JP2004265338A

JP2004265338A - Ad converter, method for ad conversion, da converter, and method for da conversion

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Publication number: JP2004265338A
Application number: JP2003057423A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Fukuda; 真一福田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that an operation load to an external CPU etc., the frequency of command inputs, and power consumption are high and large in a conventional A/D converter, a method for A/D conversion, a D/A converter, and a method for D/A conversion. <P>SOLUTION: There are provided a channel-switching part 22 which is a channel-selecting and connecting means for performing the operation of selecting an analog signal to be read from among analog signals of a plurality of channels and performing switching connection to the channel of the analog signal, and a conversion control part 25 which is a conversion control means for performing the control of the switching operation of the channel performed by the channel-switching part 22 based on the information of a control rule stored in a control rule storage part 26. a series of control operations is performed in a self-regulating manner. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアナログ信号を読み込んでデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換装置およびＡＤ変換方法、ならびにデジタル信号を読み込んでアナログ信号に変換して出力するＤＡ変換装置およびＤＡ変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＤ変換装置（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ；アナログデジタルコンバータ、以下、ＡＤ変換装置と呼ぶ）は、アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する機能を有する装置である。
【０００３】
例えば計測装置は一般に、計測値（計測結果）をアナログ信号に変換して出力するものが多い。他方、出力後の計測値をフィードバック制御に利用したり計測結果のデータとして記憶するために用いられるパソコンやその他の汎用コンピュータのような情報処理装置は一般に、専らデジタル信号を扱うデジタル回路系である。このため、計測装置から出力される計測値のアナログ信号をデジタル信号の形に変換することが必要となる。このような用途に適したものとしてＡＤ変換装置が用いられる。
【０００４】
図１０は、そのような従来のＡＤ変換装置９１０の用途の最も単純な一例を表したものである。ここでは、計測対象として電動機９１１を、計測装置として電圧計測器９１２を、想定している。このような単純な構成では、計測対象の電動機９１１から電圧計測器９１２によって計測された電圧値の計測結果のアナログ信号が、ＡＤ変換装置（ＡＤ変換器）９１０によってデジタル信号に変換されて、パソコンのような情報処理装置９１３へと出力される、という１系統の信号処理系となっている。
【０００５】
しかし、例えば一つの情報処理装置で複数の計測対象からの計測結果を読み取って処理することが要請される場合も多く、また複数の計測対象との間に図１０に示したようなＡＤ変換装置９１０を備えた信号処理系を１系統ずつ配設することは、ハードウェア資源の無駄や煩雑化を招くという虞があるので、そのような技術的な要請に対応するために、マルチチャンネルの入力切り替えが可能なＡＤ変換装置が提案され実用化されている。
【０００６】
このような、いわゆるマルチチャンネル方式のＡＤ変換装置９００は、図１１に示したように、複数の測定個所（図示省略）にそれぞれが１対１に結線されるように設定された複数の入力端子９０１（９０１ａ，９０１ｂ，９０１ｃ…）と、アナログ信号入力１系統およびデジタル信号出力１系統を有してアナログ・デジタル変換を行うアナログ・デジタル変換器本体であるＡＤＭ９０２と、複数の入力端子９０１と１系統のＡＤＭ９０２の入力端子とを選択的に切り替え可能に接続するチャンネル切替部であるＣＨＢ９０３と、ＡＤＭ９０２によって変換されたデジタルデータを保持するデータ一時保持部であるＤＤＢ９０４と、それらを外部の情報処理装置９１３のＣＰＵ９０５などから与えられた命令信号入力に対応してその都度制御する制御部であるＡＤＣＣ９０６とから、その主要部が構成されている。
【０００７】
このような従来のマルチチャンネル方式のＡＤ変換装置９００では、外部のＣＰＵ９０５などから、ＣＨＢ９０３の選択接続制御、ＡＤＭ９０２の動作制御、ＣＨＢ９０４の読み書き消去制御のうち、いずれか一種類の制御を行わせるための命令信号（コマンド）が送られて来ると、その都度、それに従った制御をＡＤＣＣ９０６が実行することにより、そのときＣＰＵ９０５などから命令された（指定された）チャンネルとの接続に切り替えられる。そしてそのチャンネルに接続されている測定個所のアナログ電位のようなアナログ信号がＡＤＭ９０２に入力されると、ＡＤＭ９０２ではその入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換して出力する。出力されたデジタルデータは、ＤＤＢ９０４に一時保持される。そしてその保持されたデジタルデータは、外部のＣＰＵ９０５などによって適宜のタイミングで読み出されて利用される。
【０００８】
また、上記のようなアナログ信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換装置とは逆に、デジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤＡ変換装置がある。
【０００９】
例えば、図１２にその一例を示したように、複数個の電動機９１１（９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃ…）の回転制御をパソコンのような情報処理装置９１３によって行う場合、動力制御用のトランジスタ素子９２１（９２１ａ，９２１ｂ，９２１ｃ…）が個々の電動機９１１ごとにそれぞれ付設されている。しかし、これらのトランジスタ素子９２１のベースには一般に電流制御用または電圧制御用のアナログ電圧が入力されるように設定されている。このため、デジタル回路系である情報処理装置９１３のＣＰＵ９０５から送られて来る制御信号は、そのままのデジタル信号の形では利用できない。そこで、ＣＰＵ９０５から送られて来たデジタル信号からなる制御信号を、ＤＡ変換装置９２０によってアナログ電圧に変換して電動機９１１へと出力するようにしている。このようなＤＡ変換装置９２０の場合では、複数チャンネルのうちから制御対象の電動機９１１を選択する命令がＣＰＵ９０５から送られて来ると、その命令に従ってＤＡＣＣ９２６がＣＨＢ９２３を制御して、電動機９１１のチャンネルに接続を切り替える動作を行わせる。そしてその選択されたチャンネルの電動機９１１に付設されているトランジスタ素子９２１対して、ＣＰＵ９０５から送られて来たデジタル信号形式の制御信号をＤＡＭ９２２にて変換してなるアナログ電圧が出力される。電動機９１１のトランジスタ素子９２１では、送られて来たアナログ電圧に対応して、電動機９１１に供給する電力を制御する。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２０１０７６号公報（発明の詳細な説明全体）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のＡＤ変換装置９００では、外部のＣＰＵ９０５などから命令が入力されると、その命令によって指定された１つのチャンネルについてのアナログ信号を１回読み込んで、それをＡＤ変換して出力し、あるいはさらにそれを保持するようにしている。そして別のチャンネルについてのアナログ信号を読み込む旨の命令が外部のＣＰＵ９０５などからＡＤ変換装置９００に入力されることで、それに対応して、その都度ごとに読み込む対象のチャンネルを選択してそのチャンネルとの接続に切り替える動作を行っている。また、同じチャンネルのアナログ信号を連続して測定し、ＡＤ変換し、保持することは可能であるが、その連続動作の開始および終了は、外部のＣＰＵ９０５などから命令が入力されなければ実行できない。
