JP2001148631A - アナログ・ディジタル変換器、マイクロコンピュータおよびアナログ・ディジタル変換方法 - Google Patents
アナログ・ディジタル変換器、マイクロコンピュータおよびアナログ・ディジタル変換方法Info
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- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/18—Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
- H03M1/186—Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedforward mode, i.e. by determining the range to be selected directly from the input signal
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のアナログ入力端子を有し、入力する信
号の電圧範囲がアナログ入力端子毎にそれぞれ異なる場
合に適したＡＤコンバータを提供する。 【解決手段】 入力された複数のアナログ信号から所定
のアナログ信号を選択し、選択された該アナログ信号を
アナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変
換器であって、複数のアナログ入力端子の中から所定の
アナログ入力端子を選択し、選択されたアナログ入力端
子に入力されたアナログ信号を出力する入力端子選択手
段と、複数の基準電圧の中から所定の基準電圧を選択可
能な基準電圧切り替え手段と、基準電圧切り替え手段
に、入力端子選択手段が選択したアナログ入力端子に入
力されたアナログ信号に適する基準電圧を選択すること
を指示する制御手段とを有する構成である。
号の電圧範囲がアナログ入力端子毎にそれぞれ異なる場
合に適したＡＤコンバータを提供する。 【解決手段】 入力された複数のアナログ信号から所定
のアナログ信号を選択し、選択された該アナログ信号を
アナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変
換器であって、複数のアナログ入力端子の中から所定の
アナログ入力端子を選択し、選択されたアナログ入力端
子に入力されたアナログ信号を出力する入力端子選択手
段と、複数の基準電圧の中から所定の基準電圧を選択可
能な基準電圧切り替え手段と、基準電圧切り替え手段
に、入力端子選択手段が選択したアナログ入力端子に入
力されたアナログ信号に適する基準電圧を選択すること
を指示する制御手段とを有する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアナログ入
力端子を有するアナログ・ディジタル変換器に関し、特
に、入力される信号の電圧範囲がアナログ入力端子毎に
異なる場合に用いられるアナログ・ディジタル変換器、
そのアナログ・ディジタル変換器を内蔵したマイクロコ
ンピュータ、およびアナログ・ディジタル変換方法に関
する。
力端子を有するアナログ・ディジタル変換器に関し、特
に、入力される信号の電圧範囲がアナログ入力端子毎に
異なる場合に用いられるアナログ・ディジタル変換器、
そのアナログ・ディジタル変換器を内蔵したマイクロコ
ンピュータ、およびアナログ・ディジタル変換方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】計測器、その他電子機器では、各種セン
サの出力を精度良く測定することが要求される。センサ
等の出力がアナログ信号である場合などには、その値を
表示、あるいは保存するためにディジタル信号に変換さ
れる場合がある。アナログ信号をディジタル信号に変換
するためにはアナログ・ディジタル変換（以下、ＡＤ変
換と呼ぶ）が行われる。ＡＤ変換には、アナログ・ディ
ジタル変換器（以下、ＡＤコンバータと呼ぶ）が用いら
れる。
サの出力を精度良く測定することが要求される。センサ
等の出力がアナログ信号である場合などには、その値を
表示、あるいは保存するためにディジタル信号に変換さ
れる場合がある。アナログ信号をディジタル信号に変換
するためにはアナログ・ディジタル変換（以下、ＡＤ変
換と呼ぶ）が行われる。ＡＤ変換には、アナログ・ディ
ジタル変換器（以下、ＡＤコンバータと呼ぶ）が用いら
れる。
【０００３】ＡＤコンバータには、アナログ信号の量子
化に用いられる、アナログ信号の最大値を考慮した基準
電圧が設定されている。ＡＤコンバータは、その基準電
圧が分圧された複数の比較用電圧と、入力するアナログ
信号とを比較してＡＤ変換を行う。電子機器／計測器の
処理速度は高速化される方向にある。したがって、ＡＤ
コンバータにも高速化が要求されている。
化に用いられる、アナログ信号の最大値を考慮した基準
電圧が設定されている。ＡＤコンバータは、その基準電
圧が分圧された複数の比較用電圧と、入力するアナログ
信号とを比較してＡＤ変換を行う。電子機器／計測器の
処理速度は高速化される方向にある。したがって、ＡＤ
コンバータにも高速化が要求されている。
【０００４】また、計測器その他電子機器の回路規模を
削減するために、複数のアナログ入力端子を有し、時分
割に切り替えてＡＤ変換するＡＤコンバータが用いられ
ることがある。この切り替えは、ＡＤコンバータを内蔵
するマイクロコンピュータにおいて、ソフトウェアの指
示によって切り替えられる場合がある。また、ソフトウ
ェア処理では速度的に限界があるため、アナログ入力端
子の選択をハードウェアで自動的に切り替えるスキャン
モードが知られている。
削減するために、複数のアナログ入力端子を有し、時分
割に切り替えてＡＤ変換するＡＤコンバータが用いられ
ることがある。この切り替えは、ＡＤコンバータを内蔵
するマイクロコンピュータにおいて、ソフトウェアの指
示によって切り替えられる場合がある。また、ソフトウ
