CN1830145A - 用于多通道模/数转换的方法和设备 - Google Patents

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CN1830145A CNA2004800221494A CN200480022149A CN1830145A CN 1830145 A CN1830145 A CN 1830145A CN A2004800221494 A CNA2004800221494 A CN A2004800221494A CN 200480022149 A CN200480022149 A CN 200480022149A CN 1830145 A CN1830145 A CN 1830145A
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Abstract

本发明涉及多通道模/数(A/D)转换的方法,其中在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域中等待转换的第一和第二模拟信号分别被第一和第二S/H(采样和保持)单元采样,并且分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中相应通道样本的处理接着通过以下方式在所有通道的处理循环中发生:所述通道样本在模拟复用器中通过数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应的通道预备区域之后,在模/数转换器中被转换。根据本发明提供一种方法,其中多个模拟信号的模/数转换在一个芯片上进行,以使得在芯片生产期间节省成本,以及在芯片使用期间通过使个体模拟信号的模/数转换适配于它们后续的信号处理的技术特性而节省能量,其目的通过以下方式达到,即:在通道控制器中计算或由硬件通过期满控制器定义的多通道模/数转换的期满对包括在第一或第二通道预备区域中的通道样本检测的相应的整个通道是有效的。按照本发明的目的还通过另一个实施例达到的:处理在相应的第一或第二通道预备区域中被检测的通道样本的次序由通道控制器为每个通道样本单独地计算并确定,其中该通道样本在A/D转换预备区域中通过模拟选择信号提供,并接着由A/D转换器进行转换。

Description

用于多通道模/数转换的方法和设备
本发明涉及用于多通道模/数(A/D)转换的设备和方法,其中在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域中等待转换的第一和第二模拟信号被相应的第一和第二S/H(采样和保持)单元采样,并且分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中各个通道样本的处理然后通过以下方式在所有通道的处理循环中进行,即:所述通道样本在模拟复用器中通过数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应的通道预备区域之后,在模/数转换器中被转换。
随着数字信号处理的使用增加,也有一种很大的趋势是藉助于模/数转换而使模拟信号可用于数字信号处理。
在现有技术中常常看到,为了使用数字信号处理,许多模拟信号必须转换成数字信号。
根据大多数使用情形来看,模/数转换器是一个昂贵的电路部分。在其中,除了任何电阻网络以外,基准生成构成了转换器的一个很大部分。
因此目的是简化模/数转换器和/或以多种方式使用它们。在提供模拟信号转换时这更为迫切,该模拟信号作为动态信号改变非常迅速,且作为结果,一个或多个采样保持单元必须被连接到必要的模/数转换器的上游。
而且,集成电路的供应商试图通过对于所有必须的转换器类型都使用相同设计或尽可能最小改变的设计而使得IP成本和引起的风险最小化。每种类型的转换器都不同地接近于它的原始设计极限地工作。
因此,可以使用无线网和无线电传输系统情形(例如WLAN和蓝牙)中的当前市场情况的例子来很好地概述现有技术。
这种市场情况是由于客户希望使得有可能令多个无线电系统同时在一个(通用)解决方案上可用而形成的。
由于昂贵的电路技术,至今在市场上可以得到的只有几种多WLAN/WAN/PAN的解决方案。作为电路设计策略中最简单的解决方案,所有无线电系统的信号处理通路都并行地实施。
这需要例如两个模/数转换器块,在已知的解决方案中它们通常被提供为用于接收通路和用于接收信号强度的两个相同的块。然而,用于后面信号的模/数转换器被设计成具有较低的采样速率。这样的、可适配于不同转换速率或可由外部检测信号触发的模/数转换器块的缺乏阻止了通用接口进入市场。
