[發明專利]波形產生器及波形產生方法

有效

• 申請號: 202011564731.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN113131900B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王政治;盧志平
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: G06F1/02
• 分類號: G06F1/02;H05K3/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董驍毅;葉明川

本發明提供一種波形產生器及波形產生方法。上述波形產生器包括一計時器與一數字模擬轉換器。上述計時器根據一固定時間周期而周期性地提供一觸發信號。相應于上述觸發信號，上述數字模擬轉換器將一第一數字數據轉換成一模擬信號的一輸出電壓。根據對應于上述模擬信號的一前一輸出電壓的一第二數字數據，上述數字模擬轉換器提供一第一控制信號，其中上述第一控制信號是指示上述前一輸出電壓是位于一第一電壓范圍。根據一第二控制信號、上述第二數字數據以及對應于上述第一電壓范圍的一電壓變化量，上述數字模擬轉換器得到上述第一數字數據，可降低耗電量。

技術領域

本發明有關于一種波形產生器，且特別有關于一種具有數字模擬轉換器的波形產生器。

背景技術

現今，數字模擬轉換器(Digital?to?Analog?Converter，DAC)已經廣泛地應用在電子裝置的數據轉換上，其主要是將數字信號轉換為對應的模擬信號。因此，通過控制數字信號的改變，可產生任意的波形。

在低功耗的微控制器系統中，為了達到最佳的功耗與效能，通常會直接使用周邊裝置去啟動另一裝置，而不需通過處理器，例如可使用直接存儲器存取(Direct?MemoryAccess，DMA)技術。圖1顯示一種傳統的波形產生器100。波形產生器100包括計時器110、數字模擬轉換器120以及直接存儲器存取裝置130。在波形產生器100中，波形數據DAT會事先儲存于直接存儲器存取裝置130的存儲器內。接著，計時器110會以固定時間周期性地提供觸發信號TG來觸發數字模擬轉換器120。接收到觸發信號TG之后，數字模擬轉換器120會提供需求信號Req至直接存儲器存取裝置130，以便從直接存儲器存取裝置130得到波形數據DAT。于是，數字模擬轉換器120便可根據波形數據DAT而產生模擬信號Sout的輸出電壓。然而，通過波形產生器100來產生模擬信號Sout，需要使用存儲器來預先儲存大量的波形數據DAT，因此會占用存儲器的儲存空間。此外，使用直接存儲器存取技術將波形數據DAT傳送給數字模擬轉換器120，也會增加耗電量。

因此，需要一種波形產生器，以節省存儲器空間并降低耗電量。

發明內容

本發明提供一種波形產生器。上述波形產生器包括一計時器以及一數字模擬轉換器。上述計時器根據一固定時間周期而周期性地提供一觸發信號。相應于上述觸發信號，上述數字模擬轉換器將一第一數字數據轉換成一模擬信號的一輸出電壓。上述模擬信號在一最大電壓以及一最小電壓之間具有固定波形與固定頻率，以及上述最大電壓與上述最小電壓之間劃分成多個電壓范圍。上述數字模擬轉換器包括一數據維持暫存器、一判斷電路以及一計算電路。上述數據維持暫存器是用以儲存對應于上述模擬信號的一前一輸出電壓的一第二數字數據。上述判斷電路根據上述第二數字數據而提供一第一控制信號。上述第一控制信號是指示上述前一輸出電壓是位于上述電壓范圍的一第一電壓范圍。上述計算電路根據一第二控制信號、上述第二數字數據以及對應于上述第一電壓范圍的一電壓變化量而得到上述第一數字數據，并將上述第一數字數據儲存至上述數據維持暫存器，以更新上述第二數字數據。上述第二控制信號是指示上述模擬信號為上升波形或是下降波形。

再者，本發明提供一種波形產生器。上述波形產生器包括一計時器以及一數字模擬轉換器。上述計時器根據一可變時間周期而提供一觸發信號。上述數字模擬轉換器相應于上述觸發信號而將一第一數字數據轉換成一模擬信號的一輸出電壓。上述模擬信號在一最大電壓以及一最小電壓之間具有固定波形與固定頻率，以及上述最大電壓與上述最小電壓之間劃分成多個電壓范圍。上述數字模擬轉換器包括一數據維持暫存器、一判斷電路以及一計算電路。上述數據維持暫存器儲存一第二數字數據。上述判斷電路根據對應于上述第二數字數據的上述模擬信號的一前一輸出電壓而提供一第一控制信號。上述第一控制信號是指示上述前一輸出電壓是位于上述電壓范圍的一第一電壓范圍。上述計算電路根據一第二控制信號、上述第二數字數據以及一固定電壓變化量而得到上述第一數字數據，并將上述第一數字數據儲存至上述數據維持暫存器，以更新上述第二數字數據。上述第二控制信號是指示上述模擬信號為上升波形或是下降波形。上述計時器的上述可變時間周期是由上述第一控制信號所決定。