ェア処理では速度的に限界があるため、アナログ入力端
子の選択をハードウェアで自動的に切り替えるスキャン
モードが知られている。
【０００５】ところで、アナログ信号には３Ｖ電源系に
よるもの、５Ｖ電源系によるものなど複数の電源系によ
るものがあり、これらピーク電圧の異なる複数のアナロ
グ信号が１つの装置やシステム内に混在して用いられる
ことがある。この場合には、１つのＡＤコンバータでピ
ーク電圧の異なる複数のアナログ信号をＡＤ変換できる
ことが望ましい。
よるもの、５Ｖ電源系によるものなど複数の電源系によ
るものがあり、これらピーク電圧の異なる複数のアナロ
グ信号が１つの装置やシステム内に混在して用いられる
ことがある。この場合には、１つのＡＤコンバータでピ
ーク電圧の異なる複数のアナログ信号をＡＤ変換できる
ことが望ましい。
【０００６】ピーク電圧の異なる複数のアナログ信号を
１つのＡＤコンバータでＡＤ変換する従来の方法とし
て、全てのアナログ信号が同一の基準電圧でＡＤ変換可
能なように、ピーク電圧が最大のアナログ信号に適した
基準電圧を用いて全てのアナログ信号のＡＤ変換を行う
方法がある。
１つのＡＤコンバータでＡＤ変換する従来の方法とし
て、全てのアナログ信号が同一の基準電圧でＡＤ変換可
能なように、ピーク電圧が最大のアナログ信号に適した
基準電圧を用いて全てのアナログ信号のＡＤ変換を行う
方法がある。
【０００７】また、別の方法として、プロセッサからの
指示で入力信号の切り替えに合わせてＡＤコンバータの
基準電圧を切り替えるという方法が考えられる。
指示で入力信号の切り替えに合わせてＡＤコンバータの
基準電圧を切り替えるという方法が考えられる。
【０００８】図５は、従来の、プロセッサの処理によっ
て基準電圧の切り替えが可能な、逐次比較型ＡＤコンバ
ータの構成を示す概略ブロック図である。
て基準電圧の切り替えが可能な、逐次比較型ＡＤコンバ
ータの構成を示す概略ブロック図である。
【０００９】ＡＤコンバータ１００は、入力信号ＡＮ０
〜３から所望の入力信号を選択するセレクタ１０２と、
セレクタ１０２に選択を指示する制御部１０１と、直列
に接続された複数の抵抗によって、入力信号と比較され
る比較用電圧を発生させる直列抵抗ストリング１０３
と、アナログ信号と比較用電圧を比較するコンパレータ
１０４と、コンパレータ１０４の比較結果が一時的に保
存される逐次変換レジスタ１０５と、逐次変換レジスタ
１０５のデータをタイミング調整して、外部に出力する
ための変換結果レジスタ１０６とを有する。
〜３から所望の入力信号を選択するセレクタ１０２と、
セレクタ１０２に選択を指示する制御部１０１と、直列
に接続された複数の抵抗によって、入力信号と比較され
る比較用電圧を発生させる直列抵抗ストリング１０３
と、アナログ信号と比較用電圧を比較するコンパレータ
１０４と、コンパレータ１０４の比較結果が一時的に保
存される逐次変換レジスタ１０５と、逐次変換レジスタ
１０５のデータをタイミング調整して、外部に出力する
ための変換結果レジスタ１０６とを有する。
【００１０】プロセッサ（不図示）は、セレクタ１０２
の選択に基づいて、基準信号ＲＥＦ０、１を選択するた
めの切り替え信号を出力する。これによって、直列抵抗
ストリング１０３には、それぞれの入力信号に適した基
準電圧が与えられる。
の選択に基づいて、基準信号ＲＥＦ０、１を選択するた
めの切り替え信号を出力する。これによって、直列抵抗
ストリング１０３には、それぞれの入力信号に適した基
準電圧が与えられる。
【００１１】タップセレクタを含む直列抵抗ストリング
１０３、コンパレータ１０４、逐次変換レジスタ１０
５、および変換結果レジスタ１０６によるＡＤ変換の動
作の一例を示す。
１０３、コンパレータ１０４、逐次変換レジスタ１０
５、および変換結果レジスタ１０６によるＡＤ変換の動
作の一例を示す。
【００１２】まず、基準電圧が直列抵抗ストリング１０
３の複数の抵抗によって分圧されて得られた複数の比較
用電圧の中から所定の電圧が、タップセレクタによって
順次選択され出力される。コンパレータ１０４でタップ
セレクタから出力された比較用電圧とアナログ信号の電
圧とが順次比較される。その結果から、アナログ信号に
最も近い電圧の比較用電圧がアナログ・ディジタル変換
の結果として変換結果レジスタ１０６に保存される。な
お、タップセレクタによる比較用電圧の選択の順序は、
２進法によるが一般的である。
３の複数の抵抗によって分圧されて得られた複数の比較
用電圧の中から所定の電圧が、タップセレクタによって
順次選択され出力される。コンパレータ１０４でタップ
セレクタから出力された比較用電圧とアナログ信号の電
圧とが順次比較される。その結果から、アナログ信号に
最も近い電圧の比較用電圧がアナログ・ディジタル変換
の結果として変換結果レジスタ１０６に保存される。な
お、タップセレクタによる比較用電圧の選択の順序は、
２進法によるが一般的である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】１つのＡＤコンバータ
で、ピーク電圧が異なる複数のアナログ信号をＡＤ変換
する場合において、ピーク電圧が最大のアナログ信号に
適した基準電圧を全てのアナログ信号に対して共通的に
使用する方法では、ピーク電圧が小さいアナログ信号で
は量子化のために準備されたビット数に見合った精度の
ＡＤ変換ができない、つまり、誤差が大きくなってしま
うという問題があった。
で、ピーク電圧が異なる複数のアナログ信号をＡＤ変換
する場合において、ピーク電圧が最大のアナログ信号に
適した基準電圧を全てのアナログ信号に対して共通的に
使用する方法では、ピーク電圧が小さいアナログ信号で
は量子化のために準備されたビット数に見合った精度の
ＡＤ変換ができない、つまり、誤差が大きくなってしま
うという問題があった。
【００１４】また、プロセッサの処理により基準電圧を
切り替える方法では、切り替え動作をプロセッサに行わ
せるため、プロセッサに負荷をかけることになり、高速
