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Die Erfindung betrifft eine Signal-Wandel-Vorrichtung, insbesondere Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung, und ein Verfahren zum Betreiben einer Signal-Wandel-Vorrichtung.
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Herkömmliche Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systeme weisen eine oder mehrere (zentrale) Steuer- bzw. Recheneinheiten auf (Central Processing Units (CPUs), bzw. CPU „Cores”), die mit einer oder mehreren Speicher-Einrichtungen verbunden sind, z. B. einer Programm- und einer Datenspeichereinrichtung („Programmspeicher”, und „Datenspeicher”). Die Speichereinrichtungen können auf ein- und demselben Chip vorgesehen sein, wie der entsprechende Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor (sog. „embedded” Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System), oder alternativ auch separat hiervon. Der „Programmspeicher” enthält insbesondere die Folge der von dem bzw. den CPU Cores abzuarbeitenden Befehle, also das Programm (und ggf. zusätzlich entsprechende – von dem bzw. den CPU Cores zu verwendende – Daten-Konstanten). Im „Datenspeicher” können z. B. die – insbesondere von dem bzw. den CPU Cores beim Abarbeiten des Programms ggf. abzuändernden – Variablen gespeichert sein.
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Herkömmliche Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systeme – z. B. im Automobil-Bereich eingesetzte Systeme – weisen häufig auch eine oder mehrere Signal-Wandel-Vorrichtungen, insbesondere Analog-Digital-Wandel-Vorrichtungen auf.
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Mit Hilfe einer Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung kann ein analoges Eingangssignal, z. B. eine entsprechende Mess-Spannung in einen – für die entsprechende Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Recheneinheit „verständlichen” – digitalen Zahlenwert umgesetzt werden.
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Analog-Digital-Wandel-Vorrichtungen können nach einer Vielzahl unterschiedlicher Wandel-Verfahren arbeiten, z. B. dem Parallel-Verfahren, dem Wäge-Verfahren, oder dem Zähl-Verfahren, etc. (oder auch Mischformen hiervon).
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Beim Parallel-Verfahren wird das Eingangssignal bzw. die Eingangsspannung mit Hilfe entsprechender Komparatoren gleichzeitig mit n verschiedenen Referenzspannungen verglichen, und festgestellt, zwischen welchen zwei Referenzspannungen die Eingangsspannung liegt. Auf diese Weise kann der zum Eingangssignal gehörende digitale Zahlenwert bzw. die entsprechende Dualzahl in einem einzigen Schritt ermittelt werden. Von Nachteil ist allerdings der relativ hohe Schaltungsaufwand, da eine relativ hohe Anzahl an Komparatoren benötigt wird.
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Anders als beim Parallel-Verfahren wird beim Wäge-Verfahren der zum Eingangssignal gehörende digitale Zahlenwert nicht in einem einzigen Schritt ermittelt, sondern in mehreren Schritten, wobei pro Schritt nur jeweils eine Stelle der entsprechenden Dualzahl ermittelt wird. Dabei wird zunächst mit der jeweils höchsten Dualzahl-Stelle begonnen, und ermittelt, ob die Eingangsspannung größer oder kleiner als die der höchsten Dualzahl-Stelle zugeordnete Referenzspannung ist (die insbesondere z. B. dem halben Wert der entsprechenden Maximalspannung entsprechen kann). Ist die Eingangsspannung kleiner, wird die höchste Stelle auf „0” gesetzt; anderenfalls auf „1”, und von der Eingangsspannung die zur höchsten Dualzahl-Stelle zugeordnete Referenzspannung subtrahiert. Als nächstes wird ermittelt, ob die Eingangsspannung bzw. die durch die o. g. Subtraktion erhaltene Rest-Spannung größer oder kleiner als die der nächst-höchsten Dualzahl-Stelle zugeordnete Referenzspannung ist (die insbesondere z. B. einem Viertel der Maximalspannung entsprechen kann). Ist sie kleiner, wird die nächst-höchste Stelle auf „0” gesetzt; anderenfalls auf „1”, usw., usw. Beim Wäge-Verfahren wird also eine der Anzahl an Stellen der Dualzahl entsprechende Anzahl an Vergleichs-Schritten und Referenzspannungen benötigt.
