DE19531036A1 - Analog/Digital-Umwandler - Google Patents
Analog/Digital-UmwandlerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Analog/Digital-
Umwandler (im folgenden als "A/D-Wandler" bezeichnet) zum Um
wandeln eines analogen Signals in ein digitales Signal.
Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen wesentlichen
Teil eines A/D-Wandlers zeigt. Ein an einem Eingabeanschluß 1
eingegebenes analoges Signal wird in eine A/D-Umwandlungseinheit
2 eingegeben wo das analoge Signal in ein digitales Signal um
gewandelt wird. Das A/D-gewandelte digitale Signal wird fort
laufend einem Umwandlungsergebnisregister 3, jedesmal wenn die
A/D-Umwandlung vollendet wird, zugeführt und dort gespeichert.
Die in dem Umwandlungsergebnisregister 2 gespeicherten Daten
werden durch eine Steuereinheit, wie z. B. eine CPU ausgelesen.
Die ausgelesenen Daten werden zur Steuerung einer vorbestimmten
Apparatur verwendet.
Da wie zuvor erwähnt im herkömmlichen A/D-Wandler die A/D-ge
wandelten Daten aufeinanderfolgend im Umwandlungsergebnisregis
ter 3 gespeichert werden, speichert das Umwandlungsergebnisre
gister nur das A/D-Umwandlungsergebnis des Analogsignals,
weiches undefiniert ist. Wenn der Apparat auf der Grundlage der
im Umwandlungsergebnisregister 3 gespeicherten Daten gesteuert
wird muß die CPU jedesmal die Daten aus dem Umwandlungsergebnis
register 3 auslesen und die Veränderung der Daten bestimmen,
woraus eine steigende Belastung der CPU resultiert.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben genannten
Probleme ersonnen und die Aufgabe derselben besteht darin einen
A/D-Wandler vorzusehen der A/D-gewandelte Daten definieren und
speichern kann.
Diese Aufgabe wird durch einen A/D-Wandler nach Anspruch 1, 11
oder 12 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
In einem A/D-Wandler gemäß der vorliegenden Erfindung sind die
durch eine A/D-Umwandlung eines analogen Signals in der A/D-Um
wandlungseinheit erhaltenen Daten in einem ersten Register ge
speichert und die Daten im ersten Register und die Daten in
einem zweiten Register werden miteinander durch einen Komparator
verglichen. Wenn die Daten im ersten Register größer (oder
kleiner) als die Daten im zweiten Register sind wird eine erste
Schalteinrichtung geschlossen und die Daten bzw. der Datenwert
im ersten Register wird im zweiten Register gespeichert. Sind
die Daten bzw. der Datenwert im ersten Register kleiner (oder
größer) als die Daten im zweiten Register so wird die Schalt
einrichtung geöffnet und die Daten bzw. der Datenwert des
ersten Registers nicht im zweiten Register gespeichert. Demge
mäß speichert das zweite Register seit der Ausführung einer A/D-
Umwandlung einen Maximalwert (oder Minimalwert) eines Daten
werts.
Der Komparator kann so strukturiert sein, daß er die Daten,
bzw. den Datenwert im ersten Register und einen vorbestimmten
Datenwert miteinander vergleicht.
Wird eine zweite Schalteinrichtung für die selektive Eingabe
eines Signals aus Vielkanalsignalen an die A/D-Umwandlungsein
heit vorgesehen kann der Konverter für die vielen Kanäle um
wandelbar sein. In diesem Fall wird das erste Register bevor
zugterweise in Speicherbereichen, die den Kanälen entsprechen
vorgesehen, wodurch verhindert wird daß Daten die vom ersten
Register an das zweite Register auszugeben sind, sich in Daten
anderer Kanäle umwandeln und nachfolgend A/D-gewandelt werden.
Demgemäß speichert der zweite Register einen Maximalwert (oder
Minimalwert) aller Daten in allen Kanälen seit der Ausführung
der A/D-Umwandlung.
Desweiteren speichert das zweite Register, wenn das zweite
Register mit Speicherbereichen, die den Kanälen entsprechen,
vorgesehen ist einen Maximalwert (bzw. Minimalwert) der Daten
eines jeden Kanals seit der Ausführung der A/D-Umwandlung.
Weiterhin können anstelle der Bereitstellung der zweiten Regis
ter mit Speicherbereichen die den Kanälen entsprechen dritte
Register vorgesehen werden. Dabei kann leicht identifiziert
werden welche Daten welches Kanals das zweite Register
speichert.
Ist die A/D-Wandlungseinheit so aufgebaut das ein Umwandlungs
ende-Signal ausgegeben wird, so wird das Umwandlungsende-Signal
nach außen auf der Grundlage der Ausgabe des Komparators ausge
geben. Dies kann einen unnötigen Prozeß bzw. Vorgang vermeiden.
Wird zum Schalten des Vergleichsvorgangs des Komparators ein
fünftes Register vorgesehen, so ist es möglich die im zweiten
Register zu speichernden Daten zwischen einem Maximaldatenwert
und einem Minimaldatenwert genau auszuwählen. Demgemäß ist die
Vielseitigkeit bzw. die Wandelbarkeit der Datenverarbeitung
verbessert. Ist es so aufgebaut, daß das fünfte Register mit
Speicherbereichen vorgesehen ist, die den Kanälen entsprechen
und das ein Speicherbereich des fünften Registers auf der
Grundlage der Daten des durch einen Auswähler ausgewählten
Kanals ausgewählt wird, kann der Vergleichsbetrieb des Kompa
rators in Entsprechung mit dem Datenwert in dem Speicherbe
reich des fünften Registers geschaltet werden. Dies ermöglicht
es einen Kanal auszuwählen, dessen bis zu diesem Zeitpunkt er
haltener maximaler oder minimaler Datenwert zu Untersuchen ist.
Es ist auch möglich einen Kanal auszuwählen, dessen Datenwert
nicht verglichen werden soll.
Desweiteren kann in der vorliegenden Erfindung ein Aufbau so
ausgeführt werden, daß ein Zähler zum Zählen der A/D-Umwand
lungsende-Signale vorgesehen ist und der Datenwert im ersten
Register im zweiten Register gespeichert wird wenn der augen
blickliche Zählerwert erhalten wird. In einer solchen Anordnung
kann ein maximaler Datenwert (bzw. minimaler Datenwert) im
zweiten Register in einem vorbestimmten Zeitabschnitt gespei
chert werden.
Wenn weiterhin zum Löschen der Daten im zweiten Register eine
Lösch- bzw. Kläreinrichtung zum Löschen der Daten im zweiten
Register vorgesehen ist ist es möglich die Zeit zum Start des
Vergleichs für den Erhalt des Maximaldatenwerts oder des Mini
maldatenwerts zu setzen.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines herkömm
lichen A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer ersten
Ausführungsform eines A/D-Konverters zeigt;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer zweiten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer dritten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 5 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer vierten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer fünften
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer sechsten
Ausführungsform eines A/D-Konverters zeigt;
Fig. 8 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer siebten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 9 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer anderen
Ausführungsform eines Komparators zeigt;
Fig. 10 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer weiteren
Ausführungsform eines Komparators zeigt;
Fig. 11 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer achten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 12 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer neunten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt;
Fig. 13 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer zehnten
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt; und
Fig. 14 ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer elften
Ausführungsform eines A/D-Wandlers zeigt.
Fig. 2 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
ersten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Das analoge Signal, welches in den analogen Eingabeanschluß 1
eingegeben wird wird an die A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben.
Ein Datenwert A, der das A/D-gewandelte Ergebnis darstellt,
welches von der A/D-Umwandlungseinheit 2 ausgegeben wird wird
in ein Umwandlungsergebnisregister 3, welches ein erstes Register
darstellt, eingegeben und gespeichert. Der im Umwandlungsergeb
nisregister 3 gespeicherte Datenwert A wird in ein Umwandlungs
ergebnisregister 4, welches ein zweites Register darstellt, über
eine Umschaltschaltung 6 eingegeben und weiterhin direkt an
einen Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben. Der im
Umwandlungsergebnisregister 4 gespeicherte Datenwert 4 wird an
den anderen Eingabeanschluß 5b des Komparators 5 eingegeben. Die
Ausgabe C des Komparators 5 wird an die Umschaltschaltung 6 als
Schaltsignal gegeben. Die Daten A und B werden miteinander
durch den Komparator 5 verglichen. Ist der Datenwert A größer
als der Datenwert B so ist die Ausgabe C des Komparators 5 "1",
wodurch die Umschaltschaltung 6 geschlossen wird. Ist der
Datenwert A gleich oder kleiner dem Datenwert B so ist die
Ausgabe C gleich "0" wodurch die Umschaltschaltung 6 geöffnet
wird.
Im folgenden wird der Betrieb des wie oben erwähnt aufgebauten
A/D-Wandlers erklärt. Wird ein analoges Signal in den analogen
Eingabeanschluß 1 eingegeben so wird das analoge Signal durch
die A/D-Umwandlungseinheit 2 A/D-gewandelt und der daraus re
sultierende Datenwert A wird an das Umwandlungsergebnisregister
3 eingegeben. Der Datenwert A des Umwandlungsergebnisregisters
3 wird in einen Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben
und die Daten bzw. der Datenwert B des Umwandlungsergebnisre
gisters 4, der den maximalen Datenwert bis zu diesem Zeitpunkt
speichert wird in den anderen Eingabeanschluß 5b des Komparators
5 eingegeben. Der Komparator 5 vergleicht die Größen der Daten
A und B miteinander. Ist der Datenwert A größer als der Daten
wert B so ist die Ausgabe C des Komparators 5 gleich "1" wo
durch die Umschaltschaltung 6 geschlossen wird. Demgemäß wird
der Datenwert des Umwandlungsergebnisregisters 3 in das Umwand
lungsergebnisregister 4 eingegeben und dort gespeichert.