化が要求されるＡＤコンバータにおいて好ましくないと
いう問題があった。
切り替える方法では、切り替え動作をプロセッサに行わ
せるため、プロセッサに負荷をかけることになり、高速
化が要求されるＡＤコンバータにおいて好ましくないと
いう問題があった。
【００１５】さらに、スキャンモードにおいては、プロ
セッサの介在なしでアナログ信号の切り替えが行われる
ので、プロセッサは選択されている入力信号を把握して
おらず、基準電圧の切り替えを指示することができな
い。
セッサの介在なしでアナログ信号の切り替えが行われる
ので、プロセッサは選択されている入力信号を把握して
おらず、基準電圧の切り替えを指示することができな
い。
【００１６】本発明は上記したような従来技術の有する
問題を解決するためになされたものであり、複数のアナ
ログ入力端子を有し、入力する信号の電圧範囲がアナロ
グ入力端子毎にそれぞれ異なる場合に適したＡＤコンバ
ータ、マイクロコンピュータ、およびＡＤ変換方法を提
供することを目的とする。
問題を解決するためになされたものであり、複数のアナ
ログ入力端子を有し、入力する信号の電圧範囲がアナロ
グ入力端子毎にそれぞれ異なる場合に適したＡＤコンバ
ータ、マイクロコンピュータ、およびＡＤ変換方法を提
供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のアナログ・ディジタル変換器の構成は、入力
された複数のアナログ信号から所定のアナログ信号を選
択し、選択された該アナログ信号をアナログ・ディジタ
ル変換するアナログ・ディジタル変換器であって、複数
のアナログ入力端子の中から所定の該アナログ入力端子
を選択し、選択された該アナログ入力端子に入力された
前記アナログ信号を出力する入力端子選択手段と、複数
の基準電圧の中から所定の該基準電圧を選択可能な基準
電圧切り替え手段と、前記基準電圧切り替え手段に、前
記入力端子選択手段が選択した前記アナログ入力端子に
入力されたアナログ信号に適する前記基準電圧を選択す
ることを指示する制御手段と、を有する構成である。
の本発明のアナログ・ディジタル変換器の構成は、入力
された複数のアナログ信号から所定のアナログ信号を選
択し、選択された該アナログ信号をアナログ・ディジタ
ル変換するアナログ・ディジタル変換器であって、複数
のアナログ入力端子の中から所定の該アナログ入力端子
を選択し、選択された該アナログ入力端子に入力された
前記アナログ信号を出力する入力端子選択手段と、複数
の基準電圧の中から所定の該基準電圧を選択可能な基準
電圧切り替え手段と、前記基準電圧切り替え手段に、前
記入力端子選択手段が選択した前記アナログ入力端子に
入力されたアナログ信号に適する前記基準電圧を選択す
ることを指示する制御手段と、を有する構成である。
【００１８】なお、前記入力端子選択手段は、所定の設
定にしたがって、前記アナログ入力端子の選択を時分割
に順次切り替えてよい。
定にしたがって、前記アナログ入力端子の選択を時分割
に順次切り替えてよい。
【００１９】また、前記基準電圧切り替え手段は、複数
の前記基準電圧が外部から設定可能であってよい。
の前記基準電圧が外部から設定可能であってよい。
【００２０】さらに、前記基準電圧制御手段は、前記ア
ナログ入力端子と、該アナログ入力端子に入力された前
記アナログ信号に適する前記基準電圧との対応関係を、
外部から設定可能な基準電圧設定手段を有してよい。
ナログ入力端子と、該アナログ入力端子に入力された前
記アナログ信号に適する前記基準電圧との対応関係を、
外部から設定可能な基準電圧設定手段を有してよい。
【００２１】上記のようなアナログ・ディジタル変換器
では、それぞれのアナログ入力端子のアナログ信号に適
した基準電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジタル変
換できるので、ピーク電圧が小さいアナログ信号を誤差
少なく変換できる。
では、それぞれのアナログ入力端子のアナログ信号に適
した基準電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジタル変
換できるので、ピーク電圧が小さいアナログ信号を誤差
少なく変換できる。
【００２２】また、ハードウェアにより基準電圧を自動
的に切り替えることができるので、高速なアナログ・デ
ィジタル変換が可能である。
的に切り替えることができるので、高速なアナログ・デ
ィジタル変換が可能である。
【００２３】さらに、プロセッサによるソフトウェア処
理の介在なしで基準電圧の切り替えができるので、プロ
セッサに負荷をかけない。
理の介在なしで基準電圧の切り替えができるので、プロ
セッサに負荷をかけない。
【００２４】さらにまた、複数の基準電圧を外部から与
えることができるので、さまざまな用途の計測器その他
電子機器に使用できる。
えることができるので、さまざまな用途の計測器その他
電子機器に使用できる。
【００２５】また、本発明のマイクロコンピュータの構
成は、入力された複数のアナログ信号から所定のアナロ
グ信号を選択し、選択された該アナログ信号をアナログ
・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変換するマ
イクロコンピュータであって、上記したアナログ・ディ
ジタル変換器と、時分割に順次選択されるアナログ入力
端子を入力端子選択手段に設定し、前記アナログ入力端
子と該アナログ入力端子に入力されたアナログ信号に適
した基準電圧との対応関係を制御手段に設定し、前記ア
ナログ・ディジタル変換器に前記アナログ・ディジタル
変換の開始を指示するプロセッサと、前記プロセッサに
前記アナログ・ディジタル変換器への前記設定および前
記指示を行わせるためのプログラムを記録したメモリ
と、を有する構成である。
成は、入力された複数のアナログ信号から所定のアナロ
グ信号を選択し、選択された該アナログ信号をアナログ
・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変換するマ
