[发明专利]虚拟模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及模数转换器，特别是涉及可提供额外的模数转换器的功能的逻辑电路块、系统和方法。

背景技术

微控制器一般包括模数转换器（ADC），模数转换器（ADC）将施加在其输入引脚（input pin）上的模拟电压转换为数字值。具体地，逐次逼近（SAR）ADC包括输入多路复用器，其允许从连接至ADC的输入引脚的多个模拟输入信道中选择模拟输入信道。

在很多应用中，根据各个应用的要求，输入信道的模拟输入信号可由两个不同的ADC测量。然而在这种情况中，测量结果的质量将下降。

一方面，ADC输入本身代表模拟信号源的负载，而另一方面，多路复用器本身代表当在不同的输入信号间出现变化时电荷必然被改变的电容。此外，泄漏电流可能劣化测量结果。

当两个ADC同时测量相同的模拟信号时（例如当两个测量暂时重叠时）可能发生额外误差。那么，在重叠期间，信号源将“发现”两个负载，这将劣化测量结果。

在某些特定应用中，ADC必须测量大量的模拟输入（例如50个模拟输入）。在这样的情况中，大量的输入在多个ADC间分配以保持多路复用器的小电容，这也实现了一次测量多于一个的信号。

这样的应用一般还要求背景扫描的能力，即单独检测或扫描多个模拟信道中的所有或部分的能力。如果该背景扫描通过一个额外ADC实现，各个模拟输入被连接至（两个不同ADC的）两个多路复用器，这将导致转换质量的下降。此外，将需要相当复杂的ADC同步以避免ADC的取样重叠，即避免两个ADC同时对相同的信号进行取样。此外，具有多个输入的模拟多路复用器过大，可能导致相当大的泄漏电流。

因此，需求例如在避免转换质量降低的同时提供额外ADC功能的装置和方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种逻辑电路块，该逻辑电路块被配置为连接至多个ADC，每个ADC包括连接至多个模拟输入信道的多个输入引脚。逻辑电路块还被配置为使多个ADC中的一个ADC进行模拟输入信号的ADC转换，该模拟输入信号经由多个模拟输入信道中连接至所述一个ADC的输入引脚的特定模拟输入信道接收。

根据本发明的又一方面，提供一种方法，包括：通过逻辑电路块向多个模数转换器（ADC）中的一个ADC发送请求以使所述一个ADC进行ADC转换。该方法还包括：通过所述一个ADC进行ADC转换并发送ADC转换结果至逻辑电路块。

通过下面参照附图所进行的对本发明的详述，本发明的其他特征、方面和优势将变得明显。

附图说明

本文包括附图以提供对本发明的进一步理解，且被并入并组成本说明书的一部分。附图示出了本发明实施方式，并与文字说明一起用于解释本发明的原理。由于参照下面的详细说明，本发明的其他实施方式和本发明的很多特定优势可被更好的理解，所以很容易明白这些实施方式和优点。

图1示例性地示出了根据本发明实施方式的系统的简化示意图。

具体实施方式

下面详细的说明中，参照构成其一部分的附图，在附图中示出了可实现本发明的示例性具体实施方式。应理解，在不脱离本发明范围的前提下，可使用其他实施方式并可进行结构变化或其他变化。因此，并不应认为下面详细的说明是限制性的，本发明的范围通过所附权利要求定义。

本文提出了一种“虚拟ADC”（VADC）来避免多个ADC的输入多路复用器被并联至相同的引脚。这样的VADC不是并联至输入引脚的物理ADC，而是从另一物理ADC“借用”输入引脚的、更确切地说输入信道的逻辑电路块。即，VADC请求来自ADC的特定模拟输入信道的模拟输入信号的转换，所述ADC具有连接至该特定模拟输入信道的输入引脚。

本方法具有两个主要优势：一方面，单个模拟输入信道仅连接至一个多路复用器；另一方面，消除了两个转换可能重叠的风险，两个转换的重叠将使测量结果失真。

图1示例性地示出了根据本发明的实施方式的系统的简化示意图。

图1中示出的系统包括多个ADC10a和10b、连接至多个ADC10a和10b的输入引脚的多个模拟输入信道30、以及经由连接25连接至多个ADC10a和10b的VADC20。

多个ADC10a和10b中的每个ADC包括转换器11a/11b和多路复用器12a/12b，多路复用器12a/12b的输入端经由各自的输入引脚连接至多个模拟输入信道30，其输出端连接至转换器11a/11b的输入端。