Stellt der Vergleich fest, daß der Datenwert A kleiner oder
gleich den Datenwert B ist so ist die Ausgabe C des Komparators
5 gleich "0", wodurch die Umschaltschaltung 6 geöffnet wird.
Als ein Ergebnis hiervon wird der Datenwert des Umwandlungser
gebnisregisters 3 weder in das Umwandlungsergebnisregister 4
eingegeben noch dort gespeichert. Das Umwandlungsergebnisregis
ter 4 speichert einen Datenwert mit dem Maximalwert der Daten
werte die in einer vorbestimmten Zeitperiode A/D-gewandelt
wurden. Ist der Datenwert A größer als der Datenwert B so wird
der Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 aktualisiert.
Bei der Steuerung einer vorbestimmten Apparatur auf der Grund
lage der A/D-gewandelten Datenwerte ist es nicht länger notwen
dig jedesmal, wenn die A/D-Umwandlung durchgeführt wird die
Daten durch eine CPU aus dem Umwandlungsergebnisregister aus
zulesen, sie mit den vorhergehenden zu vergleichen und das
Wechseln bzw. die Veränderung der Daten zu gewährleisten. Viel
mehr muß nur noch der Datenwert aus dem Umwandlungsergebnisre
gister 4, in welchem der maximale Wert der Daten gespeichert
ist, ausgelesen werden, wodurch sich die Überlastung der CPU
verringert. Als Ergebnis hiervon kann die Apparatur in kurzer
Zeit auf der Grundlage des Datenwerts des Umwandlungsergebnis
register 4 gesteuert werden.
Für den Fall, in dem ein minimaler Datenwert gespeichert werden
muß ist der Komparator 5 folgendermaßen eingestellt: Beträgt
der Datenwert A weniger als der Datenwert B so wird die Aus
gabe C des Komparators 5 zu "1" und wenn der Datenwert A gleich
oder größer als der Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C
desselben zu "0". Auf diese Weise kann die Apparatur in kurzer
Zeit in der gleichen Weise gesteuert werden wie dies in dem
Fall geschieht, in dem das Umwandlungsergebnisregister 4 den
maximalen Datenwert speichert.
Fig. 3 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
zweiten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
In dieser Ausführungsform ist eine Mehrzahl Kanäle ch₀, ch₁ . . .
chn vorgesehen, für welche entsprechende analoge Eingabean
schlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n vorgesehen sind. Analoge Signale, die in
die analogen Eingabeanschlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n eingegeben werden,
werden in eine A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben nachdem sie
individuell durch Umschaltschaltungen 8₀, 8₁ . . . 8 n, die zweite
Umschalteinrichtungen darstellen, durchgegangen sind. Nachdem
die analogen Signale in digitale Datenwerte in der A/D-Umwand
lungseinheit 2 umgewandelt sind, werden die von der A/D-Umwand
lungseinheit 2 resultierenden Datenwerte in das Umwandlungser
gebnisregister 3 einzugeben. Das Umwandlungsergebnisregister 3
schließt Speicherbereiche M₀, M₁ . . . Mn, die den jeweiligen
Kanälen ch₀, ch₁ . . . chn entsprechen, d. h. den analogen Eingabe
anschlüssen 1₀, 1₁ . . . 1 n, ein. Ein Kanalwähler 7 gibt ein
Kanalauswahlsignal zur Eingabe an die Umschaltschaltungen 8₀,
8₁ . . . 8 n und das Umwandlungsergebnisregister 3 aus. Der
weitere Aufbau ist der gleiche wie der, der in Fig. 2 gezeigt
ist, gleiche Bezugszeichen werden den gleichen Komponenten zu
geordnet.
Es folgt die Erklärung des Betriebs des A/D-Wandlers.
Wenn der Kanalwähler 7 z. B. ein Kanalauswahlsignal ausgibt,
welches den Kanal ch₁ auswählt so wird nur die Umschaltschal
tung
8₁ ausgewählt und geschlossen und es wird der Speicherbereich
M₁ des Umwandlungsergebnisregisters 3 ausgewählt. Ein in den
analogen Eingabeanschluß 1₁ eingegebenes analoges Signal wird
in die A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben und A/D-gewandelt.
Der daraus resultierende Datenwert A wird im ausgewählten Spei
cherbereich M₁ gespeichert und anschließend vom Umwandlungser
gebnisregister 3 an einen Eingabeanschluß 5a des Komparators 5
eingegeben. An den anderen Eingabeanschluß 5b des Komparators 5
wird der Datenwert B des Umwandlungsergebnisregisters 4 einge
geben, welches den maximalen Datenwert der bisher erhalten wurde
beinhaltet. Der Komparator 5 vergleicht den Datenwert A mit den
Datenwert B. Ist der Datenwert A größer als der Datenwert B so
ist die Ausgabe C des Komparators 5 gleich "1", wodurch die Um
schaltschaltung 6 geschlossen wird. Auf diese Weise wird der
Datenwert im Speicherbereich M₁ in das Ergebnisumwandlungsre
gister 4 eingegeben und dort gespeichert. Stellt der Vergleich
fest, daß der Datenwert A gleich oder kleiner als der Datenwert
B ist so wird die Ausgabe C des Komparators 5 zu "0", wodurch
die Umschaltschaltung 6 geöffnet wird. Dementsprechend wird der
Datenwert im Speicherbereich M₁ nicht im Umwandlungsergebnis
register 4 gespeichert. Auf diese Weise wird der maximale Daten
wert, der durch die A/D-Umwandlung des analogen Signals des
Kanals ch₁ während eines vorbestimmten Zeitraums erhalten wurde,
im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert. Ist der Datenwert
A größer als der Datenwert B so wird der Datenwert im Umwand
lungsergebnisregister 4 aktualisiert.
Wird z. B. der Kanal ch₀ durch ein Kanalauswahlsignal des Kanal
wählers 7 ausgewählt nachdem der Datenwert im Speicherbereich
M₁ im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert ist so wird das
analoge Signal auf die gleiche Weise A/D-gewandelt wie dies in
dem Fall geschieht, in dem der Kanal ch₁ ausgewählt wird und
der A/D-gewandelte Datenwert wird im Speicherbereich M₀ des Um
wandlungsergebnisregisters 3 gespeichert. Der Datenwert A im
Speicherbereich M₀ und der Datenwert B im Umwandlungsergebnis
register 4 werden miteinander verglichen. Ist der Datenwert A
größer als der Datenwert B so wird der Datenwert des Speicher
bereichs M₀ im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert. Wird
ein anderer Kanal ausgewählt so wird der gleiche Vorgang usw.
ausgeführt. Beim Wechseln des Vergleichsmodus kann wie oben be
schrieben ebenfalls der minimale Datenwert im Umwandlungsergeb
nisregister 4 gespeichert werden. Das Umwandlungsergebnisregis
ter 4 kann nicht nur den maximalen Datenwert sondern ebenfalls
den minimalen Datenwert in allen Kanälen ch₀, ch₁ . . . chn
speichern.
Wenn der maximale Datenwert von Daten erhalten werden muß, die
durch die A/D-Umwandlung der jeweiligen analogen Signale einer
Mehrzahl von Kanälen erhalten wurden, ist es nicht notwendig die
Daten, die durch A/D-Umwandlung eines analogen Signals eines
Kanals erhalten wurden, durch eine CPU aus einem Umwandlungser
gebnisregister auszulesen so wie darauffolgend Daten auszulesen,
die durch A/D-Umwandlung eines analogen Signals des anderen
Kanals erhalten wurden, und diese beiden Datenwerte miteinander
zu vergleichen. Dementsprechend kann die Zeit zum Erhalten des
maximalen Datenwerts in allen Kanälen verkürzt werden. Im her
kömmlichen A/D-Wandler ist es wahrscheinlich, daß, wenn A/D-ge
wandelte Daten Kanal für Kanal verglichen werden, der nächste
A/D-gewandelte Datenwert möglicherweise im Umwandlungsergebnis
register gespeichert wird, wo der "zu Ende verglichene" Daten
wert gespeichert werden soll, so daß die Apparatur nicht auf
der Grundlage des maximalen Datenwerts bzw. minimalen Daten
werts in allen Kanälen in Echtzeit gesteuert werden kann. Da
gemäß der Erfindung jedoch der maximale Datenwert bzw. der mini
male Datenwert aus den Daten aller Kanäle im Umwandlungsergeb
nisregister 4 zu jedem Zeitpunkt gespeichert werden kann, kann
die Steuerung der Apparatur sofort auf der Grundlage der Daten
des Umwandlungsergebnisregisters 4 gestartet werden.
Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
dritten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Das Umwandlungsergebnisregister 4 schließt die Speicherbereiche
M₀, M₁ . . . Mn, die den Kanälen ch₀, ch₁ . . . chn entsprechen
ein. Ein vom Kanalwähler 7 ausgegebenes Kanalauswahlsignal wird
an die Umschaltschaltungen 8₀, 8₁ . . . 8 n sowie die Umwandlungs
ergebnisregister 3 und 4 gegeben. Mit Ausnahme des oben ge
nannten entspricht der Aufbau dem des in Fig. 3 gezeigten A/D-
Wandlers und gleiche Komponenten werden durch gleiche Bezugs
zeichen gekennzeichnet.
Es folgt die Beschreibung des Betriebs des A/D-Wandlers.