可以看到,一种(甚至在采样速率方面有不同要求的情形下或者当观察到可被外部触发的模/数转换器的技术极限时)提供现成解决方案的多重预备的电路设计策略并不是最佳的。
论及增加的电路成本,这个策略也由于以下原因而被证明是不利的:一方面是因为高的空间要求和小的芯片表面,而另一方面是因为由于具有过度能力的电路部分而导致的高功耗。
因此,一个目的是提供一种方法,其中多个模拟信号的模/数转换在一个芯片上进行,以使得在芯片生产期间节省成本,并且在芯片使用期间通过使各个模拟信号的模/数转换适配于它们后续的信号处理的技术特性而节省能量。
按照本发明的这个目的的解决方案规定:在通道控制器中计算或由硬件通过期满控制器定义的多通道模/数转换的期满对包括第一或第二通道预备区域中的通道样本检测的相应的整个通道是有效的。
按照本发明目的的另一个解决方案的实施例通过以下被得到,处理在相应的第一或第二通道预备区域中被检测到的通道样本的次序是由通道控制器为每个通道样本单独地计算并确定的,该通道样本是在A/D转换预备区域中通过模拟选择信号提供,并接着由A/D转换器转换的。
从以上详述的、按照本发明的解决方案可以看到,不管样本的检测是以时钟控制的方式单独地还是内部地发生,A/D转换潜力的资源都以最佳适配于其引起的相应通道的信号的方式被管理。
按照本发明的目的的另一个解决方案实施例是,在通道控制器中建立的用于多通道模/数转换的期满的计算专门只对在第一或第二通道预备区域中检测通道样本有效,其中对第一或第二通道预备区域中存在的通道样本的检测分别由第一和第二外部检测信号触发。
按照本发明的目的的解决方案的一个变例是,继续在第一或第二通道预备区域中检测作为模拟信号存在的通道样本的多通道模/数转换是由一个外部转换请求信号在A/D转换预备区域中启动的,因此其在通道控制器中存放一个转换请求。
按照本发明目的的解决方案的一个特别的变例是,被检测到的通道样本的附加数据通过由附加外部转换请求信号触发转换请求而通知给通道控制器,该附加数据限制(qualify)在通道控制器中单个计算用于处理分别检测到的通道样本的时间。
本发明解决方案的一个特别的改进通过以下而获得,在触发相关联转换请求信号后随检测到的通道样本分别通知给通道控制器的附加数据是初始的优先级日期、每单位时间的优先级增加速率、以及总的和最小的有效性周期。
按照本发明目的的一个优选的特别解决方案规定:转换请求信号连同附加数据一起在数据总线上馈送到通道控制器。
按照本发明目的的解决方案的另一个变例通过以下而得到,用于单独地计算处理分别检测到的通道样本的时间的规则是通过在通道控制器中实施的度量而导出的。
按照本发明目的的解决方案的另外变例的一个实施例通过以下得到:在从第一和/或第二S/H单元到A/D转换器上游的A/D S/H单元的第一和/或第二通道内、导致与通道样本个体采样周期相比较、通道样本有效性缩短的所有信号影响时间组合以形成一非有效性周期,以及通过它们的非有效性周期形成影响度量的配置变量。
按照本发明目的的解决方案的一个特别变例通过以下得到:影响度量的一个配置变量是通道样本的残余有效性。
按照本发明目的的解决方案的另一个特别变例被示为:影响度量的一个配置变量是通道样本的最小采样周期。
本发明解决方案的一个重要改进通过以下得到:通道样本的残余有效性以指配给此模拟信号的已实现积分器的形式被确定,该残余有效性是从在定义模拟信号的相应组件(assembly)中作为模拟信号存在的相应通道样本的当前剩余有效性周期得到的。
在这种情形下,代表已过去的有效性周期的积分器初始值当前被监视。如果这个值超过总的有效性代表值,则断定有效性周期期满。
否则,它与总的有效性代表值的差值是剩余有效性周期的代表值。
按照本发明目的的解决方案的同样特别变例通过以下得到:影响度量的一个配置变量是通道样本的随机预定义的优先级。
本发明解决方案的一个改进通过以下得到:分别地,在第一和第二通道预备区域中所有定义模拟信号的组件的输出信号的当前剩余有效性周期对于通道控制器是已知的,并且剩余有效性周期事先不断被重新确定,以及在相应的定义模拟信号的组件中的下一个信号处理步骤因此由通道控制器触发。
本发明解决方案的另一个改进通过以下得到:在由通道控制器在第一和第二通道预备区域中确定定义模拟信号的组件的输出信号之一的有效性周期期满的情形下,一个被指配给相应输出信号的错误信号由通道控制器输出。