イクロコンピュータであって、上記したアナログ・ディ
ジタル変換器と、時分割に順次選択されるアナログ入力
端子を入力端子選択手段に設定し、前記アナログ入力端
子と該アナログ入力端子に入力されたアナログ信号に適
した基準電圧との対応関係を制御手段に設定し、前記ア
ナログ・ディジタル変換器に前記アナログ・ディジタル
変換の開始を指示するプロセッサと、前記プロセッサに
前記アナログ・ディジタル変換器への前記設定および前
記指示を行わせるためのプログラムを記録したメモリ
と、を有する構成である。
【００２６】したがって、本発明のマイクロコンピュー
タは上記したアナログ・ディジタル変換器と同様の作用
を生じる。
タは上記したアナログ・ディジタル変換器と同様の作用
を生じる。
【００２７】一方、本発明のアナログ・ディジタル変換
方法は、複数のアナログ信号から所定のアナログ信号を
順次選択しアナログ・ディジタル変換するためのアナロ
グ・ディジタル変換方法であって、予め、複数の前記ア
ナログ信号に適した基準電圧がそれぞれ設定される基準
電圧設定手段を設けておき、前記基準電圧設定手段に前
記アナログ信号に適した基準電圧をそれぞれ設定し、複
数の前記アナログ信号の中から所定の該アナログ信号を
順次選択し、選択された前記アナログ信号に適した前記
基準電圧を前記基準電圧設定手段に基づいて判定し、判
定によって得られた前記基準電圧を分圧して複数の比較
用電圧を生成し、複数の前記比較用電圧を、選択された
前記アナログ信号の電圧と順次比較して、該アナログ信
号の電圧に最も近い前記比較用電圧を検出するアナログ
・ディジタル変換方法である。
方法は、複数のアナログ信号から所定のアナログ信号を
順次選択しアナログ・ディジタル変換するためのアナロ
グ・ディジタル変換方法であって、予め、複数の前記ア
ナログ信号に適した基準電圧がそれぞれ設定される基準
電圧設定手段を設けておき、前記基準電圧設定手段に前
記アナログ信号に適した基準電圧をそれぞれ設定し、複
数の前記アナログ信号の中から所定の該アナログ信号を
順次選択し、選択された前記アナログ信号に適した前記
基準電圧を前記基準電圧設定手段に基づいて判定し、判
定によって得られた前記基準電圧を分圧して複数の比較
用電圧を生成し、複数の前記比較用電圧を、選択された
前記アナログ信号の電圧と順次比較して、該アナログ信
号の電圧に最も近い前記比較用電圧を検出するアナログ
・ディジタル変換方法である。
【００２８】したがって、本発明のアナログ・ディジタ
ル変換方法では、それぞれのアナログ信号に適した基準
電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジタル変換できる
ので、ピーク電圧が小さいアナログ信号を誤差少なく変
換できる。
ル変換方法では、それぞれのアナログ信号に適した基準
電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジタル変換できる
ので、ピーク電圧が小さいアナログ信号を誤差少なく変
換できる。
【００２９】また、複数の基準電圧を外部から与えるこ
とができるので、さまざまな用途に使用できる。
とができるので、さまざまな用途に使用できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に本発明のＡＤコンバータの実
施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】図１は本発明のＡＤコンバータの構成を示
す概略ブロック図である。
す概略ブロック図である。
【００３２】図１において、ＡＤコンバータ１０は、ア
ナログ信号が入力される複数のアナログ入力端子ＡＮ０
〜３の中から所望のアナログ入力端子を選択して、その
入力のアナログ信号を出力する入力端子選択手段２０
と、所望の基準電圧を選択するための基準電圧制御信号
を出力する基準電圧制御手段７０と、基準電圧制御信号
にしたがって、外部から与えられた複数の基準電圧信号
ＲＥＦ０、１の中から所望の基準電圧信号を選択する基
準電圧切り替え手段８０と、直列に接続された複数の抵
抗を有し、アナログ信号との比較に用いられる比較用電
圧を発生する直列抵抗ストリング３０と、選択されたア
ナログ信号と比較用電圧とを比較するコンパレータ４０
と、コンパレータ４０の比較結果が一時的に保存される
逐次変換レジスタ５０と、逐次変換レジスタ５０のデー
タを、タイミング調整して外部に出力するための変換結
果レジスタ６０とを有する構成である。
ナログ信号が入力される複数のアナログ入力端子ＡＮ０
〜３の中から所望のアナログ入力端子を選択して、その
入力のアナログ信号を出力する入力端子選択手段２０
と、所望の基準電圧を選択するための基準電圧制御信号
を出力する基準電圧制御手段７０と、基準電圧制御信号
にしたがって、外部から与えられた複数の基準電圧信号
ＲＥＦ０、１の中から所望の基準電圧信号を選択する基
準電圧切り替え手段８０と、直列に接続された複数の抵
抗を有し、アナログ信号との比較に用いられる比較用電
圧を発生する直列抵抗ストリング３０と、選択されたア
ナログ信号と比較用電圧とを比較するコンパレータ４０
と、コンパレータ４０の比較結果が一時的に保存される
逐次変換レジスタ５０と、逐次変換レジスタ５０のデー
タを、タイミング調整して外部に出力するための変換結
果レジスタ６０とを有する構成である。
【００３３】ＡＤコンバータ１０の外部にはＡＤコンバ
ータ１０の設定や制御を行わせるためのプロセッサ（不
図示）およびメモリ（不図示）が設けられている。
ータ１０の設定や制御を行わせるためのプロセッサ（不
図示）およびメモリ（不図示）が設けられている。
【００３４】ここで、入力端子選択手段２０は、時分割
に切り替えられて選択されるアナログ入力端子が設定さ
れたスキャン情報に基づいて、アナログ入力端子を選択
するための入力端子選択信号を出力するスキャン制御部
２１と、入力端子選択信号に基づいてアナログ入力端子
ＡＮ０〜３の中から所望のアナログ入力端子を選択する