Gibt der Kanalwähler 7 z. B. ein Kanalauswahlsignal aus, welches
den Kanal ch₁ auswählt, so wird nur die Umschaltschaltung 8₁
ausgewählt und geschlossen und die jeweiligen Speicherbereiche
M₁ und M₁ in den Umwandlungsergebnisregistern 3 und 4 werden
ausgewählt. Der Datenwert B im Speicherbereich M₁ im Umwand
lungsergebnisregister 4 wird in den Eingabeanschluß 5b des Kom
parators 5 eingegeben. Ein analoges Signal, welches in den ana
logen Eingabeanschluß 11 eingegeben ist wird durch die A/D-Um
wandlungseinheit 2 A/D-gewandelt und der A/D-gewandelte Daten
wert A wird im Speicherbereich M₁ des Umwandlungsergebnisregis
ters 3 gespeichert und weiter an den Eingabeanschluß 5a des Korn
parators 5 eingegeben.
Der Komparator 5 vergleicht den Datenwert A mit dem Datenwert
B. Wenn der Datenwert A größer als der Datenwert B ist so wird
die Ausgabe C des Komparators 5 zu "1", wodurch die Umschalt
schaltung 6 geschlossen wird. Der Datenwert im Speicherbereich
M₁ des Umwandlungsergebnisregisters 3 wird im Speicherbereich
M₁ des Umwandlungsergebnisregisters 4 gespeichert. Stellt der
Vergleich fest, daß der Datenwert A gleich oder kleiner dem
Datenwert B ist so wird die Ausgabe C des Komparators 5 zu "0",
wodurch die Umschaltschaltung 6 geöffnet wird. Dementsprechend
wird der Datenwert des Speicherbereichs M₁ des Umwandlungser
gebnisregisters 3 nicht im Speicherbereich M₁ des Umwandlungs
ergebnisregisters 4 gespeichert. Das heißt, der maximale Daten
wert des bisher vergangenen Zeitraums im Kanal ch₁ wird im
Speicherbereich M₁ des Registers 4 gespeichert.
Der Vorgang wird auf gleiche Weise ausgeführt wenn ein anderer
Kanal durch den Kanalwähler 7 ausgewählt wird, so daß die Daten
werte, die durch die A/D-Umwandlung analoger Signale, die in
die analogen Eingabeanschlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n eingegeben wurden,
erhalten werden, in den Speicherbereichen M₀, M₁ . . . Mn des Um
wandlungsergebnisregisters 3, die den analogen Eingabeanschlüs
sen, d. h. den Kanälen entsprechen, gespeichert werden. Die
Speicherbereiche M₀, M₁ . . . Mn des Umwandlungsergebnisregisters
4 speichern Kanal für Kanal einen maximalen bzw. minimalen
Datenwert aus den A/D-gewandelten Daten.
Da das Umwandlungsergebnisregister den minimalen bzw. maximalen
Datenwert aus den A/D-gewandelten Daten speichern kann, können
auf diese Weise die verschiedenen Vorgänge der Apparatur auf
der Basis der Datenwerte eines jeden Kanals gesteuert werden.
Zusätzlich kann die Datenverarbeitung zum Erhalten des maxi
malen Datenwerts aller Kanäle mit hoher Geschwindigkeit in der
gleichen Art und Weise wie zuvor beschrieben ausgeführt werden.
Desweiteren kann der Betrieb der Apparatur unmittelbar auf der
Grundlage der Daten des Registers welches den maximalen bzw.
den minimalen Datenwert speichert gestartet werden.
Fig. 5 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
vierten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Ein Kanalauswahlsignal, welches von Kanalwähler 7 ausgegeben
wird, wird in ein Kanalregister 9 über eine Umschaltschaltung
10, die eine dritte Schalteinrichtung darstellt, eingegeben. Die
Ausgabe C des Komparators 5 wird an die Umschaltschaltung 6 ge
geben, die die erste Umschalteinrichtung darstellt, sowie an die
Umschaltschaltung 10, welche die dritte Umschalteinrichtung
darstellt. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie der des A/D-
Wandlers, der in Fig. 3 gezeigt ist und gleiche Komponenten
werden durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Es wird nun eine Erklärung des Betriebs des A/D-Wandlers gegeben.
Wenn der Kanalwähler 7 ein Kanalauswahlsignal, welches den
Kanal ch₁ auswählt, ausgibt so wird nur die Umschaltschaltung 8₁
ausgewählt und geschlossen. Als Ergebnis hiervon wird der Spei
cherbereich M₁ des Umwandlungsergebnisregisters 3 ausgewählt.
Ein an den analogen Eingabeanschluß 11 eingegebenes analoges
Signal wird zur A/D-Umwandlung in die A/D-Umwandlungseinheit 2
eingegeben. Der resultierende patenwert A wird in dem ausge
wählten Speicherbereich M₁ gespeichert und an den Eingabean
schluß 5a des Komparators 5 eingegeben. Der Eingabeanschluß 5b
des Komparators 5 erhält den Datenwert B vom Umwandlungsergeb
nisregister 4, welches den bisher erhaltenen maximalen Daten
wert aufweist. Der Komparator 5 vergleicht die Datenwerte A und
B miteinander. Ist der Datenwert A größer als der Datenwert B
so wird die Ausgabe C des Komparators 5 zu "1" wodurch beide
Umschaltschaltungen 6 und 10 geschlossen werden. Als Ergebnis
hiervon wird der Datenwert im Speicherbereich M₁ im Umwand
lungsergebnisregister 3 im Umwandlungsergebnisregister 4 ge
speichert. Der Datenwert eines Kanals, der durch das Kanalaus
wahlsignal ausgewählt wurde wird im Kanalregister 9 gespeichert.
Wird durch den Vergleich festgestellt, daß der Datenwert A
gleich oder kleiner dem Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C
des Komparators 5 zu "0" wodurch beide Umschaltschaltungen 6
und 10 geöffnet werden. Dementsprechend wird der Datenwert im
Speicherbereich M₁ nicht im Umwandlungsergebnisregister 4 ge
speichert. Der Datenwert des Kanals, der durch das Kanalauswahl
signal des Kanalwählers 7 ausgewählt ist, wird nicht im Kanal
register 9 gespeichert. Wenn der maximale Datenwert im Umwand
lungsergebnisregister 4 aktualisiert wird so wird der Kanal
datenwert, der dem aktualisierten Datenwert entspricht im Kanal
register 9 gespeichert. Wird irgend ein anderer Kanal als Kanal
ch₁ durch das vom Kanalwähler 7 ausgegebene Kanalauswahlsignal
ausgewählt so wird das Signal durch den Komparator 5 auf
gleiche Weise wie oben beschrieben verglichen und der maximale
Datenwert wird auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses im
Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert. Der Datenwert des
Kanals der dem gespeicherten Datenwert entspricht wird im Kanal
register 9 gespeichert.
Auf diese Weise kann leicht festgestellt werden welche der
Datenwerte, die durch die A/D-Umwandlung der in die analogen
Eingabeanschlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n eingegebenen analogen Signale
erhalten wurden, einen maximalen oder minimalen Wert aufweisen.
Im Hinblick auf den herkömmlichen A/D-Wandler ist es notwendig
für jeden Kanal die Daten des Umwandlungsergebnisregisters 3
auszulesen und diese miteinander zur Bestimmung des maximalen
Datenwerts zu vergleichen. Folglich erfordert dies einen sich
wiederholenden arithmetischen Vorgang für den Vergleich sowie
einen vergleichsweise langen Verarbeitungszeitraum zur Berech
nung des maximalen Datenwerts. Zusätzlich werden manchmal neue
A/D-gewandelte Daten während des arithmetischen Vorgangs im Um
wandlungsergebnisregister 3 gespeichert, so daß die Durchführung
der Datenverarbeitung zur Bestimmung des maximalen Datenwerts in
Echtzeit schwierig ist. Im Gegensatz dazu muß gemäß der vorlie
genden Erfindung nur der Datenwert des Umwandlungsergebnis
registers 4 und der Kanaldatenwert des Kanalregisters 9 ausge
lesen werden, so daß der maximale Datenwert bzw. minimale
Datenwert sowie der dazugehörige Kanal zu diesem Zeitpunkt so
fort erkannt werden kann. Dementsprechend kann die Steuerung
des Betriebs der Apparatur innerhalb einer kurzen Zeit ge
startet werden.
Fig. 6 stellt ein Blockdiagramm dar, welches den Aufbau der
fünften Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Der von der A/D-Umwandlungseinheit 2 ausgegebene A/D-gewandelte
Datenwert A wird im Umwandlungsergebnisregister 3, welches
einen einzigen Datenwert speichern kann, gespeichert. Der wei
tere Aufbau ist der gleiche wie der des in Fig. 5 gezeigten
A/D-Wandlers und gleiche Komponenten werden durch gleiche Be
zugszeichen gekennzeichnet.
Es wird nun der Betrieb des A/D-Wandlers erklärt.
Wenn der Kanalwähler 7 ein Kanalauswahlsignal ausgibt, welches
den Kanal ch₁ auswählt so wird die Umschaltschaltung 8₁ ausge
wählt und geschlossen. Als ein Ergebnis wird das in den ana
logen Eingabeanschluß 1 eingegebenen analoge Signal in die A/D-
Umwandlungseinheit 2 zur A/D-Umwandlung eingegeben. Der resul
tierende Datenwert A wird im Umwandlungergebnisregister 3 ge
speichert und in den Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 ein
gegeben. Der andere Eingabeanschluß 5b des Komparators 5 erhält
den Datenwert B vom Umwandlungsergebnisregister 4 welches den
bisher erhaltenen maximalen Datenwert aufweist. Der Komparator
5 vergleicht die Datenwerte A und B miteinander. Wenn durch den
Vergleich festgestellt wird, daß der Datenwert A größer als der
Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C des Komparators 5 zu "1"
wodurch die Umschaltschaltungen 6 und 10 geschlossen werden.