作为替换例,在有可用的第一S/H缓冲存储器或第一另外的缓冲存储器或第二S/H缓冲存储器或第二另外的缓冲存储器的情形下,这些输出信号藉助于第一缓冲存储器控制信号或第一另外的缓冲存储器控制信号或第二缓冲存储器控制信号或第二另外的缓冲存储器控制信号被缓冲-存储。
按照本发明目的的解决方案的一个重要变例通过以下得到:影响度量的一个配置变量是在第一和/或第二S/H中间单元和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器中通道样本的已发生的缓冲-存储。
按照本发明目的的解决方案的一个另外基本上不同的变例通过以下得到:模拟选择信号在A/D转换预备区域中进行A/D转换的最大转换速率是按与第一和第二通道预备区域中第一和第二模拟信号的相应检测速率的比率Vi(i-通道索引)的,所述比率可分别被通道控制器设定,并且在总的处理循环的周期上被平均。
藉助于这个在第一和第二通道中分别平均的比率V1,V2,产生由通道控制器生成的控制信号状况(regime),其中在由接连的处理部分循环组成的总的处理循环期间,处理第一和第二通道预备区域的相应通道样本的次序和频率由这个控制信号状况在处理部分循环中进行选择,以使得藉助于由此设置的、在第一和第二通道中相应检测速率与在A/D转换预备区域中在总检测循环的周期期间的最大转换速率的相应平均比率V1,V2,保证用分别设置的检测速率检测在第一和第二通道预备区域内检测到的第一和第二模拟信号的通道样本总数目所需要的时间与在A/D转换预备区域中A/D转换作为模拟选择信号提供的所有这些值所需要的时间相平衡。
通道控制器将确定在第一和第二通道预备区域中检测速率的和值,并且如果它超过A/D转换预备区域中的最大转换速率的值,则将输出错误信号。
在每种情形下第一和第二模拟信号的检测通过在第一和第二S/H单元中的存储器进行,由通道控制器用相应检测速率通过第一和第二S/H控制信号来触发。
为了提供模拟选择信号,模拟复用器由选择控制信号按照通道控制器的控制信号状况起动。
模拟选择信号以后的A/D转换通过用A/D转换信号起动A/D转换器而实行,它在每种情形下由通道控制器用期望的转换速率按照控制信号状况实行。
这个解决方案的目的是:按照本发明,在个体通道上以在时间上交织的方式执行模/数转换,以使A/D(模/数)转换器通过在第一和/或第二通道中的多重使用而被最佳装载。
藉助于在每种情形下由通道控制器输出的第一和第二S/H(采样保持)控制信号和模拟选择控制信号,用于检测第一和第二通道预备区域的个体样本值的持续时间和次序被最佳地确定和被固定地预定义。
在这种情形下,在A/D(模/数)转换预备区域中,A/D转换被实行以使得在总的处理循环内相应通道的至少一个样本值被检测并被A/D转换,其中总的处理循环由一个或多个部分检测循环组成,它们由通道控制器同样地配置。
如果有具有大于一个部分检测循环的总的检测循环,则在相应部分检测循环的处理内,不必一定检测相应通道的至少一个样本值。在各自不同的部分检测循环中,被检测的样本值的不同组合在第一和第二通道预备区域中被产生。
在总的检测循环内部分检测循环的处理期间,所以还没有形成要在A/D转换预备区域中转换的模拟选择信号的转换速率与在第一和第二通道预备区域中第一和第二模拟信号的相应检测速率的分别固定的比率。
这个固定的比率仅仅在总的检测循环期满后被形成,其中相应平均比率的比例数从分数的范围引出。
按照本发明目的的解决方案的一个变例通过以下得到:在第一和第二通道预备区域中第一和第二模拟信号(11,12)的相应检测速率与在A/D转换预备区域中模拟选择信号的最大转换速率的相应平均比率Vi的特征在于比率:
Vi:...:Vn(i-通道索引,n-通道数)
具有附属条件:
Σ i = 1 n U i * V i ≤ 1
其中:i-通道索引1,2,...i...n(i是自然数),
n-通道数(n是自然数),
Ui-通道因子,有Ui>1(分数)。
在这种情形下,对于大于1的通道因子,与采样周期相比较可以映射通道样本有效性的缩短。
可选地,在第一和第二通道预备区域中的第一和第二模拟信号的缓冲-存储藉助于第一和第二S/H中间单元或第一和第二另外的缓冲存储器实行。
按照本发明目的的解决方案的一个特别变例通过以下得到:在第一和第二通道预备区域中第一和第二模拟信号的相应检测速率与在A/D转换预备区域中模拟选择信号的最大转换速率的相应比率被二进制加权并且其特征在于比率公式:
Vi:...:Vn=1/(2i):...:1/(2n)
具有附属条件:
Σ i = 1 n 1 2 i ≤ 1
其中:i-通道索引1,2,...i...n(i是自然数),以及n-通道数(n是自然数,n>1)。