セレクタ２２とを有する。
に切り替えられて選択されるアナログ入力端子が設定さ
れたスキャン情報に基づいて、アナログ入力端子を選択
するための入力端子選択信号を出力するスキャン制御部
２１と、入力端子選択信号に基づいてアナログ入力端子
ＡＮ０〜３の中から所望のアナログ入力端子を選択する
セレクタ２２とを有する。
【００３５】また、基準電圧制御手段７０は、アナログ
入力端子ＡＮ０〜３にそれぞれ対応する基準電圧信号
が、外部のプロセッサによって設定可能な基準電圧設定
レジスタ７１と、選択されたアナログ信号に対応する基
準電圧信号を基準電圧設定レジスタ７１に基づいて判断
し、基準電圧信号を選択するための基準電圧制御信号を
出力する制御信号出力部７２とを有する構成である。
入力端子ＡＮ０〜３にそれぞれ対応する基準電圧信号
が、外部のプロセッサによって設定可能な基準電圧設定
レジスタ７１と、選択されたアナログ信号に対応する基
準電圧信号を基準電圧設定レジスタ７１に基づいて判断
し、基準電圧信号を選択するための基準電圧制御信号を
出力する制御信号出力部７２とを有する構成である。
【００３６】次に、本発明のＡＤコンバータ１０の動作
について説明する。
について説明する。
【００３７】予め、基準電圧切り替え手段８０には基準
電圧がそれぞれＶＲＥＦ０、１の基準電圧信号ＲＥＦ
０、１が外部から与えられている。また、スキャン制御
部２１には所定のスキャン情報が与えられており、基準
電圧設定レジスタ７１には所定の値が記録されている。
電圧がそれぞれＶＲＥＦ０、１の基準電圧信号ＲＥＦ
０、１が外部から与えられている。また、スキャン制御
部２１には所定のスキャン情報が与えられており、基準
電圧設定レジスタ７１には所定の値が記録されている。
【００３８】スキャン制御部２１は、スキャン情報に基
づいて入力端子選択信号を出力する。セレクタ２２は入
力端子選択信号にしたがってアナログ入力端子ＡＮ０〜
３の中から１つのアナログ入力端子を選択し、そのアナ
ログ信号を出力する。また、制御信号出力部７２は選択
されたアナログ入力端子に対応する基準電圧信号を、基
準電圧設定レジスタ７１に基づいて選択し、選択結果を
基準電圧制御信号として出力する。
づいて入力端子選択信号を出力する。セレクタ２２は入
力端子選択信号にしたがってアナログ入力端子ＡＮ０〜
３の中から１つのアナログ入力端子を選択し、そのアナ
ログ信号を出力する。また、制御信号出力部７２は選択
されたアナログ入力端子に対応する基準電圧信号を、基
準電圧設定レジスタ７１に基づいて選択し、選択結果を
基準電圧制御信号として出力する。
【００３９】基準電圧切り替え手段８０は基準電圧制御
信号に基づいて所望の基準電圧信号を選択し、直列抵抗
ストリング３０へ出力する。直列抵抗ストリング３０は
与えられた基準電圧信号を用いて比較用電圧を出力す
る。セレクタ２２から出力された信号の電圧と、直列抵
抗ストリング３０から出力された比較用電圧とがコンバ
レータ４０で比較され、比較結果が逐次変換レジスタ５
０に一時的に保存される。
信号に基づいて所望の基準電圧信号を選択し、直列抵抗
ストリング３０へ出力する。直列抵抗ストリング３０は
与えられた基準電圧信号を用いて比較用電圧を出力す
る。セレクタ２２から出力された信号の電圧と、直列抵
抗ストリング３０から出力された比較用電圧とがコンバ
レータ４０で比較され、比較結果が逐次変換レジスタ５
０に一時的に保存される。
【００４０】逐次変換レジスタ５０に保存された情報
は、タイミング調整されて変換結果レジスタ６０に移さ
れる。変換結果レジスタ６０は内部に保存された情報
を、ＡＤ変換の結果として出力する。
は、タイミング調整されて変換結果レジスタ６０に移さ
れる。変換結果レジスタ６０は内部に保存された情報
を、ＡＤ変換の結果として出力する。
【００４１】スキャン制御部２１がスキャン情報に基づ
いてアナログ入力端子の選択を時分割して切り替えるこ
とにより、上記したＡＤコンバータ１０の動作が繰り返
される。
いてアナログ入力端子の選択を時分割して切り替えるこ
とにより、上記したＡＤコンバータ１０の動作が繰り返
される。
【００４２】次に、スキャン情報および基準電圧設定レ
ジスタ７１の内容の一例を図２に示し、図３を用いてＡ
Ｄコンバータ１０の動作についてさらに説明する。
ジスタ７１の内容の一例を図２に示し、図３を用いてＡ
Ｄコンバータ１０の動作についてさらに説明する。
【００４３】図２は基準電圧設定レジスタ７１の設定例
を示すレジスタ構成図である。
を示すレジスタ構成図である。
【００４４】図３はＡＤコンバータ１０の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
るためのタイミングチャートである。
【００４５】ここでは、スキャン情報は、アナログ入力
端子はＡＮ０、１、２、３の順に選択され、それが周期
的に繰り返されるように設定されている。また、アナロ
グ入力端子ＡＮ０〜３のアナログ信号がＡＤ変換された
出力信号をそれぞれＤＴ０〜３と呼ぶこととする。
端子はＡＮ０、１、２、３の順に選択され、それが周期
的に繰り返されるように設定されている。また、アナロ
グ入力端子ＡＮ０〜３のアナログ信号がＡＤ変換された
出力信号をそれぞれＤＴ０〜３と呼ぶこととする。
【００４６】図２において基準電圧設定レジスタ７１
は、ビット０〜３がアナログ入力端子ＡＮ０〜３に対応
する基準電圧をそれぞれ示している。したがって、アナ
ログ入力端子ＡＮ０、２、３には基準電圧信号ＲＥＦ１
が対応し、アナログ入力端子ＡＮ１には基準電圧信号Ｒ
ＥＦ０が対応している。
は、ビット０〜３がアナログ入力端子ＡＮ０〜３に対応
する基準電圧をそれぞれ示している。したがって、アナ
ログ入力端子ＡＮ０、２、３には基準電圧信号ＲＥＦ１
が対応し、アナログ入力端子ＡＮ１には基準電圧信号Ｒ
ＥＦ０が対応している。
【００４７】図３において、本実施例では２ビットで表
現される入力端子選択信号は、順次“００”、“０
１”、“１０”、“１１”の値をとるので、ＡＮ０、
１、２、３の順にアナログ入力端子が選択される。それ
