[發(fā)明專利]可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611140179.6
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108233916B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田澤;劉敏俠;邵剛;王晉;王希;呂俊盛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;G06F13/40
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明屬于電子電路設(shè)計領(lǐng)域，傳統(tǒng)的離散量處理方法在同時處理多種離散量類型時，需要多套方案來同時實現(xiàn)。使用單一的基準電壓已經(jīng)不能滿足要求，當硬件確定時閾值電壓已經(jīng)固定，需要更換時硬件開銷過大，因此設(shè)計了一種可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)，包括：離散量高壓處理單元、比較器compA和compB、鎖存器、電壓基準、DAC、配置寄存器、SPI控制接口及輸出驅(qū)動。內(nèi)部的閾值可通過更改寄存器的值改變，減少外圍電路的同時極大增加了系統(tǒng)的靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種通用離散量的處理電路及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的離散量處理方法在同時處理多種離散量類型時，需要多套方案來同時實現(xiàn)。使用單一的基準電壓已經(jīng)不能滿足要求，當硬件確定時閾值電壓已經(jīng)固定，需要更換時硬件開銷過大，因此需要一種可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)，內(nèi)部的閾值可通過更改寄存器的值改變，減少外圍電路的同時增加系統(tǒng)的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)和方法，根據(jù)系統(tǒng)中需要處理的離散量類型選擇配置的閾值進行處理并輸出。

技術(shù)方案，一種可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)，包括：離散量高壓處理單元、比較器compA和compB、鎖存器、電壓基準、DAC、配置寄存器、SPI控制接口及輸出驅(qū)動,

所述的離散量高壓處理單元接收輸入高壓離散量信號SENSEn:0，對輸入信號進行防護處理，以免高壓信號進入內(nèi)部電路，并對輸入信號進行分壓處理，然后送入后續(xù)處理電路，

所述的比較器compA同相輸入端接高電平閾值VTHI，比較器compB反相輸入端接低電平閾值VTLO，compA反相輸入端連接比較器compB的同相輸入端并連接至離散量高壓處理單元的輸出，比較器compA和compB的輸出端分別接到鎖存器的兩個輸入端口；

所述的電壓基準產(chǎn)生一個穩(wěn)定的與電源電壓和溫度無關(guān)的輸出電壓，給數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC提供一個穩(wěn)定且精確的輸入信號；

所述DAC根據(jù)配置寄存器設(shè)置的數(shù)據(jù)產(chǎn)生離散量信號比較所需要的閾值電壓，共產(chǎn)生兩組GOTH和SOTH四個電平，根據(jù)sense_sel的電平選擇高閾值VTHI和低閾值VTLO的值大小，連接到比較器compA和compB的輸入端口；

所述的SPI接口電路提供一個外部的通信接口，包括4個輸入信號地址選擇addr1:0、片選信號CS、時鐘輸入SCK和輸入信號SI；

所述的輸出驅(qū)動電路接收鎖存器處理的數(shù)字信號，并為輸出信號提供驅(qū)動能力。

進一步地，可靈活配置閾值的離散量信號處理系統(tǒng)還包括去抖單元、自檢單元，

所述的自檢單元當電路工作在自檢模式時對內(nèi)部電路進行錯誤檢查，按順序進行0/1自檢和1/0自檢。自檢電路接收bounce抖動處理電路的輸出信號，判斷內(nèi)部的閾值電壓設(shè)置是否正確，比較器和鎖存器電路是否正確，若自檢完成則ready信號變?yōu)楦唠娖?，自檢結(jié)果正確則fault信號也為低電平，若自檢出錯則fault信號為高電平；

所述的去抖單元電路對鎖存器的輸出信號進行數(shù)字濾波，根據(jù)配置寄存器配置的抖動大小對電路進行處理，將脈沖電平大于抖動寬度的信號認為是有效信號，保持原信號不變，將脈沖電平小于抖動寬度的信號認為是毛刺，進行濾波，最終輸出一個干凈無毛刺的輸出信號OUTn:0。

一種可靈活配置閾值的離散量信號處理方法，可實現(xiàn)對多路離散量的轉(zhuǎn)換處理，并可實現(xiàn)比較閾值的自由配置：包括以下步驟：

步驟1]上電后電路進入自檢模式，對內(nèi)部的電壓基準、比較器以及控制部分進行檢查，電路工作狀態(tài)正常，則輸出指示信號ready為高、fault信號為低；若電路工作不正確，則輸出指示信號ready為高、fault信號也為高；