[發明專利]用于通用系統芯片的模數轉換器控制裝置

有效

• 申請號: 201811132969.9
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN108897264B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 黃凱;王軻
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種用于通用系統芯片的模數轉換器控制裝置，包括總線接口模塊、寄存器模塊、數據處理模塊、控制時序產生模塊和中斷產生模塊，其特征在于：CPU通過總線接口模塊將全部控制信息寫入寄存器模塊，寄存器模塊為模數轉換器提供直接的配置信息，寄存器模塊為控制時序產生模塊提供配置信息，控制時序產生模塊按照配置信息產生相應的轉換控制信號并連接到模數轉換器；

所述控制時序產生模塊包括循環計數器、通道計數器、轉換開始控制器和通道選擇邏輯模塊，當進行單通道模數轉換時，通道選擇邏輯模塊輸出通道順序1寄存器中指定的通道；當進行多通道模數轉換時，由循環計數器和通道計數器一同計算出需要進行模數轉換的通道；

通道計數器用來記錄單次多通道模數轉換中模數轉換的次數；循環計數器用來記錄多通道模數轉換的循環次數；轉換開始控制器用來產生模數轉換開始信號，依據配置信息，產生標志模數轉換開始的電平信號或者脈沖信號，直至所有的數模轉換全部完成；

當一次模數轉換完成之后，若使能校正功能，模數轉換數據首先進入到數據處理模塊中的教程模塊，按順序做減法、乘法和移位；校正的公式如下：

y＝[a×(x-b)]＞＞n；

其中，y為校正后的數據，x為校正前的數據，b為校正偏移量，a為校正系數，n為移位系數；a，b和n均為寄存器模塊提供的配置信息，若沒有使能校正功能，則校正數據等于轉換數據，校正數據會進入寄存器模塊，可以被CPU讀取；

若使能看門狗功能，校正數據會與對應通道的閾值上限和閾值下限進行對比；如果大于閾值上限或者小于閾值下限，則會產生超出閾值范圍標志，中斷控制器會據此產生對應中斷，用以通知CPU；

若使能了求和功能，累加器會把來自同一通道的校正數據進行累加，并將累加結果，即轉換數據求和值送入寄存器模塊，使之可以被CPU讀取；

若使能求平均值功能，移位器會把累加器的結果進行右移操作，來做除數為2的整數次冪的除法求平均值；

單通道有限次模數轉換，校正功能使能，看門狗功能使能，求和功能使能，求平均值功能使能如下：

1)CPU配置如下：通道1進行16次模數轉換，校正偏移量1，校正系數2，移位系數1，通道1閾值上限為128，通道1閾值下限為10，使能求和功能，使能求平均值功能；

2)CPU配置模數轉換開始；

3)控制時序產生模塊中，通道選擇輸出為1，轉換開始控制器產生轉換開始信號；模數轉換器，在接收到轉換開始信號之后，開始對通道1進行模數轉換；

4)模數轉換完成之后，模數轉換器產生有效的轉換結束信號；轉換數據進入數據處理模塊中的校正模塊；首先經過減法器，減去1；得到的差進入乘法器，乘以2；得到的積進入移位器，向右移1位；校正后的數據進入寄存器模塊，可以被CPU讀取；校正后的數據還進入看門狗，與閾值上限和閾值下限進行比較，如果大于128或者小于10，則超出閾值范圍標志有效，中斷產生模塊產生對應中斷，以通知CPU；校正后的數據進入累加器，對本通道的數據進行累加；

5)模數轉換完成之后，模數轉換器產生有效的轉換結束信號；控制時序產生模塊中，循環計數器加1；經過判斷，尚未完成16次模數轉換，轉換開始控制器產生轉換開始信號，開始下一次模數轉換；

6)重復4)和5)中的過程，直到完成全部16次模數轉換；此時循環計數器計數到16，表示所有的模數轉換已經完成，轉換開始控制器不再產生轉換開始信號，并通知中斷產生模塊，產生全部完成中斷，以通知CPU；

7)數據處理模塊中的移位器，將累加器得到的累加結果向右移4位，得到平均值，提供給寄存器模塊，以被CPU讀取；

多通道有限次模數轉換，校正功能使能，看門狗功能使能，求和功能使能，求平均值功能使能如下：

通道1、4、5進行16次循環模數轉換；通道1校正偏移量1，校正系數2，移位系數1，通道1閾值上限為128，通道1閾值下限為10，使能求和功能，使能求平均值功能；通道4校正偏移量2，校正系數4，移位系數2，通道4閾值上限為256，通道4閾值下限為20，使能求和功能，使能求平均值功能；通道5校正偏移量3，校正系數3，移位系數2，通道5閾值上限為384，通道5閾值下限為30，使能求和功能，使能求平均值功能。

2.如權利要求1所述的用于通用系統芯片的模數轉換器控制裝置，其特征在于：一個通道的模數轉換結束后，控制時序發生模塊判斷下一次進行模數轉換的通道，并產生轉換控制信號；同時，依據配置信息產生轉換結束標志。