Als Ergebnis hiervon wird der Datenwert des Umwandlungsergeb
nisregisters 3 im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert.
Der Datenwert eines durch das Kanalauswahlsignal ausgewählten
Signals wird im Kanalregister 9 gespeichert.
Stellt der Vergleich fest, daß der Datenwert A gleich oder
kleiner dem Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C des Kompa
rators 5 zu "0", wodurch beide Umschaltschaltungen 6 und 10
geöffnet werden. Dementsprechend wird der Datenwert des Umwand
lungsergebnisregisters 3 nicht im Umwandlungsergebnisregister 4
gespeichert. Der Datenwert des Kanals wird nicht im Kanalregis
ter 9 gespeichert. Auch wenn ein Kanal durch das vom Kanalwäh
ler 7 ausgegebene Kanalauswahlsignal auf gleiche Art und Weise
wie oben erwähnt ausgewählt wird, der vom Kanal ch₁ verschieden
ist, so vergleicht der Komparator 5 die Datenwerte A und B. In
Entsprechung zu dem Vergleichsergebnis wird der maximale Daten
wert im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert und der
Kanaldatenwert, der dem gespeicherten Datenwert entspricht wird
im Kanalregister 9 gespeichert.
Auf diese Weise kann leicht festgestellt werden, welcher der
Datenwerte, die durch die A/D-Umwandlung analoger, in die
analogen Eingabeanschlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n eingegebenen Signale
erhalten werden einen maximalen bzw. minimalen Wert aufweisen.
Mit Hinblick auf den herkömmlichen A/D-Wandler ist es notwendig
Datenwerte des Umwandlungsergebnisregisters 3 für jeden Kanal
auszulesen und diese zur Bestimmung des maximalen Datenwerts
miteinander zu vergleichen. Dementsprechend ist die Ausführung
einer Datenverarbeitung notwendig, in der solche arithmetischen
Vorgänge zum Vergleich wiederholt durchgeführt werden und eine
lange Datenverarbeitungszeit zur Bestimmung eines maximalen
Datenwerts erforderlich ist. Zusätzlich werden manchmal neue
A/D-gewandelte Daten während des arithmetischen Vorgangs im Um
wandlungsergebnisregister 3 gespeichert, so daß die Durchführung
der Datenverarbeitung zur Bestimmung eines maximalen Datenwerts
in Echtzeit schwierig ist. Im Gegensatz dazu muß gemäß der vor
liegenden Erfindung nur der Datenwert des Umwandlungsergebnis
registers 4 sowie der Kanaldatenwert des Kanalregisters 9 aus
gelesen werden so daß der maximale Datenwert zu diesem Zeit
punkt sofort erkannt werden kann und ferner auf welchem Kanal
bzw. analogen Signal der Datenwert beruht. Demgemäß kann die
Steuerung der Apparatur in einem kurzen Zeitraum gestartet
werden.
Das Umwandlungergebnisregister 3 wird gemeinsam durch alle
Kanäle ch₀, ch₁ . . . chn benutzt, so daß es möglich ist die
Anzahl der Umwandlungsergebnisregister zu minimieren und hier
durch die Schaltung zu vereinfachen sowie die Größe des A/D-
Wandlers zu verkleinern.
Fig. 7 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
sechsten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt. Ein analoges
Signal welches in den analogen Eingabeanschluß 1 eingegeben
ist, wird in die A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben. Wenn die
A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, wird ein Umwandlungsende-
Signal 20 von der A/D-Umwandlungseinheit 2 ausgegeben. Der re
sultierende Datenwert A, der von der A/D-Umwandlungseinheit 2
ausgegeben wurde, wird in ein Umwandlungsergebnisregister 3 ein
gegeben, welches einen einzigen Datenwert speichern kann. Der
Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 3 wird an den Eingabe
anschluß 5a des Komparators 5 eingegeben und weiterhin über die
Umschaltschaltung 6 an ein Umwandlungsergebnisregister 4,
welches einen einzigen Datenwert speichern kann. Der Datenwert
B im Umwandlungsergebnisregister 4 wird an den Eingabeanschluß
5b eingegeben und die Ausgabe C des Komparators 5 wird als ein
Umschaltsignal an die Umschaltschaltung 6 und als ein Interrupt-
Signal 21 nach außen ausgegeben.
Als nächstes wird der Betrieb des A/D-Wandlers beschrieben.
Wird ein analoges Signal in den analogen Eingabeanschluß 1
eingegeben, so A/D-wandelt die A/D-Umwandlungseinheit 2 das
analoge Signal um und der A/D-umgewandelte Datenwert A wird im
Umwandlungsergebnisregister 3 gespeichert und vom Register 3 an
den Eingangsanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben. Wenn die
A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, so gibt die A/D-Umwandlungs
einheit 2 ein Umwandlung-Endesignal 20 aus. Der Eingabean
schluß 5b des Komparators 5 erhält den Datenwert B des Umwand
lungsergebnisregisters 4, welches den bisher maximalen Daten
wert aufweist.
Der Komparator 5 vergleicht den Datenwert A und den Datenwert B
miteinander und wenn der Vergleich feststellt, daß der Daten
wert A größer als der Datenwert B ist so wird die Ausgabe C des
Komparators 5 zu "1" und ein Interrupt-Signal bzw. Unterbrech
ungssignal 21 wird ausgegeben, wodurch die Umschaltschaltung 6
geschlossen wird, was darin resultiert, daß der Datenwert des
Umwandlungsergebnisregisters 3 im Umwandlungsergebnisregister 4
gespeichert wird, d. h. die Daten im Umwandlungsergebnisregister
4 aktualisiert werden. Stellt der Vergleich fest, daß der
Datenwert A gleich oder kleiner dem Datenwert B ist, so wird
die Ausgabe C des Komparators 5 zu "0" wodurch die Umschalt
schaltung 6 geöffnet wird. Als Ergebnis hiervon wird der Daten
wert des Umwandlungsergebnisregisters 3 nicht im Umwandlungs
ergebnisregister 4 gespeichert.
Im übrigen gibt es, wenn die Datenverarbeitung zum Erhalt eines
maximalen Datenwerts aus den A/D-gewandelten Daten durchgeführt
wird möglicherweise einen Fall in dem die Datenverarbeitung
durch das Lesen der A/D-gewandelten Daten und der Verwendung
des Umwandlungsende-Signals 20, welches das Ende der A/D-Um
wandlung anzeigt, durchgeführt wird.
Im herkömmlichen A/D-Konverter wird das Umwandlungsende-Signal
unabhängig von den A/D-gewandelten Daten jedesmal erzeugt wenn
die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist und die A/D-gewandelten
Daten werden als Reaktion auf jedes Umwandlungsende-Signal aus
gelesen und arithmetisch verarbeitet. Auf der Grundlage des
arithmetisch verarbeiteten Ergebnisses wird dann die Datenver
arbeitung zum Erhalten eines maximalen Datenwerts durchführt.
Dies erfordert, daß der A/D-gewandelte Datenwert solange unter
sucht wird, bis der A/D-gewandelte Datenwert einen vorbestimmten
Wert erreicht und zwar selbst dann, wenn keine Notwendigkeit
einer Datenverarbeitung besteht, da der Inhalt des A/D-gewan
delten Datenwerts nicht bestimmt werden kann.
Der A/D-Umwandler gemäß der sechsten Ausführungsform ist so ge
baut, daß ein Umwandlungsende-Signal 20, welches jedesmal, wenn
die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, erzeugt wird und ein
Interrupt-Signal 21 erhalten wird, welches die Ausgabe C des
Komparators 5 darstellt, der die Daten des Umwandlungsergebnis
registers 4 mit einem bisherigen maximalen Datenwert und die
neusten A/D-konvertieren Daten miteinander vergleicht. Als ein
Ergebnis hiervon ist in einem Fall, in dem eine Notwendigkeit
zur Untersuchung des Inhalts der A/D-gewandelten Daten besteht,
die Datenverarbeitung zum Erhalten des maximalen Datenwerts wie
zuvor durch eine Interruptverarbeitung möglich, z. B. unter Ver
wendung des Umwandlungsende-Signals 20.
Es kann weiterhin erkannt werden, daß durch die Verwendung des
Interrupt-Signals 21 ein neuer A/D-gewandelter Datenwert größer
ist als z. B. der bisher A/D-konvertierte Datenwert. Diese ele
meniert die Notwendigkeit der Wiederholung der Datenverarbeitung
zum Erhalten eines maximalen Datenwerts jedesmal, wenn die A/D-
Umwandlung beendet ist. Da die Steuerung des Betriebs der Appa
ratur gestartet werden kann, wenn der A/D-konvertierte Datenwert
eine vorbestimmte Größe aufweist besteht keine Notwendigkeit
die Datenverarbeitung zum Erhalten des maximalen Datenwerts
durch die Untersuchung der A/D-konvertierten Daten fortzusetzen.
Wenn das Interrupt-Signal 21 erzeugt wird, kann die Steuerung
der Apparatur sofort auf der Grundlage des gespeicherten maxi
malen Datenwerts gestartet werden. Mit Bezug auf das obige kann
das Umwandlungsergebnisregister 4 ebenso einen minimalen Daten
wert speichern. Das Umwandlungsende-Signal 20 und das Interrupt-
Signal 21 welches vom Komparator 5 ausgegeben wird, können
selektiv genutzt werden.
