本發(fā)明提供一種可用以消除輸入信號的彈跳(bounce)或突波(glitch)的去抖動裝置及其方法，特別是一種數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置及其方法。

背景技術(shù)：

在信號傳輸?shù)倪^程中，通常是以前一級的輸出信號直接作為下一級的輸入信號。然而，于實(shí)務(wù)上，由于元件所輸出的信號并非完美理想的波形，例如：按壓按鍵所產(chǎn)生的輸入信號，其信號進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)之前會有幾毫秒時間來回彈跳，而此彈跳(bounce)現(xiàn)象將易導(dǎo)致下一級接收電路因信號狀態(tài)誤判，進(jìn)而產(chǎn)生錯誤的訊息或誤動作。

尤其對某些于邏輯判斷的設(shè)定上只要偵測到信號的轉(zhuǎn)態(tài)現(xiàn)象就會使得系統(tǒng)對應(yīng)動作的特定裝置而言，此種彈跳現(xiàn)象影響尤為深遠(yuǎn)。因此，已知許多裝置的輸出信號于輸入下一級的元件之前，會先通過去抖動裝置將裝置的輸出信號延遲緩沖，直待信號的狀態(tài)穩(wěn)定后才將信號輸入給下一級元件。

然而，已知的去抖動裝置其信號的彈跳(bounce)或突波(glitch)的去抖動處理方式、結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，且只能對特定一類的信號進(jìn)行處理而無法通用。因此，如何簡化信號的去抖動處理方式及去抖動裝置的結(jié)構(gòu)，并使得去抖動裝置可對多類的信號進(jìn)行處理，實(shí)為本技術(shù)領(lǐng)域的人員所欲琢磨的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，提供一種數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置，包含信號檢測電路以及信號產(chǎn)生電路。其中，信號檢測電路用以依據(jù)時脈信號來檢測輸入信號達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的平均周期值。信號產(chǎn)生電路 用以依據(jù)時脈信號取樣輸入信號，以根據(jù)取樣到的輸入信號的電位與平均周期值產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號，以消除輸入信號上的抖動。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的一實(shí)施態(tài)樣中，上述的信號檢測電路包含檢測單元以及均值單元；其中檢測單元用以依據(jù)時脈信號取樣輸入信號以產(chǎn)生輸入信號的至少一變換寬度值；均值單元用以將檢測單元所輸出的各變換寬度值與一預(yù)設(shè)寬度值作比較，且將小于或等于預(yù)設(shè)寬度值的所有變換寬度值取一平均值，且均值單元可根據(jù)平均值產(chǎn)生上述的平均周期值。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的一實(shí)施態(tài)樣中，其中當(dāng)上述的平均值不為整數(shù)時，上述的均值單元可以無條件進(jìn)位的方式取得平均值的整數(shù)部分來作為上述的平均周期值。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的一實(shí)施態(tài)樣中，上述的信號產(chǎn)生電路包含運(yùn)算單元以及輸出單元；其中運(yùn)算單元用以根據(jù)時脈信號取樣輸入信號，以根據(jù)所取樣到的輸入信號的電位來調(diào)整上述的累計(jì)值，其中當(dāng)運(yùn)算單元所取樣到的輸入信號的電位是為高預(yù)設(shè)電位且累計(jì)值小于平均周期值時，運(yùn)算單元增加累計(jì)值，而當(dāng)運(yùn)算單元所取樣到的輸入信號的電位是為低預(yù)設(shè)電位且累計(jì)值大于最小值時，運(yùn)算單元減少累計(jì)值；輸出單元用以將累計(jì)值分別與平均周期值以及最小值作比較，以對應(yīng)產(chǎn)生輸出信號，其中當(dāng)累計(jì)值等于平均周期值時，輸出單元可產(chǎn)生輸出信號為高位準(zhǔn)信號，當(dāng)累計(jì)值等于最小值時，輸出單元可產(chǎn)生輸出信號為低位準(zhǔn)信號，而當(dāng)累計(jì)值大于最小值且小于平均周期值時，輸出單元可維持輸出信號的電位。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供一種數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法，包含根據(jù)時脈信號檢測輸入信號達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的平均周期值、根據(jù)時脈信號取樣輸入信號、根據(jù)取樣到的輸入信號的電位調(diào)整一累計(jì)值，以及根據(jù)累計(jì)值、平均周期值與最小值產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號，以消除輸入信號的抖動。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的一實(shí)施態(tài)樣中，其中上述的調(diào)整累計(jì)值的步驟包含當(dāng)取樣到輸入信號的電位大于或等于高預(yù)設(shè)電位且累計(jì)值小于平均周期值時增加累計(jì)值、當(dāng)取樣到輸入信號的電位小于高預(yù)設(shè)電位且累計(jì)值大于最小值時減少累計(jì)值，以及當(dāng)取樣到輸入信號的電位小于高預(yù)設(shè)電 位且累計(jì)值等于最小值時，或當(dāng)取樣到輸入信號的電位大于或等于高預(yù)設(shè)電位且累計(jì)值等于平均周期值時維持累計(jì)值時，維持累計(jì)值。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的一實(shí)施態(tài)樣中，其中上述的產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號的步驟包含當(dāng)累計(jì)值等于平均周期值時，產(chǎn)生電位為高位準(zhǔn)信號的輸出信號，當(dāng)累計(jì)值等于最小值時，產(chǎn)生電位為低位準(zhǔn)信號的輸出信號，以及當(dāng)累計(jì)值大于最小值且小于平均周期值時，維持輸出信號的電位。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的一實(shí)施態(tài)樣中，其中上述的檢測輸入信號的步驟包含依據(jù)時脈信號產(chǎn)生輸入信號的至少一變換寬度值、比較各變換寬度值與預(yù)設(shè)寬度值、將小于或等于預(yù)設(shè)寬度值的所有變換寬度值取平均以產(chǎn)生一平均值，以及根據(jù)平均值產(chǎn)生平均周期值。