【００１２】
このため、図１３に一例を模式的に示したように、異なったチャンネルのアナログ信号の測定に切り替える毎に、あるいはまた新たな測定を開始および終了する毎に、ＣＰＵ９０５が新たに命令を送出したり変換されたデジタルデータを読み出しているので、その都度ごとにＣＰＵは起きていなければならず、またそのように頻繁な命令の送出やデータの読み出しを行わなければならないので外部のＣＰＵ９０５等の動作負担が多大で繁雑なものとなり、延いては消費電力も多大なものとなるという問題があった。
【００１３】
また、ＤＡ変換装置についても、変換の方向は逆向きであるが、上記のようなＡＤ変換装置の場合とほぼ同様の問題があった。
【００１４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部のＣＰＵ等の動作負担や命令入力の頻度や消費電力量を大幅に削減することを可能とするＡＤ変換装置およびＡＤ変換方法ならびにＤＡ変換装置およびＤＡ変換方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＡＤ変換装置は、複数チャンネルのアナログ信号のうちから、読み込むアナログ信号を選択して当該アナログ信号のチャンネルに接続を切り替える動作を行うチャンネル選択接続手段と、チャンネル選択接続手段によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段とを備えている。
【００１６】
本発明による他のＡＤ変換装置は、アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだアナログ信号を変換してなるデジタル信号の出力を行うタイミングの制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００１７】
本発明によるさらに他のＡＤ変換装置は、一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００１８】
本発明によるさらに他のＡＤ変換装置は、アナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００１９】
本発明によるＡＤ変換方法は、複数チャンネルのアナログ信号のうちから、読み込むアナログ信号を選択して当該アナログ信号のチャンネルに接続を切り替える動作を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００２０】
本発明による他のＡＤ変換方法は、アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだアナログ信号を変換してなるデジタル信号の出力を行うタイミングの制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００２１】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００２２】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００２３】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、複数チャンネルのアナログ信号から１または複数のチャンネルのアナログ信号を選択して読み込むことが可能に設定されている場合には読み込むチャンネルを切り替える動作の制御、またはアナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくはデジタル信号の出力を行うタイミングの制御、または一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御、またはアナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御のうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００２４】
本発明によるＡＤ変換装置では、複数チャンネルのアナログ信号のうちから、読み込むアナログ信号を選択して当該アナログ信号のチャンネルに接続を切り替える動作を行うチャンネル選択接続手段によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００２５】
本発明による他のＡＤ変換装置では、アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだアナログ信号を変換してなるデジタル信号の出力を行うタイミングの制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００２６】
本発明によるさらに他のＡＤ変換装置では、一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００２７】
本発明によるさらに他のＡＤ変換装置では、アナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００２８】
本発明によるＡＤ変換方法では、複数チャンネルのアナログ信号のうちから、読み込むアナログ信号を選択して当該アナログ信号のチャンネルに接続を切り替える動作を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００２９】
本発明による他のＡＤ変換方法は、アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだアナログ信号を変換してなるデジタル信号の出力を行うタイミングの制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００３０】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００３１】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００３２】
本発明によるさらに他のＡＤ変換方法は、複数チャンネルのアナログ信号から１または複数のチャンネルのアナログ信号を選択して読み込むことが可能に設定されている場合には読み込むチャンネルを切り替える動作の制御、またはアナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくはデジタル信号の出力を行うタイミングの制御、または一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御、またはアナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御のうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００３３】
本発明によるＤＡ変換装置は、複数チャンネルのうちから出力するチャンネルを選択して当該チャンネルに接続を切り替える動作を行うチャンネル選択接続手段と、チャンネル選択接続手段によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段とを備えている。
【００３４】
本発明による他のＤＡ変換装置は、デジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだデジタル信号を変換してなるアナログ信号の出力を行うタイミングの制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００３５】
本発明によるさらに他のＤＡ変換装置は、一つのチャンネルから連続して複数回出力するその回数の制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００３６】
本発明によるさらに他のＤＡ変換装置は、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、自らが保持している制御則の情報に基づいて行う変換制御手段を備えている。
【００３７】
本発明によるＤＡ変換方法は、複数チャンネルのうちから出力するチャンネルを選択して当該チャンネルに接続を切り替える動作を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００３８】