对于二进制加权的比率因子Vi的这种情形,通常有可能通过第一和第二S/H中间单元进行管理而不用第一和第二通道预备区域中第一和第二模拟信号的缓冲-存储。可选地,倘若是不利的实现条件,则在这个变例中也可以实行缓冲-存储。
按照本发明目的的解决方案的另一个变例规定:在A/D转换预备区域内,由通道控制器藉助于A/D转换器控制信号触发的模拟选择信号的缓冲-存储在A/D采样和保持单元中实行,其中A/D转换器样本在A/D采样和保持单元的输出端被提供,用于在A/D转换器中后续的A/D转换。
按照本发明目的的解决方案的一个附加变例通过以下得到:包括数字解复用器并至少间接地连接在包括模/数转换器的A/D转换预备区域下游的输出区域至少间接地在数字解复用器的相应输出端、藉助于由通道控制器输出的解复用器选择信号来提供为每个通道转换的值。
这些值然后被缓冲-存储在指配给相应通道的第一和第二存储器单元中,所述存储器单元在每种情形下同样地属于输出区域,以及在相应的第一和第二有效性信号激活期间读出。
按照本发明目的的解决方案的补充变例通过以下得到:在A/D转换预备区域以及在第一和第二通道预备区域中包含的组件未在使用的时间中,这些组件被放置在低能耗状态。
在这种情形下,模/数转换器不执行任何转换。而且,第一和/或第二S/H缓冲存储器和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器不存储任何通道样本或模拟选择信号。
作为结果,总的能耗由A/D转换信号和/或第一和/或第二S/H缓冲存储器控制信号和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器控制信号的相应采样比率确定。
按照本发明目的的解决方案的另一个变例规定:多通道模/数转换在第一和/或第二通道和/或在另外的通道上进行,其中另外的通道由通道控制器通过另外的通道的控制总线被起动。
按照本发明目的的解决方案的另外补充变例规定,第一或第二模拟信号或另外的模拟信号被输入到第一和/或第二通道和/或至少一个另外的通道用于处理,其中被模拟信号多次占用的通道藉助于相关联的外部检测信号或S/H控制信号而完全不同地或某些不同地被起动。
下面将参考在附图上显示的实施例的例子进一步描述本发明,然而,本发明不限于此。
图1显示多通道A/D转换的框图。
图2显示时钟控制的多通道A/D转换的时序图。
图3显示为每个样本单独地计算的多通道A/D转换的时序图。
在图1所示的多通道A/D转换的方法中,可以看到第一和第二通道36;37以及另一个通道45。这些通道由通道控制器4经由控制线起动,这些控制线在另一个通道45的情形下被组合以形成该另一个通道的补充控制总线46。
相应的第一、第二和另一个模拟信号11;12和47传送到相应通道中,以及因此传送到相应的第一和第二通道预备区域32;35以及在那里在相应的第一和第二S/H单元1;2中被检测。在其中相应样本的检测任选地一方面通过第一和/或第二外部检测信号41;42和/或通过另外的外部检测信号48进行,或另一方面通过从通道控制器4的内部时钟导出的第一和/或第二S/H控制信号17;16进行。
下面,在实施例的例子中,还参照图2,首先说明时钟控制的多通道A/D转换。
说明是基于那些输入信号的例子,其中分别在第一和第二S/H单元1;2中检测的第一和第二模拟信号11;12以二进制加权的采样速率检测。
正如图2上可以看到的,在其相关联的第一S/H单元1处的第一S/H控制信号17触发相当于第二S/H控制信号16触发次数两倍的检测。另一个模拟信号47与第一S/H控制信号17相比较仅仅以四分之一的采样速率被采样。按照模拟信号的采样速率,第一和第二通道样本13;14的相关联样本值以相应频率在每个S/H单元的输出端提供。它们以基于部件的延时存在于相应的第一和第二S/H单元1;2的输出端。它们以另外的基于部件的延时在复用器3的输出端被提供作为模拟选择信号15。
在图2上也有可能看到,一个通道的通道样本的个体值存在于模拟选择信号15中,以它们的序列与其它通道的通道样本的值相交织。
在这个存在的序列中,这些被检测的样本藉助于在A/D S/H单元5中A/D转换器S/H控制信号19被检测,并在那里被备妥用于由A/D变换信号25触发的、在A/D转换器6中的A/D转换。
按照存在的序列,转换的值被数字地施加到输出端作为A/D转换器输出信号20。由此,这些值被传送到输出区域38并被施加到解复用器7。解复用器由通道控制器4通过解复用器选择信号28起动,以便将选择的数字值存储在相应的第一和第二输出存储单元8;9中并且当在现用的第一和第二有效性信号23;24期间有效时输出。
