一種智能筆的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能筆，特別涉及一種可基于NFC感應(yīng)和通過(guò)MIPI的連接方式進(jìn)行擴(kuò)展的智能筆。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上出現(xiàn)了各種功能的智能筆，但其功能都是固定的，不能由用戶自行定義。而隨著用戶的個(gè)性化需求越來(lái)越強(qiáng)烈，用戶都希望根據(jù)自己的需求搭建符合自己需求的智能筆，所有的功能都是自己的需求，然后將自己不需要的功能都剔除以降低價(jià)格.但是在目前的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，很難支持這樣自定義硬件結(jié)構(gòu)，如果要所有用戶的各種需求，就需要設(shè)計(jì)一個(gè)完整的最齊全配置的硬件設(shè)備，這對(duì)于智能筆來(lái)說(shuō)無(wú)論硬件成本和電池功耗都是難以接受的，目前的解決方法就是硬件方案設(shè)計(jì)者根據(jù)市場(chǎng)中主流的需求設(shè)計(jì)一種滿足最多用戶同時(shí)也要考慮功耗和成本的折衷的一種功能搭配，所以始終無(wú)法做到針對(duì)每個(gè)具體用戶的具體需求來(lái)定義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種可根據(jù)用戶自己需求定義的智能筆，其最小配置只包含一個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)和部分NFC接口，然后用戶可以根據(jù)自己的需求隨意增加任何自己需要的功能電路，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展功能。
[0004]本發(fā)明的智能筆是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種智能筆，包括一基礎(chǔ)系統(tǒng)、至少一個(gè)NFC接口和至少一個(gè)低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，所述基礎(chǔ)系統(tǒng)設(shè)于筆體內(nèi)，所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)通過(guò)所述NFC接口可拆地連接于筆體上。
[0005]進(jìn)一步的，所述NFC接口為可拆卸連接的兩卡片狀貼片，其中一卡片狀貼片集成于所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)上并位于低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的表面，另一卡片狀貼片集成于所述基礎(chǔ)系統(tǒng)上并位于筆體便于接觸的表面上，且該兩卡片狀貼片通過(guò)粘貼或者磁鐵吸附連接。
[0006]進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括至少一個(gè)高速擴(kuò)展接口和至少一個(gè)高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，該高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)通過(guò)所述高速擴(kuò)展接口可拆地連接于筆體上。
[0007]進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)通信控制單元、第一傳輸總線、第一系統(tǒng)操作CPU、第一程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及藍(lán)牙通信單元；所述數(shù)據(jù)通信控制單元通過(guò)所述第一傳輸總線分別與所述第一系統(tǒng)操作CPU、第一程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及藍(lán)牙通信單元連接；所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)包括第二傳輸總線、第二系統(tǒng)操作CPU、第二程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、低速接口功能單元以及NFC收發(fā)控制單元；所述第二傳輸總線分別連接所述第二系統(tǒng)操作CPU、第二程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、低速接口功能單元、NFC收發(fā)控制單元，所述第二系統(tǒng)操作CPU還連接NFC收發(fā)控制單元；所述NFC接口包括至少一第一 NFC感應(yīng)電路和至少一第二 NFC感應(yīng)電路，所述第一 NFC感應(yīng)電路與所述基礎(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信控制單元連接，所述第二 NFC感應(yīng)電路與所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的NFC收發(fā)控制單元連接；所述第一 NFC感應(yīng)電路和第二 NFC感應(yīng)電路一一對(duì)應(yīng)可拆卸連接；所述高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)包括第三傳輸總線、第三系統(tǒng)操作CPU、第三程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及高速接口功能單元；所述第三傳輸總線分別連接所述第三系統(tǒng)操作CPU、第三程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、高速接口功能單元連接；所述高速擴(kuò)展接口包括至少一第一 Unipro協(xié)議控制器、第一 MIPI M-PHY接口、第二 MIPIM-PHY接口和至少一第二 Unipro協(xié)議控制器，所述第一 MIPI M-PHY接口通過(guò)第一 Unipro協(xié)議控制器與所述基礎(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信控制單元連接，所述第二MIPI M-PHY接口通過(guò)第二Unipro協(xié)議控制器與所述所述高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第三傳輸總線連接，所述第一 MIPIM-PHY接口和第二 MIPI M-PHY接口可拆卸連接。