本発明による他のＤＡ変換方法は、デジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだデジタル信号を変換してなるアナログ信号の出力を行うタイミングの制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００３９】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法は、一つのチャンネルから連続して複数回出力するその回数の制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００４０】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法は、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００４１】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法は、複数チャンネルから１または複数のチャンネルを選択して出力することが可能に設定されている場合には出力するチャンネルを切り替える動作の制御、またはデジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくはアナログ信号の出力を行うタイミングの制御、または一つのチャンネルから連続して複数回出力する回数の制御、またはデジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御のうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、予め定められた制御則に基づいて、外部命令入力に拠らず自己制御的に行う変換制御プロセスを含んでいる。
【００４２】
本発明によるＤＡ変換装置では、複数チャンネルのうちから出力するチャンネルを選択して当該チャンネルに接続を切り替える動作を行うチャンネル選択接続手段によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００４３】
本発明による他のＤＡ変換装置では、デジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだデジタル信号を変換してなるアナログ信号の出力を行うタイミングの制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００４４】
本発明によるさらに他のＤＡ変換装置では、一つのチャンネルから連続して複数回出力する回数の制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００４５】
本発明によるさらに他のＤＡ変換装置では、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御が行われる。
【００４６】
本発明によるＤＡ変換方法では、複数チャンネルのうちから変換してなるアナログ信号を出力するチャンネルを選択して当該チャンネルに接続を切り替える動作を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００４７】
本発明による他のＤＡ変換方法では、デジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだデジタル信号を変換してなるアナログ信号の出力を行うタイミングの制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００４８】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法では、一つのチャンネルから連続して複数回出力するその回数の制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００４９】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法では、デジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００５０】
本発明によるさらに他のＤＡ変換方法では、複数チャンネルから１または複数のチャンネルを選択して出力を行うことが可能に設定されている場合にはそのチャンネルを切り替える動作の制御、またはデジタル信号の読み込みを行うタイミングもしくはアナログ信号の出力を行うタイミングの制御、または一つのチャンネルから連続して複数回出力する回数の制御、またはデジタル信号の読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御のうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、予め定められた制御則に基づいて行うようにしているので、制御が外部命令入力に拠らず自己制御的に行われる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係るＡＤ変換方法は、このＡＤ変換装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。また、この第１の実施の形態では、本発明の実施の形態に係るＡＤ変換方法を、外部の独立した複数の計測器のうちから一度に一つの計測器を選択してアナログテータを読み込み、それをデジタルデータに変換して、外部の情報処理装置へと送出する、という用途に適用した場合を想定して説明する。
【００５３】
このＡＤ変換装置は、コネクタ部１と、チャンネル切替部２と、ＡＤ変換部３と、変換データ保持部４と、変換制御部５と、制御則記憶部６とから、その主要部が構成されている。
【００５４】
コネクタ部１は、複数の接続端子８ａ，８ｂ，８ｃ…が配列形成されたものである。その接続端子８ａ，ｂ，ｃ…の一つ一つは、例えば外部の独立した複数の計測器７ａ，７ｂ，７ｃ…のそれぞれに１対１に対応して結線されるように設定されている。本実施の形態に係るＡＤ変換装置では、一つの接続端子８は外部の計測器７の一つにそれぞれ接続されている。
【００５５】
チャンネル切替部２は、コネクタ部１における複数の接続端子８のそれぞれを独立した１チャンネルとして、その複数チャンネルのうちから読み込むアナログ信号のチャンネルを選択する命令を変換制御部５から受けると、それに従って、選択することを指定された１つのチャンネルとの接続を行う（切り替える）動作を行う。すなわちこのチャンネル切替部２はチャンネル選択接続手段として機能するものである。このチャンネル切替部２としては、例えば図２に等価回路的に一例を示したような、各チャンネルごとにそれぞれ１個の両極性アナログスイッチ２０１を備えて、変換制御部５からの制御信号に対応してスイッチング動作を行うといった概要構成のアナログマルチプレクサのようなマルチチャンネルスイッチング回路素子などを用いることが可能である。
【００５６】
ＡＤ変換部３は、チャンネル切替部２で選択されて外部から入力されて来た１チャンネルのアナログ電圧やリニア信号のようなアナログ信号をデジタル信号に変換して１チャンネルで出力するものである。すなわちこのＡＤ変換部３は、いわゆるＡＤ変換器本体（ＡＤＭ）として機能するものである。
【００５７】
このＡＤ変換部３としては、例えば図３にその動作の主要な流れの一例を示したように、変換制御部５から変換開始を命令する制御信号が入力されるとＡＤ変換を開始し（Ｓ３１〜Ｓ３２）、このＡＤ変換部３から出力されるデジタルデータの最上位ビットが０になった時またはＥＯＳ信号を出力した時に（Ｓ３２〜Ｓ３３のＹ）変換が終了したものと判定して、動作終了するまたは次の読み込みサイクルに進む旨の応答信号を出力する（Ｓ３４）ことができるように設定されているもの、あるいはさらに単純に、例えば図４にその動作の主要な流れの一例を示したように、変換開始指令が入力されると（Ｓ４１）このＡＤ変換部３が必要とする変換時間だけ待ってから（Ｓ４２）、次の読み込みサイクルに進む（Ｓ４３）ように設定されたものなどを、用いることが可能である。但し、変換タイミングや一度の変換データ量について自由度の高い変換制御を行うためには、前者のような動作の開始と終了とを明確に制御可能なものであることが、より望ましいことは言うまでもない。
【００５８】
変換データ保持部４は、ＡＤ変換部３によってＡＤ変換されて出力されたデジタルデータを一時的に保持しておき、変換制御部５からの読み出しの命令を受けると、保持していたデジタルデータを例えば外部の情報処理装置１０へと送出することができるように設定されたものである。この変換データ保持部４としては、一連の変換に必要なデータ保持容量（ビット数など）を備えており、かつ例えば一連の変換動作サイクルで複数チャンネルのアナログ信号がシーケンシャルに変換されてデジタルデータとなり、その一連のデジタルデータを一度に読み出す事ができるようにするために、その個々のチャンネルごとに変換されたデジタルデータを読み出し後に区別できるように一時保持することが可能なものであることが望ましい。この変換データ保持部４としては、例えば図５に模式的に一例を示したように、アドレスや読み出しフラグなどで個々のチャンネルごとに変換されたデジタルデータを読み出し後に区別できるように一時保持可能なＲ／ＷレジスタやＤＲＡＭなどを用いることができる。但しこれのみには限定されないことは言うまでもない。
【００５９】
