[发明专利]一种自动分流I/F转换电路的退出分流控制电路及方法

说明书

本发明提供一种自动分流I/F转换电路的退出分流控制电路及方法，采用FPGA或CPLD实现，其组成包括时钟管理单元、直接转换状态同步D触发器、分流转换状态低频同步D触发器、分流转换状态高频同步D触发器、计数输入逻辑与门、计数清零逻辑或门、同步加法计数器、退出分流控制逻辑运算单元、退出分流控制锁存及解锁单元以及退出分流控制同步输出D触发器。本发明通过输入电流积分段计时监测输入电流的大小，通过改变分流控制逻辑运算单元，即可改变退出分流点，退出分流点设置灵活，与进入分流点的滞后量可根据需要任意调整；无需增加外围模拟电路，有利于自动分流电流/频率转换电路的小型化，使其应用范围更广。

技术领域

本发明涉及一种自动分流I/F转换电路的退出分流控制电路及方法。

背景技术

电流/频率转换电路主要用于惯性导航领域，也称I/F转换电路，其主要功能是将电流信号转换成与之成正比的频率脉冲信号电流/频率转换电路属于A/D转换领域。

电流/频率转换电路有三种：第一种是对输入电流直接进行转换；第二种是对输入电流进行分流处理后转换；第三种是当输入电流较小时对输入电流直接进行转换，当输入电流较大时对输入电流进行分流处理后转换。第三种方式是第一种方式和第二种方式的融合，当两种状态之间的切换自主完成而不需要外界控制时，称为自动分流I/F转换电路。

自动分流I/F转换电路涉及两种工作状态之间的切换：直接转换状态切换到分流转换状态(进入分流)、分流转换状态切换到直接转换状态(退出分流)，专利CN201854263U即公开了此类转换电路。此类电路同时存在一些缺陷，在分流状态转换到直接转换状态时，退出分流的控制比较复杂，要解决输入电流大小监测、进入分流点与退出分流点间滞后量设置、退出分流状态锁存与解锁等问题，如采用模拟电路实现如上控制，需额外增加调理电路、比较电路等，硬件增加较多，受产品布局面积等限制，实现困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动分流I/F转换电路的退出分流控制电路及方法。采用FPGA或CPLD实现，全数字化实现，减少外围电路，有利于产品小型化。

本发明的技术方案如下：

一种自动分流I/F转换电路的退出分流控制电路，采用FPGA或CPLD全数字化实现，其组成包括时钟管理单元、直接转换状态同步D触发器、分流转换状态低频同步D触发器、分流转换状态高频同步D触发器、计数输入逻辑与门、计数清零逻辑或门、同步加法计数器、退出分流控制逻辑运算单元、退出分流控制锁存及解锁单元以及退出分流控制同步输出D触发器；

所述分流转换状态低频同步D触发器和分流转换状态高频同步D触发器输出电平信号至计数输入逻辑与门，所述分流转换状态低频同步D触发器输出的电平信号经非门至计数清零逻辑或门；所述直接转换状态同步D触发器输出电平信号至计数清零逻辑或门以及退出分流控制锁存及解锁单元；所述计数输入逻辑与门和计数清零逻辑或门输出信号至同步加法计数器使同步加法计数器计数或清零；所述同步加法计数器输出至退出分流控制逻辑运算单元，所述退出分流控制逻辑运算单元输出电平信号至退出分流控制锁存及解锁单元，所述退出分流控制锁存及解锁单元输出电平信号至退出分流控制同步输出D触发器，所述退出分流控制同步输出D触发器输出退出分流控制信号并至计数清零逻辑或门。

其中，所述时钟管理单元为直接转换状态同步D触发器、分流转换状态低频同步D触发器、分流转换状态高频同步D触发器、计数输入逻辑与门、退出分流控制锁存及解锁单元、退出分流控制同步输出D触发器提供工作时钟，所述分流转换状态高频同步D触发器和计数输入逻辑与门的同步时钟为四倍频基本工作时钟，所述退出分流控制锁存及解锁单元的同步时钟为八倍频基本工作时钟。

所述退出分流控制电路的输入包括时钟、分流状态比较信号、直接转换状态比较信号，其最终输出为退出分流控制信号。