在數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的一實(shí)施態(tài)樣中，其中上述的平均周期值是為對平均值以無條件進(jìn)位的方式所取得的平均值的整數(shù)部分。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置及其方法，通過信號檢測電路對輸入信號進(jìn)行取樣以自動識別各種輸入信號達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)所需的平均周期值，且通過信號產(chǎn)生電路根據(jù)取樣到的輸入信號的電位所調(diào)整的累計(jì)值、信號檢測電路所得的平均周期值以及一最小值來作比較后，即可產(chǎn)生去抖動后的輸出信號，而得以消除輸入信號上的抖動。此外，本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的結(jié)構(gòu)相較于已知結(jié)構(gòu)較為簡單，而可降低其成本耗費(fèi)。

以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí)相關(guān)技藝者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求書范圍及附圖，任何熟習(xí)相關(guān)技藝者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的概要示意圖。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的檢測單元根據(jù)取樣到的輸入信號的電位 產(chǎn)生至少一變化寬度值的概要示意圖。

圖3為圖1中檢測單元的一實(shí)施例的概要示意圖。

圖4為圖1中均值單元的一實(shí)施例的概要示意圖。

圖5為圖1中運(yùn)算單元與輸出單元的一實(shí)施例的概要示意圖。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的流程示意圖。

圖7為圖6中步驟S 10的流程概要示意圖。

圖8為圖6中步驟S30的流程概要示意圖。

圖9為圖6中步驟S40的流程概要示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的概要示意圖。請參閱圖1，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100包含信號檢測電路110以及信號產(chǎn)生電路120。

信號檢測電路110的時脈端電性連接至?xí)r脈源(未圖示)，并接收來自時脈源的時脈信號clk。信號檢測電路110的輸入端電性連接至前級電路(未圖示)，并接收來自前級電路的輸入信號Vi。信號產(chǎn)生電路120的時脈端電性連接至?xí)r脈源，并接收來自時脈源的時脈信號clk。信號產(chǎn)生電路120的第一輸入端電性連接至前級電路，以接收來自前級電路的輸入信號Vi，且信號產(chǎn)生電路120的第二輸入端電性連接至信號檢測電路110的輸出端，以接收來自信號檢測電路110的平均周期值A(chǔ)1。

信號檢測電路110用以基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi，借以檢測出輸入信號Vi在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所需的平均周期值A(chǔ)1。信號產(chǎn)生電路120用以基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi，借以根據(jù)所取樣到的輸入信號Vi的電位以及所接收到的平均周期值A(chǔ)1產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號Vo，而可消除輸入信號Vi上的抖動且避免輸入信號Vi上的抖動影響到下一級電路的運(yùn)作。

于此，所述的穩(wěn)定狀態(tài)是指輸入信號Vi具有大致穩(wěn)定的轉(zhuǎn)態(tài)變化而無突然或不規(guī)律的轉(zhuǎn)態(tài)變化，換言之，輸入信號Vi于達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，其 信號上應(yīng)不出現(xiàn)彈跳(bounce)或突波(glitch)等抖動干擾。

在本實(shí)施例中，信號檢測電路110可包含檢測單元111以及均值單元112。其中，檢測單元111的時脈端電性連接至?xí)r脈源(未圖示)，并接收來自時脈源的時脈信號clk，且檢測單元111的輸入端電性連接至前級電路(未圖示)，并接收來自前級電路的輸入信號Vi。均值單元112的時脈端電性連接至?xí)r脈源，并接收來自時脈源的時脈信號clk，且均值單元112的輸入端電性連接至檢測單元111的輸出端，并接收來自檢測單元111的至少一變換寬度值W1。

檢測單元111可用以基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi，并根據(jù)取樣到的輸入信號Vi的電位變化來得到輸入信號Vi上的至少一變換寬度值W1。