変換制御部５は、制御則記憶部６に予め記憶されている（ＰｒｅＳＥＴされている）変換制御則の情報に従って、チャンネル切替部２、ＡＤ変換部３、変換データ保持部４の動作を制御するもので、その制御における、変換制御則にて予め定められた一連の動作を開始してから終了するまでの間は、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１等からの制御命令等を受けることなく（その必要なく、あるいはそれに拠らずに）、その変換制御則に従った一連の制御をＡＤ変換装置として自己制御的に実行するものである。この変換制御部５としては、例えばいわゆるマイコンやＣＰＵ１１のような汎用ロジックＬＳＩを用いて下記に詳述するような制御を行うものとすることができる。あるいは下記に詳述するような制御を専用に行うためのＡＳＩＣのような専用ロジックＬＳＩを用いるようにしてもよい。但し、制御則のバリエーション等に適宜に柔軟に対応可能とするためには、いわゆるマイコンやＣＰＵ１１のような汎用のロジックＬＳＩなどが、より望ましいことは言うまでもない。
【００６０】
変換制御部５は、さらに詳細には、下記に掲げるような制御を行う機能を備えている。すなわち、
１．チャンネル切替部２によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、ＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
２．アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくは読み込んだアナログ信号を変換してなるデジタル信号の出力を行うタイミングの制御を、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、ＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
３．一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御を、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、ＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
４．アナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、ＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
５．上記の１．から４．までの各制御を単独で行うのみならず、組み合わせて一連のシーケンシャルな制御動作として実行する機能。すなわち、読み込むチャンネルを切り替える動作の制御と、アナログ信号の読み込みを行うタイミングもしくはデジタル信号の出力を行うタイミングの制御と、一つのチャンネルのアナログ信号を連続して複数回読み込む回数の制御と、アナログ信号の読み込みもデジタル信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御とのうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、ＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
【００６１】
上記の１．〜５．の制御は、制御則記憶部６に保持している制御則の情報に基づいて、このＡＤ変換装置として自らが自己制御的に実行されるので、例えば外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１などから逐一送られて来る制御命令の信号入力や、それに対応してこのＡＤ変換装置から外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１へと応答信号（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）を送出することなしに、変換制御部５による制御動作によって、このＡＤ変換装置が自ら自己制御的に（換言すれば自発的に）実行することができる。
【００６２】
この変換制御部５による制御動作が特に効果を発揮するのは、５．のような複数種類の制御を組み合わせて一連の制御動作を行うようにした場合であるという傾向がある。
【００６３】
但し、変換制御部５は、上記の１．〜５．のいずれかの制御の開始または終了のうちいずれか一方については、このＡＤ変換装置の外部からの命令入力に基づいて行うが、制御則記憶部６に保持されている制御則の情報に基づいた一連の制御動作が継続している間は、外部からの命令入力などを必要とせず、または外部からの命令入力などに拠らずに、自己制御的にその継続中の一連の制御動作を最後まで行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６４】
これは、自己制御を行うと言っても、その開始タイミング、あるいはその終了後に次回の制御サイクルに入るタイミングなどについては、外部からコントロールできたり１回の制御サイクルの終了時点が判断できるようにした方が、このＡＤ変換装置を制御システムと見做した観点からは、より便利だからである。しかし、これのみには限定されないことは言うまでもなく、１．〜５．の制御を組み合わせてなる一連のシーケンシャルな制御動作を連続ループ的に途切れることなく行うような場合には、その開始タイミングや終了タイミングなどの命令入力や応答出力を省略可能であることは言うまでもない。
【００６５】
制御則記憶部６は、変換制御部５によって用いられる上記のような制御則の情報を、書き換え可能に記憶保持する、制御則記憶手段として機能するものである。この制御則記憶部６としては、上記の１．〜５．のような制御則の情報を、変換制御部５によって読み出すことができ、かつ外部から書き換えることができるようにしたものであれば、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭもしくはその他にも磁気記憶媒体などを用いることができる。あるいは、このＡＤ変換装置が予め特定の用途に限定されており、従って制御則の書き換えが必要とされない場合には、マスクＲＯＭのような記憶固定型の記憶素子等を用いることができる。
【００６６】
次に、このＡＤ変換装置の動作について説明する。
【００６７】
図６は、このＡＤ変換装置の主要な動作の流れを示したものである。外部の市情報処理装置１０から、一連の変換動作開始の命令が入力されると（ＡｌｌＳｔａｒｔ）、このＡＤ変換装置では、変換制御部５が、制御則記憶部６に記憶されている制御則の情報を読み出す（Ｓ１）。
【００６８】
変換制御部５は、制御則記憶部６から読み出した制御則に従って、チャンネル切替部２、ＡＤ変換部３、変換データ保持部４に対する一連の制御を行う（Ｓ２）。
【００６９】
そして制御則に従った一連の制御による、チャンネルの切り替え、ＡＤ変換、変換されたデジタルデータの一時保持、待機時間の計時（開始および終了）等の動作を組み合わせてなる一連の動作が終了すると、その終了の旨の応答信号を外部の情報処理装置１０（のＣＰＵ１１）へと送出して（Ｓ３）、その回の変換サイクルを終了する。
【００７０】
さらに詳細には、図７に一例を示したように、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１との間で信号を送受しながら動作する。この図７に示した一例では、ａチャンネルのアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換し、続いてｂチャンネルのアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換し、続いてｃチャンネルはスキップアウトして（変換を選択しないで）ｄチャンネルのアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換する、というように、異なった３つのチャンネルについての連続的なＡＤ変換を、一連の制御シーケンシャル中で４回に亘って繰り返す場合についてを示している。
【００７１】
なお、その連続的なＡＤ変換を４回に亘って繰り返す途中で、２回目の連続的なＡＤ変換が終了した時点から３回目の連続的なＡＤ変換が開始するまでの間に所定時間に亘っての無測定間隔時間（ＶａｃａｔｉｏｎＴｉｍｅ）を設けている。そしてその一連のＡＤ変換の制御シーケンシャルが終了すると、変換終了の旨の応答信号がこのＡＤ変換装置から外部の情報処理装置１０に送出されるが、それを受けて情報処理装置１０は、変換データ保持部４に一時保持されている一連のデジタルデータを読み出すように設定されている。
【００７２】
図７にも明確に示されているように、このＡＤ変換装置は、外部の視点から観察すると、外部の情報処理装置１０からの開始命令を受けるだけで、それ以後は、それ以外の命令入力を必要とすることなく、またそのような外部からの命令入力によることなく、自らが保持している制御則に従って選択チャンネルの切り替えおよびＡＤ変換ならびに無測定間隔時間待機などの一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に実行することができる。
【００７３】