Fig. 8 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
siebten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
In dieser Ausführungsform ist ein Umwandlungswerteinstellre
gister 11 (im folgenden "Einstellregister") vorgesehen und der
Datenwert des Einstellregisters 11 wird in den Eingabeanschluß
5b des Komparators 5 eingegeben. Ein vorbestimmter Wert wird im
Voraus im Einstellregister 11 zum Zwecke der Steuerung des Be
triebs der Apparatur, wenn ein analoges Signal gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist, eingestellt. Der weitere
Aufbau ist der gleiche wie der des in Fig. 7 gezeigten A/D-
Wandlers und gleiche Komponenten werden durch gleiche Bezugs
zeichen gekennzeichnet.
Als nächstes wird der Betrieb dieses A/D-Wandlers beschrieben.
Ein analoges Signal, welches in den analogen Signaleingabean
schluß 1 eingegeben ist, wird durch die A/D-Umwandlungseinheit
2 A/D-gewandelt und der A/D-gewandelte Datenwert wird als
Datenwert A im Umwandlungsergebnisregister 3 gespeichert. Der
Datenwert A wird weiter an den Eingabeanschluß 5a des Kompara
tors 5 eingegeben. Der Komparator 5 vergleicht den Datenwert A
mit dem Datenwert B, der zuvor im Register 11 eingestellt
wurde. Stellt der Vergleich fest, daß der Datenwert A größer
als der Datenwert B ist so wird die Ausgabe C des Komparators 5
zu "1", wodurch die Umschaltschaltung 6 geschlossen wird. Als
ein Ergebnis hiervon wird der im Umwandlungsergebnisregister 3
gespeicherte Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 ge
speichert. Stellt der Vergleich fest, daß der Datenwert A
gleich oder kleiner dem Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C
des Komparators 5 zu "0", wodurch die Umschaltschaltung 6 ge
öffnet wird. Demgemäß wird der Datenwert des Umwandlungsergeb
nisregisters 3 nicht im Umwandlungsergebnisregister 4 gespei
chert.
Auf diese Weise wird der Datenwert des Umwandlungsergebnisre
gisters 3 nur im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert,
wenn der A/D-gewandelte Datenwert A größer als der im Einstell
register 11 gespeicherte Datenwert B ist.
In einer solchen Ausführungsform werden der eingestellte Wert
und ein analoges Signal zur Bestimmung, welches von beiden
größer ist, miteinander verglichen und anschließend wird der
A/D-gewandelte Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 ge
speichert. Dementsprechend ist es nicht länger notwendig den
A/D-gewandelten Datenwert bei jeder A/D-Wandlung zu untersuchen.
Die Steuerung des Betriebs der Apparatur kann nur dann sofort
gestartet werden, wenn ein Referenzdatenwert zur Untersuchung
des Datenwerts eingestellt ist und der A/D-gewandelte Datenwert
den Referenzdatenwert erreicht.
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein modifiziertes Bei
spiel des Komparators des A/D-Konverters zeigt.
Der Datenwert A des Umwandlungsergebnisregisters 3 wird an den
Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben und der Daten
wert B des Umwandlungsergebnisregisters 4 bzw. des Einstellre
gisters 11 wird an den Eingangsanschluß 5b eingegeben. Der
Datenwert des Vergleichsumschaltregisters 12 steuert das Um
schalten des Vergleichsbetriebs des Komparators 5 welcher eine
Ausgabe C erzeugt. Der Datenwert des Vergleichsumschaltregis
ters 12 ist durch eine CPU bzw. über Hardware eingestellt. In
Entsprechung zu dem Datenwert des Vergleichsumschaltregisters
12 wird der Komparator 5 in die Lage versetzt den Vergleichs
vorgang, der den Datenwert A und den Datenwert B miteinander
vergleicht zu schalten. Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem
Datenwert des Vergleichsumschaltregisters 12 zu "0" gesetzt ist
die Ausgabe C des Komparators 5 nur dann zu "1", wenn der
Datenwert A größer als der Datenwert B ist. In dem Fall in
dem der Datenwert des Umschaltregisters 12 zu "1" gesetzt ist
wird die Ausgabe C des Komparators 5 zu "1" und der Vergleichs
betrieb ist nicht durchgeführt, es sei denn der Datenwert A ist
kleiner oder gleich dem Datenwert B.
Auf diese Weise kann das Umwandlungsergebnisregister 4 welches
den Datenwert der Ausgabe C des Komparators 5 speichert ent
weder einem maximalen Datenwert oder einen minimalen Datenwert
aus den bisher A/D-gewandelten Daten speichern. Dementsprechend
kann ohne die Notwendigkeit unnötiger Datenverarbeitungszeit
die Steuerung des Betriebs der Apparatur in einer kurzen Zeit
gestartet werden, wobei die Steuerung davon abhängt, wie die
Appartur betrieben werden sollte, wenn ein analoges Signal ver
schiedene Werte annimmt. Zusätzlich können der Maximalwert und
der Minimalwert der A/D-konvertierten Daten selektiv verwendet
werden, so daß der im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeicherte
Datenwert vorteilhaft genutzt werden kann. Dies erzielt ver
schiedene Datenverarbeitungen.
Fig. 10 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau
eines weiteren modifizierten Beispiels des Komparators des A/D-
Wandlers zeigt.
An den Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 wird der Datenwert
A des Ergebnisumwandlungsregisters 3 eingegeben und an den Ein
gabeanschluß 5b wird der Datenwert B des Umwandlungsergebnis
registers 4 oder des Einstellregisters 11 eingegeben.
Das Kanalauswahlsignal, das vom Kanalwähler 7 ausgegeben wird,
wird als Auswahlsignal des Speicherbereichs an das Vergleichs
umschaltsignal 12 mit den Speicherbereichen M₀ . . . Mn-1, Mn,
die den Kanälen von Multikanal-Analogsignalen entsprechen, ge
geben. An Komparator 5 wird der Datenwert des Vergleichsum
schaltregisters 12 gegeben. Der Datenwert des Kanalwählers 7
wird durch die CPU gesetzt. Entsprechend zu dem Datenwert des
Vergleichsumschaltregisters 12 wird der Komparator 5 in die
Lage versetzt den Betrieb zum Vergleich des Datenwerts A mit
dem Datenwert B zu schalten.
Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem der Datenwert im Speicher
bereich M₀ des Vergleichsumschaltregisters 12 zu "0" gesetzt
ist, die Ausgabe C des Komparators zu "1" nur wenn, der Datenwert
A größer als der Datenwert B ist. Im Fall, in dem der Datenwert
im Speicher M₀ zu "1" gesetzt ist, wird die Ausgabe C zu "1"
bzw. wird die Ausführung der Vergleichsoperation nur verhin
dert, wenn der Datenwert A gleich oder kleiner dem Datenwert B
ist. Die Mehrzahl der analogen Signale in der Mehrzahl der
Kanäle werden durch den Kanalwähler 7 ausgewählt und das ausge
wählte analoge Signal wird in der A/D-Umwandlungseinheit 2 A/D-
gewandelt. Der Datenwert des Kanalwählers 7, der einen bestimm
ten Kanal auswählt wird an das Vergleichsumschaltregister 12
gegeben so daß es möglich ist das der Komparator 5 Datenwerte,
die dem ausgewählten Kanal entsprechen in Entsprechung mit den
Daten, die im Vergleichsumschaltregister 12 gespeichert sind
vergleicht.
Dadurch kann der maximale Datenwert bzw. minimale Datenwert der
bisher erhaltenen A/D-konvertierten Daten für jedes der ana
logen Signale aus der Mehrzahl der Kanäle selektiv identifi
ziert werden. Dementsprechend ist es möglich auf das Umwand
lungsergebnis in Übereinstimmung mit einem Charakter eines
analogen Signals, welches einem Kanal entspricht zu reagieren.
Die Datenverarbeitung verschiedener analoger Signale kann mit
dem Ergebnis der A/D-Umwandlung derselben durchgeführt werden,
wenn dies notwendig ist und unnötige Verarbeitung kann unter
bleiben.
Fig. 11 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
achten Ausführungsform des A/D-Wandler zeigt. Das in den ana
logen Signalanschluß 1 eingegebene analoge Signal wird in die
A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben. Das von der A/D-Umwand
lungseinheit 2 ausgegebene Umwandlungsende-Signal 20 wird in
einen Zähler 15 zum Zählen eingegeben und der A/D-konvertierte
Datenwert wird in das Umwandlungsergebnisregister 3 eingegeben.
Der Datenwert A im Umwandlungsergebnisregister 3 wird in den
Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben und über die
Umschaltschaltung 6 in das Umwandlungsergebnisregister 4 ein
gegeben. Der Datenwert B im Umwandlungsergebnisregister 4 wird
an den Eingabeanschluß 5b des Komparators 5 eingegeben. Die
Ausgabe C des Komparators 5 wird in einen Eingabeanschluß 14a
einer OR-Schaltung 14 eingegeben und in einen Zähler 15 als
Lösch- bzw. Klärsignal eingegeben. Der Zähler 15 wählt die Um
wandlungsende-Signale 20 und wenn ein vorbestimmter Wert ge
zählt ist wird ein Signal 22 an den anderen Eingabeanschluß 14b
der OR-Schaltung 14 eingegeben. Die Ausgabe der OR-Schaltung 14
wird an die Umschaltschaltung 6 als Schaltsignal eingegeben.