[0008]進(jìn)一步的，對(duì)于低速接口擴(kuò)展，所述基礎(chǔ)系統(tǒng)的工作流程是:
[0009](I)基礎(chǔ)系統(tǒng)電路開(kāi)始工作后，第一系統(tǒng)操作CPU負(fù)責(zé)通過(guò)第一傳輸總線對(duì)第一程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀寫操作完成系統(tǒng)啟動(dòng)；
[0010](2)系統(tǒng)啟動(dòng)后，第一系統(tǒng)操作CPU會(huì)通過(guò)第一傳輸總線和數(shù)據(jù)通信控制單元對(duì)第一 NFC感應(yīng)電路周期性進(jìn)行逐一掃描操作，以確定哪個(gè)NFC接口上掛有低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，直到掃描完所有的NFC接口 ；
[0011](3)當(dāng)確定NFC接口上掛有低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，則進(jìn)行握手確認(rèn).握手確認(rèn)方法為第一系統(tǒng)操作CPU寫一組約定好的數(shù)據(jù)流到低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第二程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的約定好的地址，低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)第二系統(tǒng)操作CPU會(huì)一直讀取該約定好的地址，如果讀到的數(shù)正好是約定好的數(shù)據(jù)流，則低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第二系統(tǒng)操作CPU會(huì)將這個(gè)約定好的數(shù)據(jù)流寫回基礎(chǔ)系統(tǒng)中的約定地址，不同的地址代表不同的低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一系統(tǒng)操作CPU會(huì)遍歷查詢約定的地址，如果發(fā)現(xiàn)有約定的地址寫了約定好的數(shù)據(jù)流，則表示NFC接口接入了有效的低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)存放的地址判斷低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的類型；
[0012](4)當(dāng)?shù)退俳涌跀U(kuò)展子系統(tǒng)完成握手后，就可以接入基礎(chǔ)系統(tǒng)一起協(xié)同工作。
[0013]所述步驟(3)中，如果在一個(gè)NFC接口掃描到有電路負(fù)載，則基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一系統(tǒng)操作CPU會(huì)在發(fā)出握手信號(hào)一段時(shí)間后持續(xù)進(jìn)行約定地址的遍歷查詢，當(dāng)查詢一定次數(shù)后，發(fā)現(xiàn)所有的約定地址中一直都沒(méi)有有效的數(shù)據(jù)流，則表示該NFC接口上的負(fù)載電路不是約定的低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，判定為沒(méi)有掛載低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，然后開(kāi)始下一個(gè)NFC接口的掃描.直到所有的NFC接口掃描完畢。
[0014]進(jìn)一步的，所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的工作流程為:
[0015](I)、低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)開(kāi)始工作后，第二系統(tǒng)操作CPU會(huì)根據(jù)握手協(xié)議一直讀約定好的第二程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的地址.在第二 NFC感應(yīng)電路接近基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一NFC感應(yīng)電路后，第一系統(tǒng)操作CPU會(huì)在定時(shí)掃描NFC接口時(shí)發(fā)現(xiàn)該NFC接口出現(xiàn)電路負(fù)載，然后嘗試進(jìn)行握手操作，直至完成握手操作；
[0016](2)、基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一系統(tǒng)操作CPU對(duì)低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第二系統(tǒng)操作CPU進(jìn)行工作開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)?shù)退俳涌跀U(kuò)展子系統(tǒng)的第二系統(tǒng)操作CPU處于工作狀態(tài)時(shí)，通過(guò)讀取子低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第二程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行程序運(yùn)行和數(shù)據(jù)運(yùn)算；當(dāng)?shù)退俳涌跀U(kuò)展子系統(tǒng)的第二系統(tǒng)操作CPU處于工作關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于低功耗狀態(tài)以節(jié)省電會(huì)K ;