优选地,输出区域38,或后面的部分被设置为远离电路的其余部分,并被形成以使得一个连接到A/D转换器6的输出端的总线、连同它的解复用器和存储功能间接地接管输出区域38的基本任务,并因此不再需要直接连接的解复用器和下游的输出存储单元。
在实施例的例子的以下说明中,还将参照图3,说明单独计算的多通道A/D转换。
在这个例子中,可以看到,在相应样本中相应模拟信号的检测由第一和/或第二外部检测信号41;42或另外的外部检测信号48触发。因此没有给出关于样本序列或已知信号序列的限制。
资源A/D转换速率在这种情形下必须被管理。为此,除了在检测后触发的相应转换请求以外,也使用被提供给它的所有的附加数据,这些附加数据在通道控制器4的转换请求总线40上提供。
处理在相应的第一或第二通道预备区域32;35中检测的通道样本13;14的次序是经由通道控制器4为每个通道样本单独计算并确定的,其中所述通道样本在A/D转换预备区域31中通过模拟选择信号15提供并接着由A/D转换器6进行转换。为此,它使用用于单独计算处理分别检测的通道样本的时间的规则,这些规则是与实施的度量一起存在的。
与上述时钟控制的多通道A/D转换的实施例的例子相比较,可以看到,在实施例的这个例子中,与检测速率的固定比率无关,A/D转换潜力优选地藉助于通过转换请求总线40提供的附加数据、以最佳地适配于它引发的相应通道的样本的方式被管理。
正如在图3可以看到的,除了样本58的被触发的且因此已知的检测时间和在转换请求信号40中提供的相关联附加数据以外,初始的优先级50、每单位时间的优先级的增加速率51、总的有效性周期61、以及最小有效性周期还有非有效性周期64是已知的。
模拟信号的最小采样周期62被称为模拟信号的技术特性。
因此,选择的A/D转换开始53由通道控制器4藉助于代表在残余有效性时间52内的当前优先级的充电斜坡56而确定。
                       附图标记列表
1    第一S/H(采样和保持)单元
2    第二S/H(采样和保持)单元
3    模拟复用器
4    通道控制器(时钟控制器)
5    A/D采样和保持单元
6    A/D转换器
7    数字解复用器
8    第一输出存储单元
9    第二输出存储单元
10   A/D转换器样本(样本值)
11   第一模拟信号
12   第二模拟信号
13   第一通道样本(样本值)
14   第二通道样本(样本值)
15   模拟选择信号
16   第二S/H控制信号
16a  第二缓冲存储器控制信号
16b  第二另外的缓冲存储器控制信号
17   第一S/H控制信号
17a  第一缓冲存储器控制信号
17b  第一另外的缓冲存储器控制信号
18   选择控制信号
19   A/D转换器S/H控制信号
20   A/D转换器输出信号
21   第一通道输出值
22   第二通道输出值
23   第一有效性信号
24   第二有效性信号
25   A/D转换信号
26   第一S/H缓冲存储器
29   第二S/H缓冲存储器
28    解复用器选择信号
31    A/D转换预备区域
32    第一通道预备区域
33    第一通道存储信号
34    第二通道存储信号
35    第二通道预备区域
36    第一通道
37    第二通道
38    第一输出区域
39    第二输出区域
40    转换请求总线
41    第二外部检测信号
42    第一外部检测信号
43    第一另外的缓冲存储器
44    第二另外的缓冲存储器
45    另外的通道
46    另外的通道的控制总线
47    另外的模拟信号
48    另外的外部检测信号
50    初始优先级
51    优先级的增加速率
52    残余有效性(剩余的可能的A/D转换开始)
53    选择的A/D转换开始
54    期满的可能的A/D转换开始
55    信号的存在的相对优先级
56    代表优先级的充电斜坡
57    代表要被复位的优先级的放电斜坡
58    样本的检测时间
59    样本的下一个检测时间
60    A/D转换器随时间的变化
61    总的有效性(最大可能的A/D变换开始)
62    最小采样周期
63    最大放电时间
64    非有效性周期

Claims (26)