に対応して基準電圧制御信号が順次“１”、“０”、
“１”、“１”として出力される。直列抵抗ストリング
３０には順次ＶＲＥＦ１、０、１、１として基準電圧が
与えられる。直列抵抗ストリング３０では基準電圧に基
づいて比較用電圧を生成して出力する。したがって、セ
レクタ２２の出力は、それぞれに適した基準電圧を用い
て生成された比較用電圧と比較されてＡＤ変換される。
変換結果レジスタ６０からは、ＡＤ変換の結果である出
力信号ＤＴ０、１、２、３が順次出力される。
現される入力端子選択信号は、順次“００”、“０
１”、“１０”、“１１”の値をとるので、ＡＮ０、
１、２、３の順にアナログ入力端子が選択される。それ
に対応して基準電圧制御信号が順次“１”、“０”、
“１”、“１”として出力される。直列抵抗ストリング
３０には順次ＶＲＥＦ１、０、１、１として基準電圧が
与えられる。直列抵抗ストリング３０では基準電圧に基
づいて比較用電圧を生成して出力する。したがって、セ
レクタ２２の出力は、それぞれに適した基準電圧を用い
て生成された比較用電圧と比較されてＡＤ変換される。
変換結果レジスタ６０からは、ＡＤ変換の結果である出
力信号ＤＴ０、１、２、３が順次出力される。
【００４８】したがって、それぞれのアナログ入力端子
ＡＮ０〜３のアナログ信号に適した基準電圧をそれぞれ
用いてＡＤ変換できるので、ピーク電圧が小さいアナロ
グ信号を誤差少なくＡＤ変換でき、高い精度が要求され
る用途に使用可能である。
ＡＮ０〜３のアナログ信号に適した基準電圧をそれぞれ
用いてＡＤ変換できるので、ピーク電圧が小さいアナロ
グ信号を誤差少なくＡＤ変換でき、高い精度が要求され
る用途に使用可能である。
【００４９】また、ハードウェアにより基準電圧ＶＲＥ
Ｆ０、１を自動的に切り替えることができるので、高速
なＡＤ変換が可能となり、高速処理が要求される用途に
使用できる。
Ｆ０、１を自動的に切り替えることができるので、高速
なＡＤ変換が可能となり、高速処理が要求される用途に
使用できる。
【００５０】さらに、ＡＤコンバータ１０外部のプロセ
ッサによるソフトウェア処理の介在なしで基準電圧の切
り替えができるので、プロセッサに負荷をかけず、より
多くの他の処理をソフトウェアで実現できる。
ッサによるソフトウェア処理の介在なしで基準電圧の切
り替えができるので、プロセッサに負荷をかけず、より
多くの他の処理をソフトウェアで実現できる。
【００５１】さらにまた、複数の基準電圧ＶＲＥＦ０、
１を外部から与えることができるので、さまざまな用途
の計測器その他電子機器に使用でき、用途が多様とな
る。
１を外部から与えることができるので、さまざまな用途
の計測器その他電子機器に使用でき、用途が多様とな
る。
【００５２】なお、変換結果レジスタ６０は、アナログ
入力端子ＡＮ０〜３に対応して複数設けられていてもよ
い。
入力端子ＡＮ０〜３に対応して複数設けられていてもよ
い。
【００５３】この場合には、アナログ入力端子ＡＮ０〜
３の入力信号を、それぞれに適した基準電圧を用いてＡ
Ｄ変換した結果が、対応する変換結果レジスタにそれぞ
れ出力されるので、アドレスによって容易に識別でき、
プロセッサの負荷がさらに軽減される。
３の入力信号を、それぞれに適した基準電圧を用いてＡ
Ｄ変換した結果が、対応する変換結果レジスタにそれぞ
れ出力されるので、アドレスによって容易に識別でき、
プロセッサの負荷がさらに軽減される。
【００５４】次に、本発明のＡＤコンバータを内蔵した
マイクロコンピュータの実施の形態について、図面を参
照して説明する。
マイクロコンピュータの実施の形態について、図面を参
照して説明する。
【００５５】図４は、本発明のＡＤコンバータを内蔵し
たマイクロコンピュータの一構成例を示す概略ブロック
図である。
たマイクロコンピュータの一構成例を示す概略ブロック
図である。
【００５６】図４のおいて、マイクロコンピュータ１３
は、上記したＡＤコンバータ１０と、時分割に選択され
るアナログ入力端子ＡＮ０〜３を入力端子選択手段２０
に設定し、アナログ入力端子ＡＮ０〜３と基準電圧信号
ＲＥＦ０、１の対応関係を基準電圧制御手段７０に設定
し、ＡＤコンバータ１０にＡＤ変換の開始を指示するプ
ロセッサ１１と、ＡＤコンバータ１０への設定および指
示に必要なプログラムを記録したメモリ１２とを有する
構成である。
は、上記したＡＤコンバータ１０と、時分割に選択され
るアナログ入力端子ＡＮ０〜３を入力端子選択手段２０
に設定し、アナログ入力端子ＡＮ０〜３と基準電圧信号
ＲＥＦ０、１の対応関係を基準電圧制御手段７０に設定
し、ＡＤコンバータ１０にＡＤ変換の開始を指示するプ
ロセッサ１１と、ＡＤコンバータ１０への設定および指
示に必要なプログラムを記録したメモリ１２とを有する
構成である。
【００５７】本発明のマイクロコンピュータ１３の動作
について説明する。
について説明する。
【００５８】まず、プロセッサ１１は、メモリ１２に記
録されたプログラムを読み出し、処理を実行して、入力
端子選択手段２０に時分割に選択されるアナログ入力端
子ＡＮ０〜３を設定し、基準電圧制御手段７０にアナロ
グ入力端子ＡＮ０〜３と基準電圧信号ＲＥＦ０、１との
対応関係を設定する。次に、プロセッサ１１は、ＡＤコ
ンバータ１０にＡＤ変換の開始を指示する。ＡＤコンバ
ータ１０はアナログ入力端子ＡＮ０〜３に入力される入
力信号を設定にしたがって、逐次切り替えＡＤ変換して
出力する。
録されたプログラムを読み出し、処理を実行して、入力
端子選択手段２０に時分割に選択されるアナログ入力端
子ＡＮ０〜３を設定し、基準電圧制御手段７０にアナロ
グ入力端子ＡＮ０〜３と基準電圧信号ＲＥＦ０、１との
対応関係を設定する。次に、プロセッサ１１は、ＡＤコ
ンバータ１０にＡＤ変換の開始を指示する。ＡＤコンバ
ータ１０はアナログ入力端子ＡＮ０〜３に入力される入
力信号を設定にしたがって、逐次切り替えＡＤ変換して
出力する。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、以下のよ