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Beim Zähl-Verfahren wird ermittelt, wie oft die der niedrigsten Stelle der Dualzahl zugeordnete Referenzspannung addiert werden muss, um die Eingangsspannung zu erhalten. Die Anzahl der zur Ermittlung des zur Eingangsspannung gehörenden digitalen Zahlenwerts notwendigen Schritte entspricht dem jeweiligen digitalen Zahlenwert, d. h. das Zählverfahren ist relativ wenig aufwändig, jedoch relativ langsam.
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Herkömmliche Analog-Digital-Wandel-Vorrichtungen können mehrere, verschiedene Eingangskanäle aufweisen, über die der entsprechenden Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung die zu wandelnden Eingangsspannungen zugeführt werden.
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Mit Hilfe eines Analogmultiplexers kann jeweils einer der Eingangskanäle ausgewählt, und das an diesem Eingangskanal anliegende Signal dem eigentlichen Wandler zugeführt werden.
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Für jeden Eingangskanal kann ein diesem fest zugeordnetes Register vorgesehen sein, mit dessen Hilfe dem Wandler für den jeweiligen Eingangskanal geltende Zusatz-Informationen bereitgestellt werden.
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Bei den in den o. g. Registern abgespeicherten Zusatz-Informationen kann es sich z. B. um Angaben bzgl. der für den jeweiligen Eingangskanal zu verwendenden – z. B. von der Impedanz der an den Eingangskanal angeschlossenen Quelle abhängigen – „Sample-Zeit” handeln, also der Zeit, die abgewartet werden muss, bevor die eigentliche Spannungs-Messung durchgeführt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich können in den o. g. Registern z. B. auch Informationen über die für den jeweiligen Eingangskanal zu verwendende Referenzspannung abgespeichert sein, und/oder eine Vielzahl weiterer, den jeweiligen Eingangskanal betreffende Parameter.
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Die Tatsache, dass für jeden Eingangskanal ein eigenes Register vorgesehen ist, führt – insbesondere bei einer relativ hohen Anzahl an Eingangskanälen – zu einem relativ hohen Flächenbedarf.
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Bei alternativen Lösungen im Stand der Technik wird für sämtliche Eingangskanäle ein einziges Register verwendet, d. h. für sämtliche Eingangskanäle jeweils identische Zusatz-Informationen.
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Dies führt zu einer relativ geringen Flexibilität der entsprechenden Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung.
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In der Druckschrift
US 2003/0076250 A1 ist eine Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung offenbart, bei der entsprechende „Konfigurationslisten” verwendet werden. In jeder Zeile einer Konfigurationsliste sind z. B. Informationen abgespeichert, die angeben, welche Referenzspannung verwendet werden soll, etc., und Informationen hinsichtlich des jeweils zu verwendenden Eingangskanals.
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In der Druckschrift
US 6 522 274 B1 sind Verfahren und Vorrichtungen offenbart, um eine Vielzahl von analogen Signalen auf einer korrespondierenden Vielzahl von physikalischen Kanälen zu verarbeiten, wobei ein ADC, ein serielles Port-Interface, und ein Port-Controller verwendet wird.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Signal-Wandel-Vorrichtung, insbesondere Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung, und ein Verfahren zum Betreiben einer Signal-Wandel-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit denen die o. g. und/oder weitere Nachteile herkömmlicher Vorrichtungen und Verfahren zumindest teilweise vermieden werden können, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit denen im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren – bei relativ hoher Flexibilität – der Flächenbedarf reduziert werden kann.
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Sie erreicht dieses und weitere Ziele durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische, beispielhafte Darstellung eines elektronischen Systems, insbesondere Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Systems, mit einer Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung (AD-Wandel-Vorrichtung) 2 auf einem entsprechenden Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 bzw. einem entsprechenden Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-Chip angeordnet, oder einem beliebigen anderen Halbleiter-Chip.
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Bei alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung (AD-Wandel-Vorrichtung) 2 auch separat vom Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 angeordnet sein, insbesondere auf einem – separat vom Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 vorgesehenen – (weiteren) Chip.
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Der Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 kann eine oder mehrere (zentrale) Steuer- bzw. Recheneinheiten 8 aufweisen (Central Processing Unit 8 (CPU), bzw. CPU „Core”), die mit einer oder mehreren Speicher-Einrichtungen verbunden sind, z. B. einer Programmspeichereinrichtung 7, und einer Datenspeichereinrichtung 6.
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Die Programm- und die Datenspeichereinrichtung 6, 7 können beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. auf ein- und demselben Chip vorgesehen sein, wie der entsprechende Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 (sog. „embedded” Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System), oder alternativ auch separat hiervon.