于此，預(yù)設(shè)寬度值W2可為輸入信號Vi達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后的一平均信號寬度值。換言之，輸入信號Vi的最小信號寬度應(yīng)約略等于預(yù)設(shè)寬度值W2，且當(dāng)輸入信號Vi上若出現(xiàn)有信號寬度小于預(yù)設(shè)寬度值W2時，便可將其視為輸入信號Vi的抖動。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的檢測單元根據(jù)取樣到的輸入信號的電位產(chǎn)生至少一變化寬度值的概要示意圖。請參閱圖1與圖2，舉例而言，假設(shè)檢測單元111基于時脈信號clk的頻率于一檢測時間內(nèi)，例如：16個時脈信號clk的周期，所取樣到的輸入信號Vi的電位為(0010,0101,1111,0100)，且預(yù)設(shè)寬度值W2為3，即此時輸入信號Vi的最小信號寬度應(yīng)約略等于3個時脈信號clk的周期寬度。于此，是以邏輯“1”來代表一高預(yù)設(shè)電位，且以邏輯“0”來代表一低預(yù)設(shè)電位。

依據(jù)圖2可知，檢測單元111可依據(jù)于第2次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位以及于第3次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)輸入信號Vi從低預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至高預(yù)設(shè)電位，而由于此為輸入信號Vi的第一次轉(zhuǎn)態(tài)，檢測單元111無法依于此次轉(zhuǎn)態(tài)得到輸入信號Vi的變換寬度值。接著，檢測單元111則可依據(jù)于第3次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位以及于第4次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從高預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至低預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第4次取樣到的輸入 信號Vi的低預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到低預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第2次取樣，來得到輸入信號Vi的第一個變換寬度值W11為1(因?yàn)橛诘?次與第4次取樣之間，僅有一次取樣到高預(yù)設(shè)電位)。接著，檢測單元111更可依據(jù)于第5次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位以及于第6次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從低預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至高預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第6次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到高預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第3次取樣，來得到輸入信號Vi的第二個變換寬度值W12為2(因?yàn)橛诘?次與第6次取樣之間，有二次取樣到低預(yù)設(shè)電位)。

又，檢測單元111可依據(jù)于第6次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位以及于第7次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從高預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至低預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第7次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到低預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第5次取樣，來得到輸入信號Vi的第三個變換寬度值W13為1(因?yàn)橛诘?次與第7次取樣之間，僅有一次取樣到高預(yù)設(shè)電位)。接著，檢測單元111可依據(jù)于第7次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位以及于第8次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從低預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至高預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第8次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到高預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第6次取樣，來得到輸入信號Vi的第四個變換寬度值W14為1(因?yàn)橛诘?次與第6次取樣之間，僅有一次取樣到低預(yù)設(shè)電位)。接著，檢測單元111可依據(jù)于第12次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位以及于第13次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從高預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至低預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第13次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到低預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第7次取樣，來得到輸入信號Vi的第五個變換寬度值W15為5(因?yàn)橛诘?次與第13次取樣之間，有五次取樣到高預(yù)設(shè)電位)。

同樣地，檢測單元111可依據(jù)于第13次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位以及于第14次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)到輸入信號Vi從低預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至高預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第 14次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到高預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第12次取樣，來得到輸入信號Vi的第六個變換寬度值W16為1(因?yàn)橛诘?2次與第14次取樣之間，僅有一次取樣到低預(yù)設(shè)電位)。接著，檢測單元111可依據(jù)于第14次取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位以及于第15次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位，發(fā)現(xiàn)輸入信號Vi從高預(yù)設(shè)電位轉(zhuǎn)態(tài)至低預(yù)設(shè)電位，且檢測單元111進(jìn)而可依據(jù)于第15次取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位與前次同樣取樣到低預(yù)設(shè)電位的時點(diǎn)，即第13次取樣，來得到輸入信號Vi的第七個變換寬度值W17為1(因?yàn)橛诘?3次與第15次取樣之間，僅有一次取樣到高預(yù)設(shè)電位)。

因此，在上述的例子中，檢測單元111共可產(chǎn)生七個變換寬度值W11～W17，然本發(fā)明不以此為限，檢測單元111所產(chǎn)生的變換寬度值及其數(shù)量端視輸入信號Vi的電位變化與其檢測時間而定。

在一些實(shí)施例中，檢測單元111可為一種移位電路(shift circuit)。圖3為圖1中檢測單元的一實(shí)施例的概要示意圖。請參閱圖3，檢測單元111可包含至少三個正反器(以下分別稱之為第一正反器DFF1、第二正反器DFF2與第三正反器DFF3)、至少二個反相器(以下分別稱之為第一反相器INV1與第二反相器INV2)、至少二個與門(以下分別稱之為第一與門AND1與第二與門AND2)、或門OR1以及算術(shù)邏輯單元ALU1。于此，算術(shù)邏輯單元ALU1可為一累加器(accumulator)。

第二正反器DFF2的輸入端D電性連接至第一正反器DFF1的輸出端Q、第一反相器INV1的輸入端以及第二與門AND2的第一輸入端，且第二正反器DFF2的輸出端Q電性連接至第二反相器INV2的輸入端以及第一與門AND1的第二輸入端。