Dieser A/D-Wandler ist so aufgebaut, daß z. B. in einem Fall in
dem ein analoges Signal zum Ansteigen wechselt und in dem der
bisher erhaltene Maximalwert im Umwandlungsergebnisregister 4
gespeichert wird wenn das analoge Signal zeitweilig maximal
wird und anschließend der Wert des analogen Signals in einem
Zustand stabil wird, der geringer als dieser Maximalwert ist,
der A/D-gewandelte Datenwert dieses stabilen Zustands im Um
wandlungsergebnisregister 4 gespeichert wird. In allen Fällen,
in denen sich analoge Signale gleichzeitig ändern oder stabil
werden, kann der Wert des analogen Signals zu diesem Zeitpunkt
identifiziert werden.
Als nächstes wird der Betrieb des A/D-Wandlers erklärt.
Ein analoges Signal, welches in den analogen Eingangsanschluß 1
eingegeben wird, wird in der A/D-Umwandlungseinheit 2 A/D-ge
wandelt und der A/D-gewandelte Datenwert wird im Umwandlungs
ergebnisregister 3 gespeichert. Der Datenwert A des Umwandlungs
ergebnisregisters 3 und der Datenwert B des Umwandlungsergeb
nisregisters 4 werden zum Vergleichen in dem Komparator 5 ein
gegeben. Wenn es so angeordnet ist, daß die Ausgabe C des Kom
parators 5 nur zu "1" wird, wenn der Datenwert A größer als der
Datenwert B ist so wird die Umschaltschaltung 6 in Reaktion auf
eine Ausgabe C gleich "1" geschlossen, die Daten im Umwandlungs
ergebnisregister 3 werden im Umwandlungsregister 4 gespeichert
und der Zählerwert des Zählers 15 wird geklärt. Auf diese Weise
kann das Umwandlungsergebnisregister 4 einen maximalen Wert der
bisher A/D-konvertierten Daten speichern.
Erreicht das analoge Signal zu einem bestimmten Zeitpunkt einen
Maximalwert und gerät anschließend in einen stabilen Zustand
mit einem Wert, der geringer als der Maximalwert ist, so wird
die A/D-Umwandlung für eine Anzahl von im Zähler 15 eingestell
ten Zählzyklen selbst dann durchgeführt, wenn die Ausgabe C des
Komparators 5 nicht zu "1" wird. Zeigt ein Signal 22 an, daß
das vom Zähler 15 ausgegebene Zählende zu "1" wird, so wird die
Umschaltschaltung 6 geschlossen und die Daten werden im Umwand
lungsergebnisregister 3 im Umwandlungsergebnisregister 4 ge
speichert. Das heißt, selbst wenn A/D-Umwandlungen für eine vor
bestimmte Anzahl wiederholt werden, werden z. B. der Datenwert A
gleich oder kleiner dem Datenwert B ist, wird der A/D-gewandelte
Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 unter der Annahme ge
speichert, daß das analoge Signal sich in einem stabilen Zu
stand befindet. Das gleiche kann ebenfalls durchgeführt werden,
wenn sich der Wert, der für eine vorbestimmte Anzahl A/D-ge
wandelt wird nicht in einem stabilen Zustand befindet aber
kleiner als der Maximalwert ist, nachdem der Maximalwert im
Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert ist.
Eine gewünschte Anzahl zum Zählen kann im Zähler 15 eingestellt
werden. Nachdem die eingestellte Anzahl der Zählvorgänge ausge
führt wurden und das Signal 22 zu "1" wird fährt der Zähler 15
damit fort die eingestellte Anzahl der Zählvorgänge zu zählen.
Stellt nun der Vergleich fest, daß der Datenwert A größer als
der Datenwert B und die Ausgabe C gleich "1" ist so wirkt die
Ausgabe C als Klärsignal für den Zähler 15. Weist ein neues
Analogsignal einen größeren Wert als den des Datenwerts im Um
wandlungsergebnisregister 4 auf so wird der Zählerwert des
Zählers 15 initialisiert und der Zähler 15 fährt mit dem Zählen
fort.
Der Zählerwert kann entweder nur initialisiert werden wenn die
Ausgabe C gleich "1" ist, wenn das Ergebnis des Vergleichs fest
stellt, daß der Datenwert A größer als der Datenwert B ist,
oder wenn die Ausgabe C gleich "1" ist wenn das Ergebnis des
Vergleichs feststellt, daß der Datenwert A kleiner als der
Datenwert B ist.
Selbst wenn das analoge Signal nicht in einem stabilen Zustand
gerät z. B., indem nachdem es fortfährt in seinem Wert anzustei
gen und den Maximalwert erreicht in seinem Wert abfällt, wird
der A/D-gewandelte Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4
gespeichert wenn der Zähler 15 einen vorher eingestellten Zähl
wert erreicht.
Der Zähler 15 zählt nicht die Umwandlungsende-Signale 20, er
zählt über einen vorbestimmten Zeitabschnitt Taktsignale und
wenn eine vorbestimmte Anzahl von Taktsignalen gezählt ist,
können die Daten im Umwandlungsergebnisregister 3 in das Um
wandlungsergebnisregister 4 eingegeben werden.
Auf diese Weise wird, wenn das analoge Signal in seinem Wert
ansteigt oder abfällt, der größere Wert in jeder Richtung nach
gewiesen und wenn sich die Richtung des Anstiegs oder Abfalls
zu einem Zeitpunkt von einem zum anderen umkehrt oder zu einem
stabilen Zustand werden, kann der Wert des analogen Signals nach
einem vorbestimmten Zeitabschnitt identifiziert werden. Im her
kömmlichen A/D-Wandler ist es jedesmal, nachdem die A/D-Umwand
lung abgeschlossen ist, notwendig den A/D-gewandelten Datenwert
auszulesen und den Grad der Änderung zwischen den vorliegenden
Daten und den vorhergehenden Daten zur Identifizierung des Zu
stands des analogen Signals zu verarbeiten. Dadurch wird die
Steuerung der Apparatur gestartet. In dieser Ausführungsform
kann die Steuerung der Apparatur sofort gestartet werden, da
der Datenwert im Umwandlungsergebnisregister definiert ist.
Wird die Ausgabe 22 des Zählers 15 als Interrupt-Signal ver
wendet, anstelle es in die OR-Schaltung 14 einzugeben, so wird
der Datenwert im Umwandlungsregister 4 gehalten und ein
neuster A/D-gewandelter Datenwert kann durch das Auslesen des
Datenwerts im Umwandlungsergebnisregister 4 erkannt werden.
Fig. 12 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
neunten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Der A/D-Wandler ist mit einer Mehrzahl analoger Eingabean
schlüsse 1₀, 1₁ . . . 1 n vorgesehen, an welche analoge Signale
individuell eingegeben werden. Diese analogen Signale werden
über Umschaltschaltungen 8₀, 8₁ . . . 8 n in die A/D-Umwandlungs
einheit 2 eingegeben. Ein A/D-gewandelter Datenwert A, der von
der A/D-Umwandlungseinheit 2 ausgegeben wird, wird in das Um
wandlungsergebnisregister 3 eingegeben, welches die Speicherbe
reiche M₀, M₁ . . . Mn aufweist. Der Datenwert A im Umwandlungs
ergebnisregister 3 wird an einen Eingangsanschluß 5a des Kompa
rators 5 eingegeben und über die Umschaltschaltung 6 in das Um
wandlungsergebnisregister 4 eingegeben. Der Datenwert im Um
wandlungsergebnisregister 4 wird an den anderen Eingabeanschluß
5b des Komparators 5 eingegeben. Die Ausgabe C des Komparators
5 wird an die Umschaltschaltung 6 als Schaltsignal gegeben.
Ein Kanalauswahlsignal, welches vom Kanalwähler 7 ausgegeben
wird, wird an die Schaltschaltungen 8₀, 8₁ . . . 8 n gegeben, so
wie an das Umwandlungsergebnisregister 3 und das Vergleichsum
schaltregister 12, welches die Speicherbereiche M₀₁ M₁ . . . Mn
in Entsprechung zu den Kanälen einschließt. Das Umschaltregister
12 speichert einen Datenwert, der den Vergleichsbetrieb des
Komparators 5 in Entsprechung zu den analogen Eingabeanschlüssen
1₀, 1₁ . . . 1 n schaltet. Der Vergleichsvorgang für den Fall des
Vergleichs des Datenwertes A und des Datenwertes B miteinander
kann damit angegeben werden, daß die Ausgabe C des Komparators
5 gleich "1" ist, wenn der Datenwert A größer als der Datenwert
B ist, daß die Ausgabe C des Komparators 5 gleich "1" ist, wenn
der Datenwert A kleiner als der Datenwert B ist oder daß der
Vergleichsvorgang nicht ausgeführt wird.
Als nächstes wird der Betrieb des A/D-Wandlers erklärt.
Wird vom Kanalwähler 7 ein Kanalauswahlsignal zur Auswahl von
z. B. Kanal ch₁ ausgegeben, so wird die Umschaltschaltung 8₁
geschlossen und der Speicherbereich M₁ des Umwandlungsergeb
nisregisters 3 sowie der Speicherbereich M₁ des Vergleichsum
schaltregisters 12 ausgewählt. Der Datenwert B im Umwandlungs
ergebnisregister 4 wird an den Eingangsanschluß 5b des Kompa
rators 5 eingebenen. Das analoge Signal, welches in den ana
logen Eingabeanschluß 11 eingegeben ist, wird durch die A/D-
Umwandlungseinheit 2 A/D-konvertiert und der A/D-gewandelte
Datenwert A wird in dem Speicherbereich M₁ des Umwandlungs
ergebnisregister 3 gespeichert und an den Eingangsanschluß 5a
des Komparators 5 eingegeben.