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Die Programmspeichereinrichtung 7 enthält insbesondere die Folge der von der bzw. den CPUs 8 abzuarbeitenden Befehle, also das Programm (und ggf. zusätzlich entsprechende – von der bzw. den CPUs 8 zu verwendende – Daten-Konstanten) (d. h. sog. Programmdaten).
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Demgegenüber können in der Datenspeichereinrichtung 6 z. B. die – insbesondere von der bzw. den CPUs 8 beim Abarbeiten des Programms ggf. abzuändernden – Variablen gespeichert sein (bzw. entsprechende Applikationsdaten).
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Die Datenspeichereinrichtung 6 kann z. B. von einem oder mehreren RAMs (RAM = Random Access Memory bzw. Schreib-Lese-Speicher), insbesondere z. B. DRAMs (DRAM = Dynamic Random Access Memory), oder SRAMs (SRAM = Static Random Access Memory) gebildet werden.
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Als Programmspeichereinrichtung 7 kann z. B. ein entsprechendes, nicht-flüchtiges Speicherbauelement verwendet werden, z. B. ein EPROM (Erasable PROM bzw. Löschbarer Festwertspeicher) oder EEPROM (Electrically Erasable PROM bzw. Elektrisch Löschbarer Festwertspeicher), insbesondere z. B. ein Flash-EEPROM. Alternativ kann als Programmspeichereinrichtung 7 z. B. auch ein RAM eingesetzt werden, insbesondere z. B. ein DRAM.
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Der Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 kann über ein oder mehrere Bus-Systeme an ein oder mehrere weitere, an das oder die Bus-Systeme angeschlossene, und über das bzw. die Bus-Systeme miteinander kommunizierende System-Module angeschlossen sein.
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Das in 1 gezeigte Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System 1 kann z. B. in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, z. B. zur Steuerung verteilter elektrischer Systeme (z. B. zur Steuerung von Gleichstrom- und/oder Schrittmotoren für elektrische Fensterheber und Außenspiegel, zur Einstellung des Abblendlichts, zum Management von Sensor-Informationen zur Steuerung der Klimaanlage und/oder der Sitzposition, etc., etc., etc.).
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Bei dem Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 kann es sich z. B. um einen 8-Bit-, 16-Bit- oder 32-Bit-Microcontroller handeln, oder einen beliebigen anderen Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor, oder DSP.
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Mit Hilfe der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 kann ein – z. B. über eine analoge Leitung übertragenes, beispielsweise von einem der o. g. System-Module stammendes, der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 über einen entsprechenden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d zugeführtes – analoges Eingangssignal, z. B. eine entsprechende Mess-Spannung in einen – für den Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3 bzw. dessen CPU 8 „verständlichen” – digitalen Zahlenwert umgesetzt werden.
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Zur Umwandlung des Eingangssignals in einen entsprechenden digitalen Zahlenwert weist die Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 einen – z. B. nach dem Parallel-Verfahren, dem Wäge-Verfahren, oder dem Zähl-Verfahren, etc., oder einem beliebigen anderen Verfahren arbeitenden – Signal-Wandler 4 auf.
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Zur Abspeicherung der von dem Signal-Wandler 4 erzeugten digitalen Zahlenwerte sind ein oder mehrere (Ergebnis-)Register 102 vorgesehen.
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Wie aus 1 hervorgeht, weist die Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 mehrere (z. B. mehr als drei, mehr als fünf, mehr als zehn, mehr als dreißig, etc., z. B. 8, 16 oder 32) verschiedene Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d auf, über die der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 die zu wandelnden Eingangsspannungen zugeführt werden.
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Mit Hilfe eines Analogmultiplexers 104 kann jeweils einer der Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d zur Wandlung ausgewählt, und das an diesem Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d anliegende zu wandelnde Signal, z. B. die entsprechende Mess-Spannung an den Signal-Wandler 4 weitergeleitet werden.
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Wie aus 1 weiter hervorgeht, und wie im folgenden noch genauer erläutert wird weist der Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3, insbesondere die Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 des weiteren ein oder mehrere – programmierbare – (Steuer-)Register 103 auf, mit dessen bzw. deren Hilfe dem Signal-Wandler 4 für den jeweils ausgewählten bzw. zu wandelnden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d geltende Zusatz-Informationen bereitgestellt werden.
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Vorteilhaft kann die Anzahl an Steuer-Registern 103 kleiner sein, als die Anzahl an Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d (z. B. um mehr als zwei, vier oder acht kleiner, bzw. z. B. um mehr als 1/4 oder 1/3 kleiner, etc.).