第一反相器INV1的輸出端電性連接至第一與門AND1的第一輸入端，且第二反相器INV2的輸出端電性連接至第二與門AND2的第二輸入端。

第一與門AND1的輸出端電性連接至或門OR1的第一輸入端，且第二與門AND2的輸出端電性連接至或門OR1的第二輸入端。第三正反器DFF3的輸入端電性連接至或門OR1的輸出端。

算術(shù)邏輯單元ALU1的時脈端電性連接至?xí)r脈源(未圖示)，且算術(shù)邏輯單元ALU1的輸入端電性連接至第三正反器DFF3的輸出端Q。

第一正反器DFF1的時脈端CK、第二正反器DFF2的時脈端CK、第三正反器DFF3的時脈端CK以及算術(shù)邏輯單元ALU1的控制端接收時脈信號clk。第一正反器DFF1的輸入端D接收輸入信號Vi。

因此，第一正反器DFF1可在時脈信號clk的控制下對輸入信號Vi進(jìn)行取樣，并產(chǎn)生第一輸出信號Vo1。第二正反器DFF2可在時脈信號clk的控制下對第一輸出信號Vo1進(jìn)行取樣，并產(chǎn)生第二輸出信號Vo2。第一輸出信號Vo1經(jīng)由第一反相器INV1反相后與第二輸出信號Vo2可通過第一與門AND1進(jìn)行邏輯運(yùn)算，且第二輸出信號Vo2經(jīng)由第二反相器INV2反相后與第一輸出信號Vo1可通過第二與門AND2進(jìn)行邏輯運(yùn)算?；蜷TOR1可對第一與門AND1與第二與門AND2所輸出的信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算后產(chǎn)生第三輸出信號Vo3。第三正反器DFF3可在時脈信號clk的控制下對第三輸出信號Vo3進(jìn)行取樣，并產(chǎn)生第四輸出信號Vo4。而算術(shù)邏輯單元ALU1可在時脈信號clk的控制下根據(jù)第四輸出信號Vo4作動，并產(chǎn)生變換寬度值W1。

在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谒妮敵鲂盘朧o4的邏輯值為“1”時，算術(shù)邏輯單元ALU1不產(chǎn)生變換寬度值W1，而當(dāng)?shù)谒妮敵鲂盘朧o4的邏輯值為“0”時，算術(shù)邏輯單元ALU1則可依據(jù)時脈信號clk的控制進(jìn)行累加計(jì)算，并產(chǎn)生變換寬度值W1。然而，本發(fā)明并非以此為限，算術(shù)邏輯單元ALU1亦可于第四輸出信號Vo4的邏輯值為“1”時，依據(jù)時脈信號clk的控制進(jìn)行累加計(jì)算，并產(chǎn)生變換寬度值W1，且于第四輸出信號Vo4的邏輯值為“0”時，不產(chǎn)生變換寬度值W1。于此，正反器、反相器、與門、或門、算術(shù)邏輯單元等的細(xì)部電路構(gòu)件及運(yùn)作皆為所屬技術(shù)領(lǐng)域中所已知的，故不再贅述。

再次參考圖1，均值單元112則可用以將檢測單元111所產(chǎn)生的各變換寬度值W1與預(yù)設(shè)寬度值W2個別作比較，且均值單元112可對小于或等于預(yù)設(shè)寬度值W2的所有變換寬度值W1取平均以獲得一平均值，進(jìn)而可依據(jù)此平均值產(chǎn)生輸入信號Vi所需達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的平均周期值A(chǔ)1。

于此，接著以上述的例子來進(jìn)行說明，如圖2所示，檢測單元 111共產(chǎn)生七個變換寬度值W11～W17，而均值單元112可將變換寬度值W11～W17分別與預(yù)設(shè)寬度值W2(預(yù)設(shè)寬度值W2假設(shè)為3)作比較，比較后唯有第五個變換寬度值W15大于預(yù)設(shè)寬度值W2。因此，均值單元112可對變換寬度值W11～W14、W16、W17進(jìn)行運(yùn)算以取得一平均值。換言之，平均值可以后式計(jì)算：A2＝(W11+W12+W13+W14+W15+W16+W17)/6＝(1+2+1+1+1+1)/6≈1.166，即此時平均值的值約為1.166。

在本實(shí)施例中，當(dāng)均值單元112取得的平均值并非為一整數(shù)時，均值單元112可以無條件進(jìn)位方式取得平均值的整數(shù)部分來作為平均周期值W1。以前例而言，當(dāng)平均值的值約為1.166時，均值單元112所輸出的平均周期值W1是為2。

第4為圖1中均值單元的一實(shí)施例的概要示意圖。請參閱圖4，均值單元112可包含比較器P1、取樣暫存器R1、第三與門AND3、至少二個算術(shù)邏輯單元(以下分別稱之為第二算術(shù)邏輯單元ALU2與第三算術(shù)邏輯單元ALU3)、除法器D1以及均值暫存器R2。