Wenn in dieser Situation der Speicherbereich M₁ des Ver
gleichsumschaltregisters 12 einen Datenwert speichert, der die
Ausgabe C des Komparators 5 zu "1" setzt, wenn der Datenwert A
größer als der Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C des Korn
parators 5 zu "1" wenn das Ergebnis des Vergleichs feststellt,
daß der Datenwert A größer als der Datenwert B ist, wodurch die
Umschaltschaltung 6 geschlossen wird. Der Datenwert im Speicher
bereich M₁ des Umwandlungsergebnisregisters 3 wird im Umwand
lungsergebnisregister 4 gespeichert so daß der Datenwert im Um
wandlungsergebnisregister 4 auf einen größeren Wert aktualisiert
wird. Wenn im Gegensatz dazu der Speicherbereich M₁ des Um
schaltregisters 12 einen Datenwert speichert, der die Ausgabe C
des Komparators 5 zu "1" setzt, wenn der Datenwert A kleiner
als der Datenwert B ist, so wird die Ausgabe C des Komparators 5
zu "1", wenn das Ergebnis des Vergleichs feststellt, daß der
Datenwert A kleiner als der Datenwert B ist wodurch die Um
schaltschaltung 6 geschlossen wird. Der Datenwert im Speicher
bereich M₁ des Umwandlungsergebnisregister 3 wird im Umwand
lungsergebnisregister 4 gespeichert, so daß der Datenwert im
Umwandlungsergebnisregister 4 auf einen geringeren Wert aktua
lisiert wird. Wenn dagegen das Vergleichsumschaltregister einen
Datenwert speichert der keine Vergleichoperation ausführt so
wird der Datenwert des Umwandlungsergebnisregisters 4 nicht
aktualisiert. Der gleiche Vorgang wird auf ein analoges Signal
eines anderen Kanals angewendet.
Dadurch kann ein Kanal zur Bestimmung eines analogen Signals
mit einem Maximumwert oder Minimumwert des analogen Signals aus
einer Vielzahl von Kanälen ausgewählt werden und es kann weiter
hin ein Kanal ausgewählt werden der keine Daten vergleicht. Die
Beziehung zwischen den analogen Signalen und den Kanälen kann
aufgrund der Kennzeichnung der analogen Signale sofort erkannt
werden.
Fig. 13 stellt ein Blockdiagramm dar, welches einen Aufbau der
zehnten Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt.
Das Umwandlungsergebnisregister 4 schließt die Speicherbereiche
M₀₁ M₁ . . . Mn ein, die den Kanälen ch₀, ch₁ . . . chn entsprechen.
Der weitere Aufbau ist der gleiche wie der des in Fig. 12 ge
zeigten A/D-Wandlers und gleiche Komponenten werden durch
gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Als nächstes wird der Betrieb des A/D-Wandlers erklärt. Dieser
A/D-Wandler wird in der gleichen Art wie der betrieben, der in
Fig. 12 gezeigt ist, mit Ausnahme des Speichervorgangs im Um
wandlungsergebnisregister 4. Ist die Ausgabe C des Komparators
5 gleich "1", so wird der Datenwert im Speicherbereich des Um
wandlungsergebnisregisters 3 in dem Speicherbereich des Umwand
lungsergebnisregisters 4 gespeichert, der der Speicherbereich
des Umwandlungsergebnisregisters 3 entspricht. Auf diese Weise
kann der maximale bzw. minimale durch A/D-Wandlung erhaltene
Datenwert für jeden Kanal gespeichert werden. Der Umschaltvor
gang zwischen dem maximalen Datenwert und den minimalen Daten
wert kann für jeden Kanal auf der Grundlage der Daten in jedem
der Speicherbereiche M₀, M₁ . . . Mn des Vergleichsumschaltre
gisters 12 durchgeführt werden. Der Datenwert kann durch Hard
ware oder Software eingestellt werden. Die zehnte Ausführungs
form ist besonders vorteilhaft, wenn die Wechsel des analogen
Signals Kanal für Kanal untersucht werden.
Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer
elften Ausführungsform des A/D-Wandlers zeigt. Ein Anlogsignal,
welches in den analogen Eingangsanschluß 1 eingegeben ist, wird
in die A/D-Umwandlungseinheit 2 eingegeben und der A/D-gewan
delte Datenwert wird in das Umwandlungsergebnisregister 3 ein
gegeben. Der Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 3 wird an
einen Eingabeanschluß 5a des Komparators 5 eingegeben und über
die Umschaltschaltung 6 in das Umwandlungsergebnisregister 4
eingegeben. Der Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 wird
an den anderen Eingabeanschluß 5b des Komparators 5 eingegeben.
Eine Ausgabe des Zählers 17 wird in einen Anschluß 16a der OR-
Schaltung 16 eingegeben. Ein Rücksetzsignal RST von z. B. außen
wird an den anderen Eingangsanschluß 16b der OR-Schaltung 16
eingegeben. Die Ausgabe 25 der OR-Schaltung 16 wird an das Um
wandlungsergebnisregister 4 gegeben.
Als nächstes wird der Betrieb des A/D-Wandlers erklärt.
Das in den analogen Eingabeanschluß 1 eingegebene analoge Signal
wird in der A/D-Umwandlungseinheit 2 A/D-umgewandelt und im Um
wandlungsergebnisregister 3 gespeichert. Der Komparator 5 ver
gleicht zwischen dem Datenwert A des Umwandlungsergebnisregis
ters 3 und dem Datenwert B des Umwandlungsergebnisregisters 4
und wenn der Datenwert A größer als der Datenwert B ist so wird
die Ausgabe C des Komparators 5 zu "1", wodurch die Umschalt
schaltung 6 geschlossen wird. Dementsprechend wird der Daten
wert des Umwandlungsergebnisregisters 3 im Umwandlungsergebnis
register 4 gespeichert.
Auf diese Weise kann das Umwandlungsergebnisregister 4 den
maximalen Datenwert der bisher durch die A/D-Wandlung erhal
tenen Daten speichern.
Weiterhin ist dieser A/D-Wandler so aufgebaut, daß die Daten im
Umwandlungsergebnisregister 4 zum Feststellen von welchem Zeit
punkt an der maximale Datenwert, der im Umwandlungsergebnisre
gister 4 gespeichert ist A/D-gewandelt wurde, geklärt werden.
Zählt der Zähler 17 eine vorher eingestellte Anzahl von Fehl
einheiten so wird die Ausgabe 23 desselbe zu "1" und die Aus
gabe 25 der OR-Schaltung 16 wird zu "1" wodurch der Datenwert
des Umwandlungsergebnisregisters 4 geklärt wird.
Wenn der Zähler 17 auf diese Weise vorgesehen ist, so kann der
Datenwert im Umwandlungsergebnisregister 4 in vorbestimmten
Zeitabständen geklärt werden wodurch das Umwandlungsergebnis
register einen maximalen Wert einen vorbestimmten Zeitabschnitt
lang hält. Dabei kann der im Zähler 17 eingestellte vorbestimmte
Wert wahlweise anpaßbar oder fest sein. Wenn das Rücksetzsignal
RST verwendet wird, so wird es von außen zum Klären der Daten
im Umwandlungsergebnisregister 4 eingegeben wodurch der maxi
male Datenwert unter den A/D-gewandelten Datenwerten von diesem
Zeitpunkt an im Umwandlungsergebnisregister 4 gespeichert wird.
Selbst wenn das Rücksetzsignal RST durch Software erzeugt
werden kann kann der Maximalwert der Daten als Ergebnis der
A/D-Umwandlung vom Zeitpunkt der Erzeugung an erkannt werden.
Wie oben beschrieben kann durch das Ändern des Vergleichsvor
gangs ebenso der minimale Datenwert im Umwandlungsergebnisre
gister 4 gespeichert werden.
Auf diese Weise kann leichter erkannt werden von welchem Zeit
punkt an ein maximaler bzw. ein minimaler Datenwert im Umwand
lungsergebnisregister 4 gespeichert ist, und die empfindliche
Steuerung der Apparatur kann in Reaktion auf das augenblick
liche analoge Signal beeinflußt werden. Eine solche Funktion
der elften Ausführungsform kann auf die vorher beschriebenen
Ausführungsformen angewendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der A/D-Wandler ein
erstes Regiser (3) zum Speichern des Datenwertes der durch die
A/D-Umwandlung eines analogen Signals erhalten wird auf; ein
zweites Register (4) zum Erhalt der Daten des ersten Registers
über eine Umschalteinrichtung; und einen Komparator zum Ver
gleichen der Datenwerte im ersten und zweiten Register. Da der
Aufbau so ist, daß der Datenwert des ersten Registers im zwei
ten Register in Bezug auf das Ergebnis des durch den Komparators
durchgeführten Vergleichs gespeichert ist kann das zweite Re
gister einen Maximalwert oder einen Minimalwert der A/D-gewan
delten Daten, der definiert ist, speichern. Dementsprechend
kann, wenn der Betrieb des Apparats mit Bezug auf ein analoges
Signal gesteuert wird die Steuerung des Apparats auf der Grund
lage des Datenwerts im zweiten Register in einer kurzen Zeit
ausgeführt werden. Zusätzlich ist es nicht notwendig die zum
Erhalten eines Maximalwertes oder Minimalwertes der A/D-gewan
delten Daten notwendige Datenverarbeitung durch eine CPU durch
zuführen, wodurch die Belastung der CPU verringert wird.
Claims (11)
1. Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) der ein analoges
Signal durch eine A/D-Umwandlungseinheit (2) A/D-umwandelt und
den A/D-umgewandelten Datenwert in einem ersten Register (3)
speichert, mit:
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts im ersten Register (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6); und
einem Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts im ersten Register (3) und des Datenwerts im zweiten Register (4), wobei die Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird.