1.一种多通道模/数(A/D)转换的方法,其中在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域等待转换的第一和第二模拟信号被相应的第一和第二S/H(采样和保持)单元采样,并且其分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中相应通道样本的处理然后通过以下方式在所有通道的处理循环中进行,即:所述通道样本在模拟复用器中通过数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应通道预备区域之后在一模/数转换器中被转换,其特征在于,在通道控制器(4)中计算或由硬件通过期满控制器定义的多通道模/数转换的期满对包括在第一或第二通道预备区域(32),(35)中通道样本检测的相应的整个通道是有效的。
2.一种多通道模/数(A/D)转换的方法,其中在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域等待转换的第一和第二模拟信号被相应的第一和第二S/H(采样和保持)单元采样,并且其分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中相应通道样本的处理然后通过以下方式在所有通道的处理循环中进行,即:所述通道样本在模拟复用器中被数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应的通道预备区域之后,在模/数转换器中被转换,其特征在于,处理在相应的第一或第二通道预备区域(31,35)中被检测的通道样本的次序由通道控制器(4)为每个通道样本单独地计算并确定,该通道样本是在A/D转换预备区域(31)中通过模拟选择信号(15)提供,并接着由A/D转换器转换的。
3.如权利要求2中要求的方法,其特征在于,在通道控制器(4)中建立的用于多通道模/数转换的期满的计算专门只对在第一或第二通道预备区域(32,35)中检测通道样本有效,其中在第一或第二通道预备区域(32,35)中存在的通道样本的检测分别由第一和第二外部检测信号(42,41)触发。
4.如权利要求3中要求的方法,其特征在于,通过检测在第一和/或第二通道预备区域(32,35)中作为模拟信号存在的通道样本而继续的多通道模/数转换由外部转换请求信号(40)在A/D转换预备区域(31)中启动,该外部转换请求信号因此在通道控制器(4)中存放一个转换请求。
5.如权利要求4中要求的方法,其特征在于,被检测通道样本的附加数据通过由附加的外部转换请求信号(40)触发转换请求而通知给通道控制器(4),该附加数据限制在通道控制器(4)中单独计算用于处理分别检测的通道样本的时间。
6.如权利要求5中要求的方法,其特征在于,附加数据是初始优先级日期、每单位时间的优先级增加速率、以及总的和最小的有效性周期,该附加数据在触发相关联转换请求信号(40)后随被检测的通道样本被分别通知给通道控制器(4)。
7.如权利要求6中要求的方法,其特征在于,转换请求信号(40)连同附加数据一起在数据总线上馈送到通道控制器(4)。
8.如权利要求2到7的任一项中要求的方法,其特征在于,用于单独地计算处理分别检测的通道样本的时间的规则是通过在通道控制器中实施的度量而导出的。
9.如权利要求2到8的任一项中要求的方法,其特征在于,在从第一和/或第二S/H单元(1),(2)到A/D转换器(6)的上游的A/D S/H单元(5)的第一和/或第二通道(36),(37)内、导致通道样本有效性相比于它的个体采样周期缩短的所有信号影响时间被组合以形成一非有效性周期以及通过它们的非有效性周期形成一影响度量的配置变量。
10.如权利要求2到9的任一项中要求的方法,其特征在于,影响度量的一个配置变量是通道样本的残余有效性。
11.如权利要求2到10的任一项中要求的方法,其特征在于,影响度量的一个配置变量是通道样本的最小采样周期。
12.如权利要求2到11的任一项中要求的方法,其特征在于,通道样本的残余有效性以指配给模拟信号的已实现积分器的形式被确定,该残余有效性从在定义模拟信号的相应组件中作为模拟信号存在的相应通道样本的当前剩余有效性周期得到,其中代表已过去的有效性周期的积分器初始值当前被监视,以及如果这个值超过总的有效性(61)的代表值,则断定有效性周期期满,否则,它与总的有效性(61)代表值的差值是剩余有效性周期的代表值。
13.如权利要求2到12的任一项中要求的方法,其特征在于,影响度量的一个配置变量是通道样本的随机预定义的优先级。