比較器P1的第一輸入端接收變換寬度值W1，且比較器P1的時脈端接收時脈信號clk。

取樣暫存器R1的資料端電性連接至比較器P1的第一輸出端，取樣暫存器R1的致能端接收第三輸出信號Vo3，且取樣暫存器R1的時脈端接收時脈信號clk。

第三與門AND3的第一輸入端接收第四輸出信號Vo4，且第三與門AND3的第二輸入端電性連接至比較器P1的第二輸出端。

第二算術(shù)邏輯單元ALU2的第一輸入端電性連接至取樣暫存器R1的輸出端，第二算術(shù)邏輯單元ALU2的第二輸入端電性連接至第三算術(shù)邏輯單元ALU3的第一輸出端，第二算術(shù)邏輯單元ALU2的控制端電性連接至第三與門AND3的輸出端，且第二算術(shù)邏輯單元ALU2的時脈端接收時脈信號clk。

第三算術(shù)邏輯單元ALU3的控制端連接至第三與門AND3的輸出端，且第三算術(shù)邏輯單元ALU3的時脈端接收時脈信號clk。

除法器D1的第一輸入端電性連接至第二算術(shù)邏輯單元ALU2的輸出端，除法器D1的第二輸入端電性連接至第三算術(shù)邏輯單元ALU3的第二輸出端，且除法器D1的時脈端接收時脈信號clk。

均值暫存器R2的輸入端電性連接至除法器D1的輸出端，且均值暫存器R2的時脈端接收時脈信號clk。

因此，比較器P1可在時脈信號clk的控制下比較變換寬度值W1與預(yù)設(shè)寬度值W2的大小。于此，預(yù)設(shè)寬度值W2可預(yù)先載入至比較器P1。其中當(dāng)變換寬度值W1大于預(yù)設(shè)寬度值W2時，比較器P1可產(chǎn)生致能信號Ve輸出至第三與門AND3，其中比較器P1所產(chǎn)生的致能信號Ve的邏輯值為“0”，且比較器P1可所產(chǎn)生的輸出信息Vd為零；反之，當(dāng)變換寬度值W1小于或等于預(yù)設(shè)寬度值W2時，比較器P1可產(chǎn)生致能信號Ve輸出至第三與門AND3，其中比較器P1所產(chǎn)生的致能信號Ve的邏輯值為“1”，且比較器P1所產(chǎn)生的輸出信息Vd是等于變換寬度值W1。

取樣暫存器R1則可在時脈信號clk的控制下根據(jù)第三輸出信號Vo3作動，其中當(dāng)?shù)谌敵鲂盘朧o3為有效時，例如邏輯值為“1”時，取樣暫存器R1可抓取比較器P1所輸出的輸出信息Vd；而當(dāng)?shù)谌敵鲂盘朧o3為無效時，例如邏輯值為“0”時，取樣暫存器R1則可輸出第一暫存資料I1。于此，取樣暫存器R1所輸出的第一暫存資料I1大致上等同于所抓取到的輸出信息Vd。

第三與門AND3用以根據(jù)致能信號Ve的邏輯值與第四輸出信號Vo4來致動第二算術(shù)邏輯單元ALU2以及第三算術(shù)邏輯單元ALU3。

因此，當(dāng)致能信號Ve以及第四輸出信號Vo4為有效時，例如邏輯值皆為“1”時，第二算術(shù)邏輯單元ALU2可在時脈信號clk的控制下執(zhí)行一次加法運(yùn)算，并于加上第一暫存資料I1后產(chǎn)生一累計(jì)結(jié)果Vr；而第三算術(shù)邏輯單元ALU3則可在時脈信號clk的控制下執(zhí)行一次加法運(yùn)算，并于加上數(shù)值1后產(chǎn)生一累加次數(shù)值Vt。

在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谌阈g(shù)邏輯單元ALU3所產(chǎn)生的累加次數(shù)值Vt已達(dá)到第三算術(shù)邏輯單元ALU3的一最大計(jì)算值時，除法器D1可在時脈信號clk的控制下開始利用累加次數(shù)值Vt對累計(jì)結(jié)果Vr進(jìn)行除法運(yùn)算，以 獲得平均值。于此，除法器D1可將平均值以無條件進(jìn)位方式轉(zhuǎn)換成平均周期值A(chǔ)1，并將平均周期值A(chǔ)1儲存于均值暫存器R2中。

此外，當(dāng)?shù)谌阈g(shù)邏輯單元ALU3所產(chǎn)生的累加次數(shù)值Vt已達(dá)到第三算術(shù)邏輯單元ALU3的一最大計(jì)算值時，第三算術(shù)邏輯單元ALU3更可產(chǎn)生一歸零信號Vz給第二算術(shù)邏輯單元ALU2，以使第二算術(shù)邏輯單元ALU2可將累計(jì)結(jié)果Vr歸零。