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts im ersten Register (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6); und
einem Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts im ersten Register (3) und des Datenwerts im zweiten Register (4), wobei die Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird.
2. A/D-Wandler nach Anspruch 1, weiter aufweisend:
eine zweite Umschalteinrichtung (8), die in jedem von einer Mehrzahl von Kanälen vorgesehen ist, so daß eines der analogen Signale der vielen Kanäle in die A/D-Umwandlungseinheit (2) ein gegeben wird; und
einen Auswähler (7) zur Ausgabe eines, einem ausgewählten Kanal entsprechenden, Auswahlsignals an die zweite Umschalteinrichtung (8) und das erste Register (3) wobei,
das erste Register (3) Speicherbereiche aufweist, die den Kanälen entsprechen, und
das zweite Register (4) einen maximalen Datenwert oder einen minimalen Datenwert unter den A/D-gewandelten Daten aller Kanäle speichert.
eine zweite Umschalteinrichtung (8), die in jedem von einer Mehrzahl von Kanälen vorgesehen ist, so daß eines der analogen Signale der vielen Kanäle in die A/D-Umwandlungseinheit (2) ein gegeben wird; und
einen Auswähler (7) zur Ausgabe eines, einem ausgewählten Kanal entsprechenden, Auswahlsignals an die zweite Umschalteinrichtung (8) und das erste Register (3) wobei,
das erste Register (3) Speicherbereiche aufweist, die den Kanälen entsprechen, und
das zweite Register (4) einen maximalen Datenwert oder einen minimalen Datenwert unter den A/D-gewandelten Daten aller Kanäle speichert.
3. A/D-Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß
das zweite Register (4) das Auswahlsignal empfängt und Speicher
bereiche aufweist, die den Kanälen entsprechen, und ein maxi
maler oder minimaler Datenwert, der an einen ausgewählten
Speicherbereich des ersten Registers (3) gegeben ist in einem
ausgewählten Speicherbereich des zweiten Registers (4) ge
speichert ist.
4. A/D-Wandler nach Anspruch 2 oder 3, weiterhin aufweisend:
eine dritte Umschalteinrichtung (10), die auf der Grundlage der
Ausgabe des Komparators (5) geöffnet oder geschlossen wird;
und
ein drittes Register (9) zum Empfangen des Auswahlsignals über die dritte Umschalteinrichtung (10) und zum Speichern desselben.
ein drittes Register (9) zum Empfangen des Auswahlsignals über die dritte Umschalteinrichtung (10) und zum Speichern desselben.
5. A/D-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin
aufweisend:
eine zweite Umschalteinrichtung (8), die jeweils für jeden einer Mehrzahl von Kanälen vorgesehen ist zum Eingeben eines der analogen Signale der Mehrzahl der Kanäle in die A/D-Umwandlungs einheit (2);
eine dritte Umschalteinrichtung (10), die auf der Grundlage der Ausgabe des Komparators (5) geöffnet oder geschlossen wird;
einen Auswähler (7) zum Ausgeben eines, einem ausgewählten Kanal entsprechenden Auswahlsignals an die zweite Umschalteinrichtung (8) und die dritte Umschalteinrichtung (10); und
ein drittes Register (9) zum Empfangen des Auswahlsignals über die dritte Umschalteinrichtung (10) und zum Speichern des selben, wobei
das vierte Register (4) einen Maximal- oder Minimaldatenwert aus allen A/D-konvertierten Datenwerten von allen Kanälen speichert, und
das dritte Register (9) ein Auswahlsignal speichert, welches einen Kanaldatenwert darstellt, der dem Datenwert, der im zweiten Register (4) gespeichert ist, entspricht.
eine zweite Umschalteinrichtung (8), die jeweils für jeden einer Mehrzahl von Kanälen vorgesehen ist zum Eingeben eines der analogen Signale der Mehrzahl der Kanäle in die A/D-Umwandlungs einheit (2);
eine dritte Umschalteinrichtung (10), die auf der Grundlage der Ausgabe des Komparators (5) geöffnet oder geschlossen wird;
einen Auswähler (7) zum Ausgeben eines, einem ausgewählten Kanal entsprechenden Auswahlsignals an die zweite Umschalteinrichtung (8) und die dritte Umschalteinrichtung (10); und
ein drittes Register (9) zum Empfangen des Auswahlsignals über die dritte Umschalteinrichtung (10) und zum Speichern des selben, wobei
das vierte Register (4) einen Maximal- oder Minimaldatenwert aus allen A/D-konvertierten Datenwerten von allen Kanälen speichert, und
das dritte Register (9) ein Auswahlsignal speichert, welches einen Kanaldatenwert darstellt, der dem Datenwert, der im zweiten Register (4) gespeichert ist, entspricht.
6. A/D-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß
die A/D-Umwandlungseinheit (2) ein Umwandlungsende-Signal aus gibt, wenn die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, und
das A/D-Umwandlungsende-Signal nach außen eingegeben wird, wenn der Datenwert des ersten Registers (3) in das zweite Register (4) auf das Schließen der ersten Umschalteinrichtung in Reak tion auf ein Signal, welches von dem Komparator (5) ausgegeben wird, eingegeben wird.
die A/D-Umwandlungseinheit (2) ein Umwandlungsende-Signal aus gibt, wenn die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, und
das A/D-Umwandlungsende-Signal nach außen eingegeben wird, wenn der Datenwert des ersten Registers (3) in das zweite Register (4) auf das Schließen der ersten Umschalteinrichtung in Reak tion auf ein Signal, welches von dem Komparator (5) ausgegeben wird, eingegeben wird.
7. Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler), der ein analoges
Signal durch eine A/D-Umwandlungseinheit (2) A/D-umwandelt und
den A/D-umgewandelten Datenwert in einem ersten Register (3)
speichert mit:
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts des ersten Registers (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6); einem vierten Register (11) zum Speichern eines Referenzdaten werts mit welchem-der Datenwert des ersten Registers (3) ver glichen wird, und
einem Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts des ersten Registers (3) und des Referenzdatenwerts des vierten Registers (11), wobei
die erste Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird und wobei der Referenzdatenwert änderbar ist.
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts des ersten Registers (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6); einem vierten Register (11) zum Speichern eines Referenzdaten werts mit welchem-der Datenwert des ersten Registers (3) ver glichen wird, und
einem Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts des ersten Registers (3) und des Referenzdatenwerts des vierten Registers (11), wobei
die erste Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird und wobei der Referenzdatenwert änderbar ist.
8. Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) der ein analoges
Signal durch eine A/D-Umwandlungseinheit (2) A/D-umwandelt und
den A/D-umgewandelten Datenwert in einem ersten Register (3)
speichert, mit:
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts des ersten Registers (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6);
einen Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts des ersten Registers (3) und eines vorbestimmten Datenwerts; und
ein fünftes Register (12) zum Speichern eines Datenwerts der die Vergleichsoperation des Komparators (5) schaltet, wobei die erste Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird.
einem zweiten Register (4) zum Empfangen des Datenwerts des ersten Registers (3) über eine erste Umschalteinrichtung (6);
einen Komparator (5) zum Vergleichen des Datenwerts des ersten Registers (3) und eines vorbestimmten Datenwerts; und
ein fünftes Register (12) zum Speichern eines Datenwerts der die Vergleichsoperation des Komparators (5) schaltet, wobei die erste Umschalteinrichtung (6) auf der Grundlage des Ergeb nisses des durch den Komparator (5) durchgeführten Vergleichs geöffnet oder geschlossen wird.
9. A/D-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter auf
weisend:
einen Zähler (15) zum Zählen von A/D-Umwandlungsende-Signalen, die von der A/D-Umwandlungseinheit (2) jedesmal ausgegeben werden, wenn die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, wobei die erste Umschalteinrichtung (6) geschlossen wird, wenn der Zähler (15) eine vorbestimmte Anzahl von Zähleinheiten zählt oder wenn der Ausgang des Komparators (5) aktiviert ist.
einen Zähler (15) zum Zählen von A/D-Umwandlungsende-Signalen, die von der A/D-Umwandlungseinheit (2) jedesmal ausgegeben werden, wenn die A/D-Umwandlung abgeschlossen ist, wobei die erste Umschalteinrichtung (6) geschlossen wird, wenn der Zähler (15) eine vorbestimmte Anzahl von Zähleinheiten zählt oder wenn der Ausgang des Komparators (5) aktiviert ist.
10. A/D-Wandler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, weiterhin
aufweisend:
ein fünftes Register (12) mit Speicherbereichen, die den Kanälen entsprechen, zum Speichern der Daten zum Umschalten der Vergleichsoperation des Komparators (5) in jedem Speicherbe reich, wobei
das fünfte Register (12) das Auswahlsignal empfängt.
ein fünftes Register (12) mit Speicherbereichen, die den Kanälen entsprechen, zum Speichern der Daten zum Umschalten der Vergleichsoperation des Komparators (5) in jedem Speicherbe reich, wobei
das fünfte Register (12) das Auswahlsignal empfängt.
11. A/D-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter auf
weisend:
eine Einrichtung (16, 25) zum Rücksetzen des zweiten Registers (4).
eine Einrichtung (16, 25) zum Rücksetzen des zweiten Registers (4).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6203526A JPH0870250A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | アナログ/デジタル変換器 |
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DE19531036A1 true DE19531036A1 (de) | 1996-03-07 |
DE19531036C2 DE19531036C2 (de) | 1997-12-04 |
Family
ID=16475618
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DE19531036A Expired - Fee Related DE19531036C2 (de) | 1994-08-29 | 1995-08-23 | Analog/Digital-Wandler |
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JP (1) | JPH0870250A (de) |
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