うな効果を有する。
うな効果を有する。
【００６０】それぞれのアナログ入力端子のアナログ信
号に適した基準電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジ
タル変換できるので、ピーク電圧が小さいアナログ信号
を誤差少なくアナログ・ディジタル変換でき、高い精度
が要求される用途に使用可能である。
号に適した基準電圧をそれぞれ用いてアナログ・ディジ
タル変換できるので、ピーク電圧が小さいアナログ信号
を誤差少なくアナログ・ディジタル変換でき、高い精度
が要求される用途に使用可能である。
【００６１】また、ハードウェアにより基準電圧を自動
的に切り替えることができるので、高速なアナログ・デ
ィジタル変換が可能となり、高速処理が要求される用途
に使用できる。
的に切り替えることができるので、高速なアナログ・デ
ィジタル変換が可能となり、高速処理が要求される用途
に使用できる。
【００６２】さらに、プロセッサによるソフトウェア処
理の介在なしで基準電圧の切り替えができるので、プロ
セッサに負荷をかけず、より多くの他の処理をソフトウ
ェアで実現できる。
理の介在なしで基準電圧の切り替えができるので、プロ
セッサに負荷をかけず、より多くの他の処理をソフトウ
ェアで実現できる。
【００６３】さらにまた、複数の基準電圧を外部から与
えることができるので、さまざまな用途の計測器その他
電子機器に使用でき、用途が多様となる。
えることができるので、さまざまな用途の計測器その他
電子機器に使用でき、用途が多様となる。
【図１】本発明のＡＤコンバータの構成を示す概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】基準電圧設定レジスタ７１の設定例を示すレジ
スタ構成図である。
スタ構成図である。
【図３】ＡＤコンバータ１０の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図４】本発明のＡＤコンバータを内蔵したマイクロコ
ンピュータの一構成例を示す概略ブロック図である。
ンピュータの一構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】従来の、プロセッサの処理によって基準電圧の
切り替えが可能な、逐次比較型ＡＤコンバータの構成を
示す概略ブロック図である。
切り替えが可能な、逐次比較型ＡＤコンバータの構成を
示す概略ブロック図である。
１０ ＡＤコンバータ １１ プロセッサ １２ メモリ １３ マイクロコンピュータ ２０ 入力端子選択手段 ２１ スキャン制御部 ２２ セレクタ ３０ 直列抵抗ストリング ４０ コンパレータ ５０ 逐次変換レジスタ ６０ 変換結果レジスタ ７０ 基準電圧制御手段 ７１ 基準電圧設定レジスタ ７２ 制御信号出力部 ８０ 基準電圧切り替え手段 １００ ＡＤコンバータ １０１ 制御部 １０２ セレクタ １０３ 直列抵抗ストリング １０４ コンパレータ １０５ 逐次変換レジスタ １０６ 変換結果レジスタ
Claims (6)
- 【請求項１】 入力された複数のアナログ信号から所定
のアナログ信号を選択し、選択された該アナログ信号を
アナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変
換器であって、 複数のアナログ入力端子の中から所定の該アナログ入力
端子を選択し、選択された該アナログ入力端子に入力さ
れた前記アナログ信号を出力する入力端子選択手段と、 複数の基準電圧の中から所定の該基準電圧を選択可能な
基準電圧切り替え手段と、 前記基準電圧切り替え手段に、前記入力端子選択手段が
選択した前記アナログ入力端子に入力されたアナログ信
号に適する前記基準電圧を選択することを指示する制御
手段と、を有するアナログ・ディジタル変換器。 - 【請求項２】 前記入力端子選択手段は、 所定の設定にしたがって、前記アナログ入力端子の選択
を時分割に順次切り替える、請求項１記載のアナログ・
ディジタル変換器。 - 【請求項３】 前記基準電圧切り替え手段は、 複数の前記基準電圧が外部から設定可能な、請求項１ま
たは２に記載のアナログ・ディジタル変換器。 - 【請求項４】 前記基準電圧制御手段は、 前記アナログ入力端子と、該アナログ入力端子に入力さ
れた前記アナログ信号に適する前記基準電圧との対応関
係を、外部から設定可能な基準電圧設定手段を有する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアナログ・ディ
ジタル変換器。 - 【請求項５】 入力された複数のアナログ信号から所定
のアナログ信号を選択し、選択された該アナログ信号を
アナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変
換するマイクロコンピュータであって、 請求項４記載のアナログ・ディジタル変換器と、 時分割に順次選択されるアナログ入力端子を入力端子選
択手段に設定し、前記アナログ入力端子と該アナログ入
力端子に入力されたアナログ信号に適した基準電圧との
対応関係を制御手段に設定し、前記アナログ・ディジタ
ル変換器に前記アナログ・ディジタル変換の開始を指示
するプロセッサと、 前記プロセッサに前記アナログ・ディジタル変換器への
前記設定および前記指示を行わせるためのプログラムを
記録したメモリと、を有するマイクロコンピュータ。 - 【請求項６】 複数のアナログ信号から所定のアナログ
信号を順次選択しアナログ・ディジタル変換するための
アナログ・ディジタル変換方法であって、 予め、複数の前記アナログ信号に適した基準電圧がそれ
ぞれ設定される基準電圧設定手段を設けておき、 前記基準電圧設定手段に前記アナログ信号に適した基準
電圧をそれぞれ設定し、 複数の前記アナログ信号の中から所定の該アナログ信号
を順次選択し、 選択された前記アナログ信号に適した前記基準電圧を前
記基準電圧設定手段に基づいて判定し、 判定によって得られた前記基準電圧を分圧して複数の比