再次參考圖1，在一實(shí)施例中，信號產(chǎn)生電路120可包含運(yùn)算單元121以及輸出單元122。其中，運(yùn)算單元121的時脈端電性連接至?xí)r脈源(未圖示)，并接收來自時脈源的時脈信號clk。運(yùn)算單元121的第一輸入端電性連接至前級電路(未圖示)，并接收來自前級電路的輸入信號Vi。而運(yùn)算單元121的第二輸入端電性連接至均值單元112的輸出端，并接收來自均值單元112的平均周期值A(chǔ)1。輸出單元122的時脈端電性連接至?xí)r脈源(未圖示)，并接收來自時脈源的時脈信號clk。輸出單元122的第一輸入端電性連接至運(yùn)算單元121的輸出端，并接收來自運(yùn)算單元121的累計(jì)值C1。而輸出單元122的第二輸入端電性連接至均值單元112的輸出端，并接收來自均值單元112的平均周期值A(chǔ)1。

運(yùn)算單元121用以基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi，并根據(jù)取樣到的輸入信號Vi的電位來對應(yīng)調(diào)整其輸出的累計(jì)值C1的大小。

在一實(shí)施例中，當(dāng)運(yùn)算單元121是取樣到的輸入信號Vi的高預(yù)設(shè)電位時，運(yùn)算單元121會判斷當(dāng)前的累計(jì)值C1是否達(dá)到平均周期值A(chǔ)1，若運(yùn)算單元121判斷的結(jié)果為當(dāng)前的累計(jì)值C1尚未達(dá)到平均周期值A(chǔ)1時，運(yùn)算單元121會增加累計(jì)值C1的數(shù)值，例如：將當(dāng)前的累計(jì)值C1加上數(shù)值1；反之，若運(yùn)算單元121判斷的結(jié)果為當(dāng)前的累計(jì)值C1達(dá)到平均周期值A(chǔ)1時，運(yùn)算單元121會維持其累計(jì)值C1，換言之，運(yùn)算單元121不增減其累計(jì)值C1。而當(dāng)運(yùn)算單元121是取樣到的輸入信號Vi的低預(yù)設(shè)電位時，運(yùn)算單元121會判斷當(dāng)前的累計(jì)值C1是否為最小值，例如：數(shù)值0，若運(yùn)算單元121判斷的結(jié)果為當(dāng)前的累計(jì)值C1不為零時，運(yùn)算單元121會減少累計(jì)值C1的數(shù)值，例如：將當(dāng)前的累計(jì)值C1減少數(shù)值1；反之，若運(yùn)算單元121判斷的結(jié)果為當(dāng)前的累計(jì)值C1為最小值時，運(yùn)算單元121會維持其累計(jì)值 C1，換言之，運(yùn)算單元121不增減其累計(jì)值C1。

輸出單元122則用以將運(yùn)算單元121所輸出的累計(jì)值C1分別與平均周期值A(chǔ)1以及最小值作比較，以據(jù)此產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號Vo。于此，最小值可預(yù)設(shè)于運(yùn)算單元121以及輸出單元122中。

在一實(shí)施例中，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出單元122所產(chǎn)生的輸出信號Vo可為高位準(zhǔn)信號，換言之，此時輸出信號Vo的電位是位于高位準(zhǔn)，例如：1.8伏特。舉例而言，假如輸出信號Vo的電位原為低位準(zhǔn)，則當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出信號Vo的電位便會從低位準(zhǔn)轉(zhuǎn)態(tài)至高位準(zhǔn)；而若輸出信號Vo的電位原為高位準(zhǔn)時，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出信號Vo的電位仍會維持于高位準(zhǔn)。

而當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，輸出單元122所產(chǎn)生的輸出信號Vo可為低位準(zhǔn)信號，換言之，此時輸出信號Vo的電位是位于低位準(zhǔn)，例如：0伏特。舉例而言，假如輸出信號Vo的電位原為高位準(zhǔn)，則當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，輸出信號Vo的電位便會從高位準(zhǔn)轉(zhuǎn)態(tài)至低位準(zhǔn)；而若輸出信號Vo的電位原為低位準(zhǔn)時，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，輸出信號Vo的電位仍會維持于低位準(zhǔn)。

又，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1大于最小值且小于平均周期值A(chǔ)1時，即累計(jì)值C1不等于最小值且亦不等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出單元122會維持當(dāng)前所產(chǎn)生的輸出信號Vo的電位。換言之，若輸出信號Vo的電位于前一時點(diǎn)位于高位準(zhǔn)，則當(dāng)前輸出信號Vo的電位會仍位于高位準(zhǔn)；反之，若輸出信號Vo的電位于前一時點(diǎn)位于低位準(zhǔn)，則當(dāng)前輸出信號Vo的電位會仍位于低位準(zhǔn)。

圖5為圖1中運(yùn)算單元與輸出單元的一實(shí)施例的概要示意圖。請參閱圖5，運(yùn)算單元121可以邏輯運(yùn)算單元ALU4來實(shí)現(xiàn)。而輸出單元122可包含比較器P2與一正反器DFF4。

邏輯運(yùn)算單元ALU4的第一輸入端接收輸入信號Vi，且邏輯運(yùn)算單元ALU4的第二輸入端接收平均周期值A(chǔ)1。比較器P2的第一輸入端電性 連接至邏輯運(yùn)算單元ALU4的輸出端，且比較器P2的第二輸入端接收平均周期值A(chǔ)1。正反器DFF4的輸入端D電性連接至比較器P2的輸出端。邏輯運(yùn)算單元ALU4的時脈端、比較器P2的時脈端以及正反器DFF4的時脈端CK分別接收時脈信號clk。