[0017](3)、當(dāng)?shù)退俳涌跀U(kuò)展子系統(tǒng)的第二系統(tǒng)操作CPU處于工作狀態(tài)時(shí)，所述低速接口功能單元接受第二系統(tǒng)操作CPU控制，負(fù)責(zé)接收并識(shí)別功能操作信息，然后將識(shí)別結(jié)果通過(guò)第二傳輸總線送往第二系統(tǒng)操作CPU ;
[0018](4)、然后第二系統(tǒng)操作CPU在接收到識(shí)別結(jié)果后，通過(guò)NFC接口送往基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一系統(tǒng)操作CPU以供其使用。
[0019]進(jìn)一步的，所述低速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)中的所述低速接口功能單元為語(yǔ)音識(shí)別功能單元、紅外遙控單元、手勢(shì)識(shí)別功能單元、生理數(shù)據(jù)采集單元、文字識(shí)別和記錄單元、指紋識(shí)別功能單元、音樂(lè)播放單元的至少一種。其中，
[0020]所述語(yǔ)音識(shí)別功能單元包括語(yǔ)音識(shí)別單元和麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別單元連接所述第二傳輸總線；
[0021]所述紅外遙控單元為紅外收發(fā)單元，該紅外收發(fā)單元連接所述第二傳輸總線；
[0022]所述手勢(shì)識(shí)別功能單元包括手勢(shì)識(shí)別單元和攝像頭，所述攝像頭通過(guò)手勢(shì)識(shí)別單元連接所述第二傳輸總線；
[0023]所述生理數(shù)據(jù)采集單元包括體溫采集單元、脈博采集單元、血壓采集單元以及皮膚電采集單元中的至少一種；所述體溫采集單元、脈博采集單元、血壓采集單元以及皮膚電采集單元均連接所述第二傳輸總線；
[0024]所述文字識(shí)別和記錄單元包括攝像頭、文字識(shí)別單元和文字記錄單元，所述攝像頭依次通過(guò)所述文字識(shí)別單元和文字記錄單元連接所述第二傳輸總線；
[0025]所述指紋識(shí)別功能單元包括指紋采集單元和指紋識(shí)別單元，該指紋采集單元通過(guò)指紋識(shí)別單元連接所述第二傳輸總線；
[0026]所述音樂(lè)播放單元包括音樂(lè)解碼電路和擴(kuò)音器，該擴(kuò)音器通過(guò)音樂(lè)解碼電路連接所述第二傳輸總線。
[0027]進(jìn)一步的，所述高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的高速接口功能單元為高速無(wú)線連接單元、顯示功能單元中的至少一種。其中，所述高速無(wú)線連接單元包括RF射頻收發(fā)單元和WIFI控制器，所述RF射頻收發(fā)單元通過(guò)該WIFI控制器連接所述第三傳輸總線；所述顯示功能單元包括顯示屏幕和顯示控制單元，該顯示屏幕通過(guò)該顯示控制單元連接所述第三傳輸總線。
[0028]進(jìn)一步的，對(duì)于高速接口擴(kuò)展，所述基礎(chǔ)系統(tǒng)和高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的工作流程是:
[0029]I)當(dāng)基礎(chǔ)系統(tǒng)開(kāi)始工作后，基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一操作系統(tǒng)CPU會(huì)遍歷掃描所有高速擴(kuò)展接口，當(dāng)檢測(cè)到高速擴(kuò)展接口中有效信號(hào)為有效時(shí)，表示該高速擴(kuò)展接口掛有高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)；
[0030]2)當(dāng)確定高速擴(kuò)展接口上掛有高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，則進(jìn)行握手確認(rèn).握手確認(rèn)方法為第一系統(tǒng)操作CPU寫一組約定好的數(shù)據(jù)流到高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第三程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的約定好的地址，高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)第三系統(tǒng)操作CPU會(huì)一直讀取該約定好的地址，如果讀到的數(shù)正好是約定好的數(shù)據(jù)流，則高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的第三系統(tǒng)操作CPU會(huì)將這個(gè)約定好的數(shù)據(jù)流寫回基礎(chǔ)系統(tǒng)中的約定地址，不同的地址代表不同的高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，基礎(chǔ)系統(tǒng)的第一系統(tǒng)操作CPU會(huì)遍歷查詢約定的地址，如果發(fā)現(xiàn)有約定的地址寫了約定好的數(shù)據(jù)流，則表示高速擴(kuò)展接口接入了有效的高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)存放的地址判斷高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)的類型；
[0031]3)當(dāng)握手確認(rèn)高速接口擴(kuò)展子系統(tǒng)類型后，即可接入基礎(chǔ)系統(tǒng)開(kāi)始正常協(xié)同工作。
[0032]本發(fā)明具有如下