そしてＡＤ変換され変換データ保持部４に一時保持されたデジタルデータは、このＡＤ変換装置から外部の情報処理装置１０に変換終了の旨の応答信号が送出されると、それに対応して、外部の情報処理装置１０へとバッチ処理的に一度にまとめて送出することができる。
【００７４】
このように、このＡＤ変換装置が一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に行っている間、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１は、命令信号の送信や応答信号の受信等を行わなくてもよくなるので待機状態を保つことが可能となり、延いては消費電力の削減を達成することができる。また、このＡＤ変換装置が一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に行っている間、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１はＡＤ変換に関しての動作負担が軽減されるので、そのような動作負担が軽減した分、他の処理等の動作を行うことが可能となる。
【００７５】
他方、比較例として、従来のＡＤ変換装置の場合には、図１３に示したように、１つのチャンネルのアナログ信号を読み込む際と、そのアナログ信号を変換してなるデジタルデータを読み出す際と、別のチャンネルのアナログ信号を読み込む際と、そのアナログ信号を変換してなるデジタルデータを読み出す際と…、というように、一つの制御動作が行われる際およびそれを終了する際に、逐一、命令信号や応答信号を外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１とこのＡＤ変換装置との間で送受しなければならなかった。また、１つのチャンネルごとにアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換すると、その都度、このＡＤ変換装置から外部の情報処理装置１０へと送出しなければならなかったので、そのデータ送信が極めて繁雑で高頻度なものとなっていた。
【００７６】
しかし、そのような従来のＡＤ変換装置の場合の典型例である図１３とは対照的に、本実施の形態に係るＡＤ変換装置によれば、図７に示したように、命令信号や応答信号の送受やデジタルデータの送信が極めて簡易なものとなり、また情報処理装置１０におけるＣＰＵ１１の低消費電力量化を達成することができる。
【００７７】
なお、制御則に従って行われる一連の制御シーケンシャルとしては、図７に一例として示したような動作の組み合わせおよびその順序の他にも、例えば、無測定間隔時間中に、ＡＤ変換してなるデジタルデータを外部へと送出する制御を入れるなど、種々のバリエーションが可能であることは言うまでもない。
【００７８】
［第２の実施の形態］
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るＤＡ変換装置の概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係るＤＡ変換方法は、このＤＡ変換装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。また、この第２の実施の形態では、本発明の実施の形態に係るＤＡ変換方法を、外部の独立した複数のサーボ系２７ａ，ｂ，ｃ．．．としての動力制御用トランジスタ２７１ａ，ｂ，ｃ．．．を備えた電動機２７２ａ，ｂ，ｃ．．．のうちから一度に一つのサーボ系２７１を選択して、そのサーボ系２７１が結線結線されているチャンネルに対して、情報処理装置から送られて来たデジタルデータを変換してなるアナログ信号（アナログ電圧）を送出する、という用途に適用した場合を想定して説明する。
【００７９】
このＤＡ変換装置は、コネクタ部２１と、チャンネル切替部２２と、ＤＡ変換部２３と、デジタルデータ保持部２４と、変換制御部２５と、制御則記憶部２６とから、その主要部が構成されている。
【００８０】
コネクタ部２１は、複数の接続端子２８ａ，ｂ，ｃ．．．が配列形成されたものである。その接続端子２８の一つ一つは、例えば外部の独立した複数のサーボ系２７ａ，ｂ，ｃ…のそれぞれに１対１に対応して結線されるように設定されている。図８に示した一例では、一つの接続端子は外部のサーボ系２７の一つにそれぞれ接続されている。
【００８１】
チャンネル切替部２２は、コネクタ部２１における複数の接続端子２８ａ，ｂ，ｃ…のそれぞれを独立した１チャンネルとして、その複数チャンネルのうちから、デジタルデータをＤＡ変換してなるアナログ信号の送出相手先のチャンネルを選択する命令を変換制御部２５から受けると、それに従って、そのとき選択を指定された１つのチャンネルとの接続に切り替える動作を行う。すなわちこのチャンネル切替部２２はチャンネル選択接続手段として機能するものである。
【００８２】
ＤＡ変換部２３は、外部の情報処理装置１０から送らて来た１チャンネルのデジタル信号を、アナログ電圧やリニア信号のようなアナログ信号に変換して、チャンネル切替部２２で選択された１チャンネルへと出力するものである。すなわち、このＤＡ変換部２３は、いわゆるＤＡ変換器本体として機能するものである。
【００８３】
デジタルデータ保持部２４は、外部の情報処理装置１０から送られて来たデジタルデータを一時的に保持しておき、変換制御部２５からの読み出しの命令を受けると、保持していたデジタルデータを選択されたチャンネルのサーボ系２７へと送出することができるように設定されたものである。このデジタルデータ保持部２４としては、一連の変換に必要なデータ保持容量（ビット数など）を備えており、かつ個々のチャンネルごとに変換されたデジタルデータを読み出し後に区別できるように一時保持することが可能なものであることが望ましい。このデジタルデータ保持部２４としては、第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の場合と同様に、アドレスや読み出しフラグなどでデジタルデータを読み出し後に個々のチャンネル向けに区別できるように一時保持可能なＲ／ＷレジスタやＤＲＡＭなどを用いることができる。但しこれのみには限定されないことは言うまでもない。
【００８４】
変換制御部２５は、制御則記憶部２６に予め記憶されている（ＰｒｅＳＥＴされている）変換制御則の情報に従って、チャンネル切替部２２、ＤＡ変換部２３、デジタルデータ保持部２４の動作を制御するもので、その制御における、変換制御則にて予め定められた一連の動作を開始してから終了するまでの間は、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１等からの制御命令等を受けることなく（その必要なく、あるいはそれに拠らずに）、その変換制御則に従った一連の制御をＤＡ変換装置として自己制御的に実行するものである。この変換制御部２５としては、第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の場合と同様に、例えばいわゆるマイコンやＣＰＵ１１のような汎用ロジックＬＳＩあるいは専用ロジックＬＳＩを用いることができる。
【００８５】
この変換制御部２５は、さらに詳細には、次のような制御を行う機能を備えているものである。すなわち、
１．チャンネル切替部２２によって行われるチャンネルの切り替え動作の制御を、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、ＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
２．アナログ信号の出力を行うタイミングもしくはデジタルデータ保持部２４に一時保持されているデジタルデータ（信号）の読み出しを行うタイミングの制御を、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、ＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
３．一つのチャンネルに対してＡＤ変換してなるアナログ信号を連続して複数回出力する回数の制御を、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、ＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
４．デジタルデータの読み出しもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御を、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、ＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
５．上記の１．から４．までの各制御を単独で行うのみならず、それらを組み合わせて一連のシーケンシャルな制御動作として実行する機能。すなわち、複数チャンネルから１または複数のチャンネルを選択し、そのチャンネルとの接続に切り替える動作の制御、またはデジタル信号の読み出し（変換制御部２５の視点からは読み込み）を行うタイミングもしくはＡＤ変換してなるアナログ信号の出力を行うタイミングの制御、または一つのチャンネルから連続して複数回に亘ってアナログ信号を出力する回数の制御、またはデジタルデータの読み込みもアナログ信号の出力も行わない待機時間の有無および長さの制御のうち、少くともいずれか２種類以上を組み合わせてなる一連の動作の制御を、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、ＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行する機能。