較用電圧を生成し、 複数の前記比較用電圧を、選択された前記アナログ信号
の電圧と順次比較して、該アナログ信号の電圧に最も近
い前記比較用電圧を検出するアナログ・ディジタル変換
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33118099A JP2001148631A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | アナログ・ディジタル変換器、マイクロコンピュータおよびアナログ・ディジタル変換方法 |
| EP00125122A EP1102404A2 (en) | 1999-11-22 | 2000-11-17 | Analog-to-digital converter, microcomputer, and analog-to-digital conversion method |
| KR1020000069223A KR20010051846A (ko) | 1999-11-22 | 2000-11-21 | 아날로그-디지털 변환기, 마이크로컴퓨터 및아날로그-디지털 변환방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33118099A JP2001148631A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | アナログ・ディジタル変換器、マイクロコンピュータおよびアナログ・ディジタル変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148631A true JP2001148631A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18240794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33118099A Pending JP2001148631A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | アナログ・ディジタル変換器、マイクロコンピュータおよびアナログ・ディジタル変換方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1102404A2 (ja) |
| JP (1) | JP2001148631A (ja) |
| KR (1) | KR20010051846A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140819A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Denso Corp | 逐次比較型ａｄ変換器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009070001A2 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Mimos Berhad | A successive approximationregistrer (sar)analog-to-digital converter (adc) with programmable voltage reference |
| TWI462487B (zh) * | 2011-12-23 | 2014-11-21 | Ind Tech Res Inst | 類比數位轉換裝置及其轉換方法 |
| RU2513116C2 (ru) * | 2012-05-04 | 2014-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени (ФГУП НИИР) научно-исследовательский институт радио | Способ формирования цифрового вещательного сигнала |
| CN113009721A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-22 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 测量液晶显示器的反应时间的测量系统及方法 |
| CN114696832A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 模数转换器及模数转换方法 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33118099A patent/JP2001148631A/ja active Pending
-
2000
- 2000-11-17 EP EP00125122A patent/EP1102404A2/en not_active Withdrawn
- 2000-11-21 KR KR1020000069223A patent/KR20010051846A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140819A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Denso Corp | 逐次比較型ａｄ変換器 |
| JP4529650B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2010-08-25 | 株式会社デンソー | 逐次比較型ａｄ変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010051846A (ko) | 2001-06-25 |
| EP1102404A2 (en) | 2001-05-23 |
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