因此，邏輯運(yùn)算單元ALU4可在時脈信號clk的控制下對輸入信號Vi進(jìn)行取樣，并依據(jù)取樣到輸入信號Vi的電位進(jìn)行對應(yīng)的判斷，進(jìn)而可依據(jù)判斷的結(jié)果對應(yīng)調(diào)整所輸出的累計(jì)值C1的大小。而比較器P2可在時脈信號clk的控制下將邏輯運(yùn)算單元ALU4所輸出的累計(jì)值C1分別與平均周期值A(chǔ)1以及最小值作比較，并根據(jù)比較的結(jié)果輸出對應(yīng)的邏輯值，進(jìn)而致使正反器DFF4可在時脈信號clk的控制下產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號Vo。例如：當(dāng)比較器P2的比較結(jié)果為累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，比較器P2可輸出邏輯“1”，且正反器DFF4所產(chǎn)生的輸出信號Vo的電位可為高位準(zhǔn)信號，即邏輯“1”；而當(dāng)比較器P2的比較結(jié)果為累計(jì)值C1等于最小值時，比較器P2可輸出邏輯“0”，且正反器DFF4所產(chǎn)生的輸出信號Vo的電位可為低位準(zhǔn)信號，即邏輯“0”。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法的流程示意圖。請參閱圖6，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動方法包含根據(jù)時脈信號clk檢測輸入信號Vi達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的平均周期值A(chǔ)1(步驟S10)、根據(jù)時脈信號clk取樣輸入信號Vi(步驟S20)、根據(jù)取樣到的輸入信號Vi的電位調(diào)整累計(jì)值C1(步驟S30)以及根據(jù)累計(jì)值C1、平均周期值A(chǔ)1與最小值產(chǎn)生輸出信號Vo(步驟S40)。

圖7為圖6中步驟S10的流程概要示意圖。請參閱圖7，在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟S10可包含產(chǎn)生輸入信號Vi的至少一變換寬度值W1(步驟S11)、比較個變換寬度值W1與預(yù)設(shè)寬度值W2(步驟S12)、將小于或等于預(yù)設(shè)寬度值W2的所有變換寬度值W1取平均以產(chǎn)生平均值(步驟S13)，以及根據(jù)平均值產(chǎn)生平均周期值A(chǔ)1(步驟S14)。

在步驟S11中，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過檢測單元111基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi，進(jìn)而可根據(jù)取樣到的輸入信號Vi的電位變化來得到輸入信號Vi上的至少一變換寬度值W1。

在步驟S12中，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過均值單元112將檢測單元111所產(chǎn)生的各變換寬度值W1與預(yù)設(shè)寬度值W2個別作比較，以去除大于預(yù)設(shè)寬度值W2的變換寬度值W1。于此，預(yù)設(shè)寬度值W2可為輸入信號Vi達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后的一平均信號寬度值。換言之，輸入信號Vi的最小信號寬度應(yīng)約略等于預(yù)設(shè)寬度值W2，且當(dāng)輸入信號Vi上若出現(xiàn)有信號寬度小于預(yù)設(shè)寬度值W2時，便可將其視為輸入信號Vi的抖動。

在步驟S13中，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過均值單元112對剩余的所有變換寬度值W1，即將所有小于或等于預(yù)設(shè)寬度值W2的變換寬度值W1，取一平均值，以識別輸入信號Vi達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需要的周期個數(shù)。

接著，在步驟S14中，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100中的均值單元112更可以無條件進(jìn)位的方式取得無條件進(jìn)位后的平均值的整數(shù)部分來作為平均周期值A(chǔ)1。

在步驟S20中，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過運(yùn)算單元121基于時脈信號clk的頻率來取樣輸入信號Vi。

圖8為圖6中步驟S30的流程概要示意圖。請參閱圖8，在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟S30可包含增加累計(jì)值C1(步驟S31a)、減少累計(jì)值C1(步驟S31b)，以及維持累計(jì)值C1(步驟S31c)。

在步驟S20取樣到輸入信號Vi的電位時，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過運(yùn)算單元121根據(jù)所取樣到輸入信號Vi的電位做對應(yīng)的動作。

當(dāng)運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是大于或等于高預(yù)設(shè)電位時，運(yùn)算單元121需接著判斷當(dāng)前的累計(jì)值C1是否小于平均周期值A(chǔ)1。若運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是大于或等于高預(yù)設(shè)電位，且當(dāng)前的累計(jì)值C1是小于平均周期值A(chǔ)1時，則接著執(zhí)行步驟S31a，以增加累計(jì)值C1的數(shù)值，例如：將當(dāng)前的累計(jì)值C1加上數(shù)值1。反之，若運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是大于或等于高預(yù)設(shè)電位，且當(dāng)前的累計(jì)值C1是等于平均周期值A(chǔ)1時，則接著執(zhí)行步驟S31c，以維持累計(jì)值C1的數(shù)值不變。