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Anders als im Stand der Technik ist also nicht zwingend für jeden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d ein diesem fest zugeordnetes (Steuer-)Register vorgesehen.
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Bei den in dem bzw. den (Steuer-)Register(n) 103 abgespeicherten Zusatz-Informationen kann es sich z. B. um Angaben bzgl. der für den jeweils zu wandelnden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d zu verwendenden – z. B. von der Impedanz der an den Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d angeschlossenen Quelle abhängigen – „Sample-Zeit” handeln, also der Zeit, die abgewartet werden muss, bevor die eigentliche Spannungs-Messung durchgeführt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich können in dem bzw. den o. g. (Steuer-)Register(n) 103 z. B. auch Informationen über die für den jeweils zu wandelnden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d zu verwendende Referenzspannung abgespeichert sein, und/oder eine Vielzahl weiterer, den jeweils zu wandelnden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d betreffende Parameter.
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In dem bzw. den Steuer-Register(n) 103 können – wie im folgenden noch genauer erläutert wird – in einem separaten Feld ein oder mehrere Bits („Alias-Bits”) abgespeichert werden, die dem Signal-Wandler 4 und/oder dem Analogmultiplexer 104 anzeigen, für welchen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d die in dem jeweiligen (Steuer-)Register 103 abgespeicherten Zusatz-Informationen gelten sollen.
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Hierzu kann jedem oder einem Teil der Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d eine einen jeweiligen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d eindeutig kennzeichnende digitale Kennung zugeordnet sein. Die digitale Kennung kann z. B. eine Bit-Zahl aufweisen, die so groß ist, dass sämtliche Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d (oder der o. g. Teil der Eingangskanäle) eindeutig gekennzeichnet werden können (z. B. bei sechzehn zu kennzeichnenden Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d vier Bits, bei zweiunddreißig zu kennzeichnenden Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d fünf Bits, etc., wobei z. B. einem ersten Eingangskanal 2a als Kennung bzw. Alias-Bits z. B. die Bit-Folge „0001” bzw. „00001” zugeordnet sein kann, einem zweiten Eingangskanal 2b als Kennung bzw. Alias-Bits z. B. die Bit-Folge „0010” bzw. „00010”, einem dritten Eingangskanal 2c als Kennung bzw. Alias-Bits z. B. die Bit-Folge „0011” bzw. „00011”, etc., etc.).
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Vorteilhaft kann mit Hilfe der in dem jeweiligen (Steuer-)Register 103 abgespeicherten Alias-Bits zusätzlich dem Signal-Wandler 4 bzw. Analogmultiplexer 104 angezeigt werden, für welchen der Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d eine Wandlung durchgeführt werden soll.
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Beispielsweise kann einem Teil (oder sämtlichen) der Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d jeweils ein entsprechendes (Steuer-)Register 103 zugeordnet sein.
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Ist gemäß der jeweiligen Wandlungs-Ablaufsteuerung ein entsprechender Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d zur Wandlung vorgesehen, werden die in dem zugeordneten (Steuer-)Register 103 abgespeicherten Alias-Bits abgerufen; sind diese nicht gesetzt (– ist dort z. B. die Bit-Folge „0000” oder „00000” abgespeichert –), wird durch den Signal-Wandler 4 für den dem (Steuer-)Register 103 zugeordneten Eingangkanal 2a, 2b, 2c, 2d eine entsprechende Wandlung durchgeführt, und zwar unter Verwendung der im zugeordneten (Steuer-)Register 103 in Form der o. g. Zusatz-Informationen abgespeicherten Wandlungs-Parameter (mit denen – wie oben erläutert – z. B. die „Sample-Zeit” festgelegt wird, und/oder die jeweils zu verwendende Referenzspannung, etc.).
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Sind stattdessen die für den gemäß der jeweiligen Wandlungs-Ablaufsteuerung zur Wandlung vorgesehenen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d im zugeordneten (Steuer-)Register 103 abgespeicherten Alias-Bits gesetzt, wird durch den Signal-Wandler 4 statt für den gemäß der Ablaufsteuerung zur Wandlung vorgesehenen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d für den durch die jeweiligen Alias-Bits festgelegten Eingangkanal 2a, 2b, 2c, 2d eine entsprechende Wandlung durchgeführt (und zwar – wiederum – unter Verwendung der im jeweiligen (Steuer-)Register 103 in Form der o. g. Zusatz-Informationen abgespeicherten Wandlungs-Parameter – also der eigentlich für den gemäß der Ablaufsteuerung zur Wandlung vorgesehenen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d abgespeicherten Parameter)).
