的數據輸出埠所輸出的信號接入從設備的重置埠。
2.根據權利要求1所述的移動通信終端的方向傳感器接口裝置，其特徵是上述第1切換部使用SPDT模擬開關，把SPDT的NO端連接到從設備的數據輸出埠，把NC端連接到用於反轉上述數據輸出埠信號的反相器(104)，並把共同信號端(COM1)連接到主設備的數據輸入埠。
3.根據權利要求1所述的移動通信終端的方向傳感器接口裝置，其特徵是上述第2切換部使用SPDT模擬開關，把SPDT的NO端連接到主設備的數據輸出埠，使NC端接地，並把共同信號端(COM2)連接到從設備的重置埠。
4.根據權利要求1或2所述的移動通信終端的方向傳感器接口裝置，其特徵是上述第1、2切換部受由從設備的數據備用信號埠所輸出的信號控制，如果DRDY＝1，則切換為NO端，如果DRDY＝0，則切換為NC端。
5.一種移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是包括如下幾個步驟第1步驟，從設備(傳感器控制部)接通電源後，主設備(終端控制部)設置從設備的數據備用信號埠；第2步驟，設置完上述數據備用信號埠後，重置從設備；第3步驟，上述重置完成後，把檢測方向的命令接入從設備；第4步驟，判斷是否輸出上述命令所生產的結果，接受該結果數據的輸入。
6.根據權利要求5所述的移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是上述第1步驟是主設備向從設備輸出任意命令並進行處理，以此設置數據備用信號埠。
7.根據權利要求5所述的移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是上述第2步驟是把主設備的數據輸出埠設置為「高」電平，從而把「高」信號接入到與之連接的從設備的重置埠並進行重置。
8.根據權利要求5所述的移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是上述第3步驟是接入方向檢測所需的命令和時鐘脈衝，以使從設備能夠識別命令。
9.根據權利要求5所述的移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是上述第4步驟是將數據備用信號埠設置為「高」，受該信號控制的切換部被切換，從而輸入到主設備數據輸入埠的數據輸出埠的電平發生反轉，以此判斷從設備是否完成命令處理。
10.根據權利要求5所述的移動通信終端方向傳感器接口裝置的控制方法，其特徵是在上述第4步驟，當從設備要完成命令處理時，接入時鐘脈衝，在其上升沿中識別命令處理結果數據。
全文摘要
一種移動通信終端的方向傳感器接口裝置及其控制方法，它由如下結構構成從設備，它把作為主設備(Master)的終端控制部的時鐘埠(SCLK)及數據輸出埠(Data
文檔編號H04M11/00GK1536918SQ03155749
公開日2004年10月13日 申請日期2003年9月1日 優先權日2003年4月12日
發明者姜道佑 申請人:樂金電子(中國)研究開發中心有限公司