14.如权利要求2到13的任一项中要求的方法,其特征在于,分别地,在第一和第二通道预备区域(31,35)中所有定义模拟信号的组件的输出信号的当前剩余有效性周期对于通道控制器(4)是已知的,并且剩余有效性周期事先连续地被重新确定,以及在相应的定义模拟信号的组件中的下一个信号处理步骤因此由通道控制器(4)触发。
15.如权利要求2到14的任一项中要求的方法,其特征在于,在第一和第二通道预备区域(31,35)中由通道控制器(4)确定定义该模拟信号的组件的输出信号之一的有效性周期期满的情形下,一个被指配给相应输出信号的错误信号(39)由通道控制器(4)输出,或在有可用的第一S/H缓冲存储器或第一另外的缓冲存储器(26,43)或第二S/H缓冲存储器或第二另外的缓冲存储器(29,44)的情形下,这些输出信号藉助于第一缓冲存储器控制信号(17a)或第一另外的缓冲存储器控制信号(17b)或第二缓冲存储器控制信号(16a)或第二另外的缓冲存储器控制信号(16b)而被缓冲-存储。
16.如权利要求2到15的任一项中要求的方法,其特征在于,影响度量的一个配置变量是在第一和/或第二S/H中间单元(26),(29)和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器(43),(44)中通道样本的已发生的缓冲-存储。
17.如权利要求1中要求的方法,其特征在于,在A/D转换预备区域(31)中模拟选择信号(15)进行A/D转换的最大转换速率是按与第一和第二通道预备区域(32,35)中第一和第二模拟信号(11,12)的相应检测速率的比率Vi(i-通道索引),所述比率可分别被通道控制器(4)设定,并且在总的处理循环的周期上被平均,以及这个分别平均的比率V1,V2在第一和第二通道(36),(37)中通过由通道控制器(4)生成的控制信号状况实现,其中在由接连的处理部分循环组成的总的处理循环期间,处理第一和第二通道预备区域(32,35)的相应通道样本的次序和频率在处理部分循环中是由这个控制信号状况进行选择,以使藉助于由此设置的、在第一和第二通道(36,37)中的相应检测速率与在A/D转换预备区域(31)中在总检测循环的周期期间的最大转换速率的相应平均比率V1,V2,保证用分别设置的检测速率对在第一和第二通道预备区域(32,35)内检测的第一和第二模拟信号(11),(12)的通道样本的总数目进行检测所需要的时间与在A/D转换预备区域(31)中A/D转换所有这些作为模拟选择信号(15)提供的值所需要的时间相平衡,以及通道控制器(4)确定在第一和第二通道预备区域(32),(35)中检测速率的和值,并且如果它超过A/D转换预备区域(31)中最大转换速率的值,则输出一个错误信号(39),以及在每种情形下第一和第二模拟信号(11,12)的检测通过在第一和第二S/H单元(1,2)中的存储器进行,它由通道控制器(4)用相应的检测速率通过第一和第二S/H控制信号(17,16)触发,以及为了提供模拟选择信号(15),模拟复用器(3)由选择控制信号(18)按照通道控制器(4)的控制信号状况起动,以及模拟选择信号(15)的后续A/D转换通过用A/D转换信号(25)起动A/D转换器(6)而实行,其在每种情形下由通道控制器(4)用期望的转换速率按照控制信号状况实行。
18.如权利要求17中要求的方法,其特征在于,在第一和第二通道预备区域(32),(35)中第一和第二模拟信号(11,12)的相应检测速率与在A/D转换预备区域(31)中模拟选择信号(15)的最大转换速率的相应平均比率Vi的特征在于比率:
Vi∶...∶Vn(i-通道索引,n-通道数)
具有附属条件:
Σ i = 1 n U i * V i ≤ 1
其中:i-通道索引1,2,...i...n(i是自然数),
n-通道数(n是自然数),
Ui-通道因子,其中Ui>1(分数),
其中对于大于1的通道因子,与采样周期相比较,映射通道样本有效性的缩短,以及可选地,在第一和第二通道预备区域(32),(35)中第一和第二模拟信号(11),(12)的缓冲-存储藉助于第一和第二S/H中间单元(26),(29)被实行。
19.如权利要求17或18中要求的方法,其特征在于,在第一和第二通道预备区域(32),(35)中第一和第二模拟信号(11),(12)的相应检测速率与在A/D转换预备区域(31)中模拟选择信号(15)的最大转换速率的相应比率被二进制加权并且其特征在于比率公式:
Vi∶...∶Vn=1/(2i)∶...∶1/(2n)
具有附属条件:
Σ s = 1 n 1 2 i ≤ 1
其中:i-通道索引1,2,...i...n(i是自然数),以及