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Durch den Analogmultiplexer 104 wird dann nicht das an dem dem entsprechenden (Steuer-)Register 103 zugeordneten Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d anliegende Signal, sondern das an dem durch die Alias-Bits spezifizierten Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d anliegende Signal an den Signal-Wandler 4 weitergeleitet.
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Durch das Setzen der Alias-Bits eines (Steuer-)Registers 103 kann also ein „Umbiegen” bzw. „Übergeben” der in dem jeweiligen (Steuer-)Register 103 gespeicherten Zusatz-Informationen auf bzw. an einen anderen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d als den dem jeweiligen (Steuer-)Register 103 zugeordneten Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d erreicht werden.
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Für mittels Alias-Bits „umgebogene” bzw. „umbiegbare” Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d muss kein separates (Steuer-)Register vorgesehen sein; dies führt zu einem im Vergleich zum Stand der Technik reduzierten Flächenbedarf.
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Die jeweilige Wandlungs-Ablaufsteuerung – also die Festlegung der Reihenfolge, in der bestimmte (durch die Ablaufsteuerung festgelegte) Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d zu wandeln sind, und/oder wann genau für welchen Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d eine Wandlung durchzuführen ist (z. B. getriggert durch bestimmte Ereignisse, oder z. B. in regelmäßigen, festgelegten zeitlichen Abständen, etc.) – kann durch Abspeichern entsprechender Ablaufsteuer-Bits in einem oder mehreren entsprechenden – hier nicht dargestellten – Ablaufsteuer-Register(n) erreicht werden.
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Durch Setzen der o. g. Alias-Bits in einem oder mehreren der o. g. (Steuer-)Register 103 kann ein- und dieselbe – nur einmal mittels entsprechender Ablaufsteuer-Bits abzuspeichernde – Wandlungs-Ablaufsteuerung für mehrere, verschiedene Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d bzw. mehrere verschiedene Kombinationen von Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d verwendet werden.
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Beispielsweise kann – durch Abspeicherung entsprechender Ablaufsteuer-Bits in einem entsprechenden Ablaufsteuer-Register – festgelegt werden, dass zuerst für den ersten Eingangskanal 2a, dann für den dritten Eingangskanal 2c, und daraufhin für den zweiten Eingangskanal 2b eine entsprechende Wandlung durchgeführt werden soll. Durch Setzen der Alias-Bits z. B. in dem dem dritten Eingangskanal 2c zugeordneten (Steuer-)Register derart, dass diese auf den vierten Eingangskanal 2d verweisen wird dann stattdessen eine Wandlung in der Reihenfolge: erster Eingangskanal 2a, vierter Eingangskanal 2d, zweiter Eingangskanal 2b (statt: erster Eingangskanal 2a, dritter Eingangskanal 2c, zweiter Eingangskanal 2b) durchgeführt.
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Die o. g. Mehrfach-Verwendung von Ablaufsteuer-Registern bzw. der dort gespeicherten Ablaufsteuer-Bits führt zu einem im Vergleich zum Stand der Technik weiter reduzierten Flächenbedarf.
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Das Programmieren, d. h. Setzen und/oder Zurücksetzen von Alias-Bits in dem bzw. den o. g. (Steuer-)Register(n) 103, bzw. das Schreiben und/oder Löschen von Alias-Bits kann während des laufenden Betriebs der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 vorgenommen werden (d. h. die Alias-Bits können während des laufenden Betriebs der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 – also während bzw. nachdem durch den Signal-Wandler 4 entsprechende Analog-Digital-Wandlungen vorgenommen werden/wurden – flexibel angepasst bzw. geändert werden); alternativ oder zusätzlich können entsprechende Alias-Bits auch vor dem eigentlichen Arbeits-Betrieb der Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 entsprechend gesetzt (und/oder wieder zurückgesetzt) werden.
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Das Programmieren, d. h. Setzen und/oder Zurücksetzen von Alias-Bits kann z. B. mit Hilfe der CPU 8 bzw. des auf der o. g. Speichereinrichtung 6, 7 gespeicherten Programms erfolgen, oder besonders vorteilhaft – ohne Mitwirkung der CPU 8 – durch einen entsprechenden DMA-(direct memory access-) Mechanismus, etc.