【００８６】
上記の１．〜５．の制御は、制御則記憶部２６に保持している制御則の情報に基づいて、このＤＡ変換装置として自らが自己制御的に実行されるので、例えば外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１などから逐一送られて来る制御命令の入力や、それに対応してこのＤＡ変換装置から外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１へと応答信号（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）の送出の必要なく、あるいはそれに拠ることなく、変換制御部２５による制御動作によってこのＤＡ変換装置が自己制御的に実行することができる。
【００８７】
この変換制御部２５による制御動作が特に効果を発揮するのは、特に５．のような複数種類の制御を組み合わせて一連の動作をシーケンシャルに行うようにした場合である。但し、変換制御部２５は、上記の１．〜５．のいずれかの制御の開始または終了のうちいずれか一方については、このＤＡ変換装置の外部からの命令入力に基づいて行うが、制御則記憶部２６に保持されている制御則の情報に基づいた一連の制御動作が継続している間は、外部からの命令入力などを必要とせず、または外部からの命令入力などに拠らずに、自己制御的にその継続中の一連の制御動作を最後まで行うようにしてもよい。
【００８８】
制御則記憶部２６は、変換制御部２５によって用いられる上記のような制御則の情報を、書き換え可能に記憶保持するものである。この制御則記憶部２６としては、上記の１．〜５．のような制御則の情報を、変換制御部２５によって読み出すことができ、かつ外部から書き換えることができるようにしたものであれば、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭもしくはその他にも磁気記憶媒体などを用いることができることは、第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の場合と同様である。あるいは、このＤＡ変換装置が予め特定の用途に限定されており、従って制御則の書き換えが必要とされない場合には、マスクＲＯＭのような記憶固定型の記憶素子等を用いることができる。
【００８９】
図９は、このＤＡ変換装置の主要な動作の流れを示したものである。外部の市情報処理装置１０から、一連の変換動作開始の命令が入力され（ＡｌｌＳｔａｒｔ）、サーボ系２７に対して行わせるべき動作についての制御命令のデジタルデータがこのＤＡ変換装置に送られて来ると、このＤＡ変換装置では、制御命令のデジタルデータをデジタルデータ保持部２４に一時保持（記憶）し（Ｓ９０）、変換制御部２５が、制御則記憶部２６に記憶されている制御則の情報を読み出す（Ｓ９１）。
【００９０】
変換制御部２５は、制御則記憶部２６から読み出した制御則に従って、チャンネル切替部２２、ＤＡ変換部２３、デジタルデータ保持部２４に対する一連の制御を行う（Ｓ９２）。
【００９１】
そして制御則に従った一連の制御による、一時保持されていたデジタルデータの読み出し、ＤＡ変換、チャンネルの切り替え、待機時間の計時（開始および終了）等の動作を組み合わせてなる一連の動作が終了すると、その終了の旨の応答信号を外部の情報処理装置１０（のＣＰＵ１１）へと送出して（Ｓ９３）、その回の変換サイクルを終了する。
【００９２】
このように、このＤＡ変換装置は、外部の視点から観察すると、外部の情報処理装置１０からの開始命令を受けるだけで、それ以後は、それ以外の命令入力等を必要とすることなく、またそのような外部からの命令入力に拠ることなく、自らが保持している制御則に従って選択チャンネルの切り替えおよびＤＡ変換ならびに無測定間隔時間待機などの一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に実行することができる。
【００９３】
その結果、このＤＡ変換装置が一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に行っている間、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１は、命令信号の送信や応答信号の受信等を行わなくてもよくなるので待機状態を保つことが可能となり、延いては消費電力の削減を達成することができる。
【００９４】
また、このＤＡ変換装置が一連のシーケンシャルな動作を自己制御的に行っている間、外部の情報処理装置１０のＣＰＵ１１はＤＡ変換に関しての動作負担が軽減されるので、そのような動作負担が軽減した分、他の処理等の動作を行うことが可能となる。
【００９５】
あるいは、その動作負担が軽減された分、さらに多くのサーボ系２７に対する制御を行うことや、さらに複雑な制御を行うことが可能となる。
【００９６】
以上のように、本実施の形態に係るＤＡ変換装置によれば、外部の情報処理装置１０とこのＤＡ変換装置との間で送受される命令信号や応答信号のデジタルデータの送信回数（頻度）やその総時間数等を飛躍的に削減することができ、また情報処理装置１０におけるＣＰＵ１１の低消費電力量化および動作負担の軽減化を達成することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし１２のいずれかに記載のＡＤ変換装置または請求項２５ないし３２のいずれかまたは請求項４１に記載のＡＤ変換方法によれば、ＡＤ変換に関する動作制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠ることなくあるいは必要とすることなく、自己制御的な制御を行うことができ、延いては外部のＣＰＵ等の動作負担や命令入力の頻度や消費電力量を大幅に削減することが可能となる。
【００９８】
また、請求項１３ないし２４のいずれかに記載のＤＡ変換装置または請求項３３ないし４０のいずれかまたは請求項４２に記載のＤＡ変換方法によれば、ＤＡ変換に関する動作制御を、変換制御手段が自ら保持している制御則の情報に基づいて行うようにしているので、外部からの命令入力に拠らずにあるいは必要とせずに自己制御的な制御を行うことができ、延いては外部のＣＰＵ等の動作負担や命令入力の頻度や消費電力量を大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の概要構成を表した図である。
【図２】チャンネル切替部内に用いられる両極性アナログスイッチの一例を等価回路で表した図である。
【図３】ＡＤ変換部の動作の主要な流れの一例を示した図である。
【図４】図３に示したものよりもさらに単純なＡＤ変換部の動作の主要な流れの一例を示した図である。
【図５】変換データ保持部におけるデータの一時保持状態を模式的に表した図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置の主要な動作の流れを表した図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るＡＤ変換装置と外部のＣＰＵとの間での制御信号および応答信号等の送受およびＡＤ変換動作のタイミングを模式的に表した図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るＤＡ変換装置の概要構成を表した図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るＤＡ変換装置の主要な動作の流れを表した図である。
【図１０】従来のＡＤ変換装置９１０の用途の最も単純な一例を表した図である。
【図１１】従来のマルチチャンネル方式のＡＤ変換装置の主要部の構成を表した図である。
【図１２】従来のマルチチャンネル方式のＤＡ変換装置の主要部の構成を表した図である。
【図１３】従来のマルチチャンネル方式のＡＤ変換装置と外部のＣＰＵとの間での制御信号および応答信号等の送受およびＡＤ変換動作のタイミングを模式的に表した図である。
【符号の説明】
１…コネクタ部、２…チャンネル切替部、３…ＡＤ変換部、４…変換データ保持部、５…変換制御部、６…制御則記憶部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an AD converter and an AD conversion method for reading an analog signal, converting the signal into a digital signal, and outputting the same, and a DA converter and a DA conversion method for reading a digital signal, converting the signal into an analog signal, and outputting the analog signal.