而當(dāng)運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是小于或等于 低預(yù)設(shè)電位時，運(yùn)算單元121則需接著判斷當(dāng)前的累計(jì)值C1是否大于最小值。若運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是小于或等于低預(yù)設(shè)電位，且當(dāng)前的累計(jì)值C1是大于最小值時，則接著執(zhí)行步驟S31b，以減少累計(jì)值C1的數(shù)值，例如：將當(dāng)前的累計(jì)值C1減少數(shù)值1。反之，若運(yùn)算單元121判斷所取樣到輸入信號Vi的電位是小于或等于低預(yù)設(shè)電位，且當(dāng)前的累計(jì)值C1是等于最小值時，則接著執(zhí)行步驟S31c，以維持累計(jì)值C1的數(shù)值不變。

圖9為圖6中步驟S40的流程概要示意圖。請參閱圖9，在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟S40可包含產(chǎn)生電位為高位準(zhǔn)信號的輸出信號Vo(步驟S41a)、產(chǎn)生電位為低位準(zhǔn)信號的輸出信號Vo(步驟S41b)，以及維持輸出信號Vo的電位(步驟S41c)。

在執(zhí)行完步驟S31a、步驟S31b或步驟S31c中的任一步驟后，數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置100可通過輸出單元122根據(jù)累計(jì)值C1分別與平均周期值A(chǔ)1以及最小值作比較，以據(jù)此產(chǎn)生對應(yīng)的輸出信號Vo。

其中，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，執(zhí)行步驟S41a，以產(chǎn)生電為高位準(zhǔn)信號的輸出信號Vo。舉例而言，假如輸出信號Vo的電位原為低位準(zhǔn)，則當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出信號Vo的電位便會從低位準(zhǔn)轉(zhuǎn)態(tài)至高位準(zhǔn)；而若輸出信號Vo的電位原為高位準(zhǔn)時，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于平均周期值A(chǔ)1時，輸出信號Vo的電位仍會維持于高位準(zhǔn)。

而當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，則執(zhí)行步驟S41b，以產(chǎn)生電為低位準(zhǔn)信號的輸出信號Vo。舉例而言，假如輸出信號Vo的電位原為高位準(zhǔn)，則當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，輸出信號Vo的電位便會從高位準(zhǔn)轉(zhuǎn)態(tài)至低位準(zhǔn)；而若輸出信號Vo的電位原為低位準(zhǔn)時，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1等于最小值時，輸出信號Vo的電位仍會維持于低位準(zhǔn)。

又，當(dāng)輸出單元122判斷累計(jì)值C1大于最小值且小于平均周期值A(chǔ)1時，即累計(jì)值C1不等于最小值且亦不等于平均周期值A(chǔ)1時，則接著執(zhí)行步驟S41c，以維持當(dāng)前所產(chǎn)生的輸出信號Vo的電位。換言之，若輸出 信號Vo的電位于前一時點(diǎn)位于高位準(zhǔn)，則當(dāng)前輸出信號Vo的電位會仍位于高位準(zhǔn)；反之，若輸出信號Vo的電位于前一時點(diǎn)位于低位準(zhǔn)，則當(dāng)前輸出信號Vo的電位會仍位于低位準(zhǔn)。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置及其方法，通過信號檢測電路對輸入信號進(jìn)行取樣以自動識別各種輸入信號達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)所需的平均周期值，且通過信號產(chǎn)生電路根據(jù)取樣到的輸入信號的電位所調(diào)整的累計(jì)值、信號檢測電路所得的平均周期值以及一最小值來作比較后，即可產(chǎn)生去抖動后的輸出信號，而得以消除輸入信號上的抖動。此外，本發(fā)明一實(shí)施例的數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置的結(jié)構(gòu)相較于已知結(jié)構(gòu)較為簡單，而可降低其成本耗費(fèi)。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已以較佳實(shí)施例揭示如上述，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所做些許的更動與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書范圍所界定者為準(zhǔn)。

符號說明

100 數(shù)位式自適應(yīng)去抖動裝置

110 信號檢測電路

111 檢測單元

112 均值單元

120 信號產(chǎn)生電路

121 運(yùn)算單元

122 輸出單元

A1 平均周期值

ALU1～ALU4 算術(shù)邏輯單元

AND1～AND3 與門

C1 累計(jì)值

CK 時脈端

clk 時脈信號

D 輸入端

D1 除法器

DFF1～DFF4 正反器

I1 第一暫存資料

INV1、INV2 反相器

OR1 或門

P1、P2 比較器

Q 輸出端

R1 取樣暫存器

R2 均值暫存器

Vd 輸出信息

Ve 致能信號

Vi 輸入信號

Vo 輸出信號

Vo1～Vo4 輸出信號

Vr 累計(jì)結(jié)果

Vt 累加次數(shù)值

Vz 歸零信號

W1、W11～W17 變換寬度

W2 預(yù)設(shè)寬度