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Wie bereits oben erläutert, muss für mittels Alias-Bits „umgebogene” bzw. „umbiegbare” Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d kein separates (Steuer-)Register vorgesehen sein, was zu einem im Vergleich zum Stand der Technik reduzierten Flächenbedarf führt.
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Vorteilhaft können die (Steuer-)Register 103 derjenigen Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d, für die keine Wandlungen durchgeführt werden sollen (und/oder für die nur relativ selten entsprechende Wandlungen durchgeführt werden sollen) – durch Setzen entsprechender Alias-Bits in den diesen Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d zugeordneten (Steuer-)Registern 103 – an andere Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d übergeben werden.
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Der Fall, dass für einen entsprechenden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d keine Wandlungen durchgeführt werden sollen (und/oder dass für einen entsprechenden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d nur relativ selten entsprechende Wandlungen durchgeführt werden sollen) tritt z. B. dann auf, wenn das an einem entsprechenden Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d anliegende Signal ausschließlich (oder in den meisten Fällen, bzw. relativ häufig) als Referenzspannung für einen oder mehrere andere Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d verwendet wird.
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Der o. g. Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor 3, bzw. – allgemeiner – der o. g. Halbleiter-Chip, auf dem die Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung 2 vorgesehen ist, kann vorteilhaft beliebig in einem von mehreren, jeweils verschieden ausgestalteten Halbleiter-Bauelement-Gehäusen untergebracht werden (d. h. beliebig in einer von mehreren möglichen Halbleiter-Bauelement-Gehäuse-Varianten).
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Bei jeweils einer ersten Gruppe der o. g. Halbleiter-Bauelement-Gehäuse-Varianten können jeweils sämtliche der o. g. Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d, bzw. sämtliche jeweils mit diesen verbundene Pads des Halbleiter-Chips – z. B. über entsprechende Bond-Drähte – mit entsprechenden Pins des entsprechenden Halbleiter-Bauelement-Gehäuses verbunden sein – sämtliche Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d sind somit von außen her zugänglich.
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Bei einer weiteren Gruppe der o. g. Halbleiter-Bauelement-Gehäuse-Varianten kann demgegenüber nur ein Teil der o. g. Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d (bzw. jeweils nur ein Teil der entsprechenden mit diesen verbundenen Pads des Halbleiter-Chips) mit entsprechenden Pins des entsprechenden Halbleiter-Bauelement-Gehäuses verbunden sein – damit ist nur ein Teil der o. g. Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d von außen her zugänglich.
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Vorteilhaft können die (Steuer-)Register 103 derjenigen Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d, die von außen her nicht zugänglich sind durch Setzen entsprechender Alias-Bits in den diesen Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d zugeordneten (Steuer-)Registern 103 an andere – von außen her zugängliche – Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d übergeben werden.
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Des weiteren können z. B. ein oder mehrere der o. g. Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d als interne Test-Eingangskanäle vorgesehen sein. Derartige Test-Eingangskanäle können als von außen her nicht zugängliche Eingangskanäle ausgestaltet sein (ein entsprechender Eingangskanal 2a, 2b, 2c, 2d kann z. B. nicht an einen entsprechenden Pad des Halbleiter-Chips angeschlossen sein (und/oder nicht an einen entsprechenden Pin des Halbleiter-Bauelement-Gehäuses)).
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Vorteilhaft werden für derartige Test-Eingangskanäle keine separaten (Steuer-)Register verwendet, sondern stattdessen entsprechende (Steuer-)Register 103 gewöhnlicher Eingangskanäle 2a, 2b, 2c, 2d, die im Test-Modus durch Setzen entsprechender Alias-Bits in den diesen gewöhnlichen Eingangskanälen 2a, 2b, 2c, 2d zugeordneten (Steuer-)Registern 103 an entsprechende Test-Eingangskanäle übergeben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mikrocontroller- bzw. Mikroprozessor-System
- 2
- Analog-Digital-Wandel-Vorrichtung
- 2a
- Eingangskanal
- 2b
- Eingangskanal
- 2c
- Eingangskanal
- 2d
- Eingangskanal
- 3
- Mikrocontroller bzw. Mikroprozessor
- 4
- Signal-Wandler
- 6
- Datenspeichereinrichtung
- 7
- Programmspeichereinrichtung
- 8
- CPU
- 102
- Ergebnis-Register
- 103
- Steuer-Register
- 104
- Analogmultiplexer