[0002]
[Prior art]
An AD converter (Analog Digital Converter; hereinafter, referred to as an AD converter) is a device having a function of converting an analog signal into a digital signal and outputting the digital signal.
[0003]
For example, many measuring devices generally convert a measured value (measurement result) into an analog signal and output the analog signal. On the other hand, an information processing device such as a personal computer or another general-purpose computer used for utilizing a measured value after output for feedback control or storing data as a measurement result is generally a digital circuit system exclusively handling digital signals. . For this reason, it is necessary to convert the analog signal of the measured value output from the measuring device into a digital signal. An AD converter is used as a device suitable for such a use.
[0004]
FIG. 10 shows one of the simplest applications of such a conventional AD converter 910. Here, an electric motor 911 is assumed as a measurement target, and a voltage measurement device 912 is assumed as a measurement device. In such a simple configuration, an analog signal of a measurement result of a voltage value measured by the voltage measuring device 912 from the electric motor 911 to be measured is converted into a digital signal by an AD converter (AD converter) 910, and a personal computer is used. Is output to the information processing device 913 as described above.
[0005]
However, for example, it is often required that one information processing apparatus reads and processes measurement results from a plurality of measurement targets, and an AD conversion device as shown in FIG. Arranging the signal processing systems provided with the 910 one by one may cause waste and complication of hardware resources. Therefore, in order to cope with such technical requirements, multi-channel input is required. A switchable AD converter has been proposed and put to practical use.
[0006]
Such a so-called multi-channel type AD converter 900 has, as shown in FIG. 11, a plurality of input terminals set so as to be connected one-to-one to a plurality of measurement points (not shown). 901 (901a, 901b, 901c...), An ADM 902 which is an analog / digital converter main body having one analog signal input and one digital signal output and performing analog / digital conversion, and a plurality of input terminals 901 and 1 A CHB 903 as a channel switching unit for selectively switching an input terminal of the ADM 902 of the system, a DDB 904 as a data temporary holding unit for holding digital data converted by the ADM 902, and an external information processing device Control each time in response to a command signal input from the CPU 905 of the 913 or the like. That from ADCC906 Metropolitan is a control unit, a main part is configured.
[0007]
In such a conventional multi-channel type AD converter 900, the external CPU 905 or the like controls any one of the selective connection control of the CHB 903, the operation control of the ADM 902, and the read / write / erase control of the CHB 904. Each time the instruction signal (command) is transmitted, the ADCC 906 executes control in accordance with the instruction signal, thereby switching the connection to the channel specified (designated) from the CPU 905 or the like at that time. When an analog signal such as an analog potential at a measurement point connected to the channel is input to the ADM 902, the ADM 902 converts the input analog signal into digital data and outputs the digital data. The output digital data is temporarily stored in the DDB 904. The held digital data is read out and used at an appropriate timing by an external CPU 905 or the like.
[0008]
Further, there is a DA converter that converts a digital signal into an analog signal and outputs the signal, contrary to the AD converter that converts an analog signal into a digital signal and outputs the signal.
[0009]
For example, as shown in FIG. 12, when the rotation control of a plurality of electric motors 911 (911a, 911b, 911c...) Is performed by an information processing device 913 such as a personal computer, a power control transistor element 921 ( 921a, 921b, 921c...) Are provided for each of the electric motors 911. However, the base of these transistor elements 921 is generally set so that an analog voltage for current control or voltage control is input. For this reason, the control signal sent from the CPU 905 of the information processing device 913 which is a digital circuit system cannot be used in the form of a digital signal as it is. Therefore, a control signal composed of a digital signal sent from the CPU 905 is converted into an analog voltage by the DA converter 920 and output to the electric motor 911. In the case of such a DA converter 920, when a command to select the motor 911 to be controlled from a plurality of channels is sent from the CPU 905, the DACC 926 controls the CHB 923 according to the command, and Perform the operation to switch the connection. Then, an analog voltage obtained by converting a digital signal format control signal sent from the CPU 905 by the DAM 922 to the transistor element 921 attached to the motor 911 of the selected channel is output. The transistor element 921 of the motor 911 controls the power supplied to the motor 911 in accordance with the received analog voltage.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-201076 A (Overall Detailed Description of the Invention)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional AD converter 900 as described above, when a command is input from an external CPU 905 or the like, an analog signal for one channel specified by the command is read once, and AD-converted. Output, or even keep it. Then, when an instruction to read an analog signal for another channel is input from the external CPU 905 or the like to the AD converter 900, a channel to be read is selected each time, and a corresponding channel is selected. Operation to switch to the connection. In addition, although it is possible to continuously measure, AD convert, and hold the analog signal of the same channel, the start and end of the continuous operation cannot be executed unless an instruction is input from the external CPU 905 or the like.