n-通道数,n>1(n是自然数),
以及可选地,在第一和第二通道预备区域(32),(35)中第一和第二模拟信号(11,12)的缓冲-存储藉助于第一和第二S/H中间的单元(26),(29)实行。
20.如权利要求1到19的任一项中要求的方法,其特征在于,在A/D转换预备区域(31)内,由通道控制器(4)藉助于A/D转换器控制信号(19)触发的模拟选择信号(15)的缓冲-存储在A/D采样和保持单元(5)中实行,其中A/D转换器样本(10)在A/D采样和保持单元(5)的输出端被提供,用于在A/D转换器(6)中后续的A/D转换,以及可选地,模拟选择信号(15)的缓冲-存储藉助于第一和第二另外的缓冲存储器(43),(44)实行。
21.如权利要求1到20的任一项中要求的方法,其特征在于,一个包括数字解复用器(7)并至少间接地连接包括模/数转换器(6)的A/D转换预备区域(31)的下游的输出区域(38)至少间接地在数字解复用器(7)的相应输出端藉助于由通道控制器(4)输出的解复用器选择信号(28)来提供为每个通道转换的值,以及这些值然后被缓冲-存储在指配给相应通道的第一和第二存储器单元(8),(9)中,所述存储器单元在每种情形下同样地属于该输出区域,以及在相应的第一和第二有效性信号(23,24)激活期间读出。
22.如权利要求1到21的任一项中要求的方法,其特征在于,在A/D转换预备区域(31)以及第一和第二通道预备区域(32,35)中包含的组件未被使用的时间中,其中模/数转换器(6)不执行任何转换和/或第一和/或第二S/H缓冲存储器(26,29)和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器(43,44)不存储任何通道样本(13,14)或模拟选择信号(15),这些被放置在低能耗状态,以使总的能耗由A/D转换信号(25)和/或第一和/或第二S/H缓冲存储器控制信号和/或第一和/或第二另外的缓冲存储器控制信号的相应采样比率被确定。
23.如权利要求1到22的任一项中要求的方法,其特征在于,多通道模/数转换在第一和/或第二通道(36,37)和/或另外的通道(45)中进行,其中另外的通道(45)由通道控制器(4)通过该另外通道(46)的补充控制总线起动。
24.如权利要求1到23的任一项中要求的方法,其特征在于,第一或第二模拟信号(11,12)或另外的模拟信号(47)被输入到第一和/或第二通道(36,37)和/或至少一个另外的通道(45)用于处理,其中被模拟信号多次占用的通道藉助于相关联的外部检测信号或S/H控制信号而完全不同地或某些不同地起动。
25.一种用于多通道模/数(A/D)转换的设备,其中该设备通过相应的第一和第二S/H(采样和保持)单元、在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域中对等待转换的第一和第二模拟信号采样,并且其分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中该设备然后通过以下方式在所有通道的处理循环中处理相应的通道样本,即:所述通道样本在模拟复用器中通过数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应通道预备区域之后在一模/数转换器中被转换,其特征在于,在通道控制器(4)中计算或由硬件通过期满控制器定义的多通道模/数转换的期满对包括在第一或第二通道预备区域(32),(35)中通道样本检测的相应的整个通道是有效的。
26.一种用于多通道模/数(A/D)转换的设备,其中该设备通过相应的第一和第二S/H(采样和保持)单元、在第一和第二通道中分别在第一或第二通道预备区域中对等待变换的第一和第二模拟信号采样,并且其分别存储的样本值作为通道样本被施加到模拟复用器的第一和第二输入端用于选择,其中该设备然后通过以下方式在所有通道的处理循环中处理相应的通道样本,即:所述通道样本在模拟复用器中通过数字选择控制信号选择以用于模/数转换,并且在模拟复用器的输出端被提供作为模拟选择信号,以及在相应的通道预备区域之后,在模/数转换器中被转换,其特征在于,处理在相应的第一或第二通道预备区域(31,35)中被检测的通道样本的次序由通道控制器(4)为每个通道样本单独地计算并确定,该通道样本是在A/D转换预备区域(31)中通过模拟选择信号(15)提供,并接着由A/D转换器转换的。
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