[0012]
For this reason, as schematically shown in FIG. 13, the CPU 905 sends a new command each time it switches to the measurement of analog signals of different channels or every time a new measurement is started and ended. Or read out the converted digital data, so that the CPU must be awake each time, and since such frequent sending of the command and reading out of the data must be performed, the operation of the external CPU 905 and the like must be performed. There is a problem that the burden is large and complicated, and the power consumption is also large.
[0013]
In addition, although the direction of the conversion is opposite for the DA converter, there is a problem substantially similar to that of the above-described AD converter.
[0014]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an AD converter and an AD converter that can significantly reduce the operation burden of an external CPU and the like, the frequency of command input, and the amount of power consumption. An AD conversion method, a DA conversion device, and a DA conversion method are provided.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
An AD converter according to the present invention includes a channel selection connection unit that performs an operation of selecting an analog signal to be read from a plurality of analog signals and switching the connection to a channel of the analog signal, and a channel performed by the channel selection connection unit. And a conversion control unit for controlling the switching operation of the control based on the information of the control rule held by the control unit.
[0016]
Another AD converter according to the present invention controls the timing of reading an analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal based on information of a control rule held by itself. Conversion control means.
[0017]
Still another AD conversion apparatus according to the present invention includes a conversion control unit that controls the number of times of successively reading an analog signal of one channel a plurality of times based on information on a control law held by itself. .
[0018]
Still another AD converter according to the present invention is a conversion control that controls presence / absence and length of a standby time during which neither an analog signal is read nor a digital signal is output, based on information of a control law held by itself. Means.
[0019]
The AD conversion method according to the present invention performs an operation of selecting an analog signal to be read from among a plurality of channels of analog signals and switching the connection to the channel of the analog signal based on a predetermined control law, based on a predetermined control rule. It includes a conversion control process that performs self-control without relying on it.
[0020]
Another A / D conversion method according to the present invention controls the timing of reading an analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal based on a predetermined control rule. Includes a conversion control process that performs self-control irrespective of input.
[0021]
Still another AD conversion method according to the present invention is to control the number of times of continuously reading an analog signal of one channel a plurality of times in a self-control manner without depending on an external command input based on a predetermined control law. It includes a conversion control process to perform.
[0022]
In still another AD conversion method according to the present invention, the control of the presence and absence of a standby time during which neither a digital signal is read nor an analog signal is output is controlled based on an external command input based on a predetermined control law. It includes a conversion control process that performs self-control.
[0023]
Still another AD conversion method according to the present invention is to control an operation of switching a channel to be read when it is set to be able to select and read one or more channels of analog signals from a plurality of channels of analog signals, or Control the timing of reading analog signals or the timing of outputting digital signals, or control the number of times to read analog signals of one channel multiple times continuously, or wait for neither reading analog signals nor outputting digital signals The control of a series of operations that combines at least two or more of the presence / absence and length of time is controlled in a self-controlled manner based on a predetermined control law without depending on an external command input. It includes a conversion control process to perform.
[0024]
In the AD converter according to the present invention, the control of the channel switching operation performed by the channel selection connection means for selecting the analog signal to be read from the plurality of analog signals and switching the connection to the channel of the analog signal is performed. Since the conversion control means performs the control based on the information of the control law held by the conversion control means, self-control is performed without depending on or needing an external command input.
[0025]
In another AD converter according to the present invention, the control of the timing of reading an analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal is controlled by a control rule held by the conversion control means. Since the control is performed based on the information, self-controlled control is performed without depending on or needing an external command input.
[0026]
In still another AD converter according to the present invention, the control of the number of times of continuously reading the analog signal of one channel a plurality of times is performed based on the information of the control rule held by the conversion control means itself. Therefore, self-controlled control is performed without depending on or requiring external command input.
[0027]
In still another AD converter according to the present invention, the control of the presence and absence of a standby time during which neither an analog signal is read nor a digital signal is output is performed based on information on a control rule held by the conversion control means itself. Since the control is performed, self-controlled control is performed without depending on or needing an external command input.
[0028]
In the AD conversion method according to the present invention, an operation of selecting an analog signal to be read from the analog signals of a plurality of channels and switching the connection to the channel of the analog signal is performed based on a predetermined control rule. Therefore, the control is performed in a self-controlled manner without depending on the input of the external command.
[0029]
Another AD conversion method according to the present invention controls the timing of reading an analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal based on a predetermined control rule. Therefore, the control is performed in a self-controlled manner without depending on an external command input.
[0030]
In still another AD conversion method according to the present invention, the control of the number of times of continuously reading the analog signal of one channel is performed based on a predetermined control law, so that the control is performed by an external command input. Is performed in a self-regulating manner.
[0031]
Still another AD conversion method according to the present invention is to control the presence or absence and length of a standby time in which neither reading of a digital signal nor output of an analog signal is performed based on a predetermined control law. The control is performed in a self-controlled manner without depending on an external command input.
[0032]
Still another AD conversion method according to the present invention is to control an operation of switching a channel to be read when it is set to be able to select and read one or more channels of analog signals from a plurality of channels of analog signals, or Control the timing of reading analog signals or the timing of outputting digital signals, or control the number of times to read analog signals of one channel multiple times continuously, or wait for neither reading analog signals nor outputting digital signals Since the control of a series of operations that combines at least two of the presence / absence and length control is performed based on a predetermined control law, the control is performed by inputting an external command. Is performed in a self-regulating manner.
[0033]
The DA converter according to the present invention controls a channel selection connection unit that performs an operation of selecting a channel to be output from a plurality of channels and switches a connection to the channel, and controls a channel switching operation performed by the channel selection connection unit. A conversion control unit that performs the conversion based on the information of the control law held by itself.
[0034]
Another DA converter according to the present invention controls the timing of reading a digital signal or the timing of outputting an analog signal obtained by converting the read digital signal based on information of a control law held by itself. Conversion control means.
[0035]
Still another DA converter according to the present invention includes conversion control means for controlling the number of times of continuous output from one channel based on information of a control law held by itself.
[0036]
Still another DA converter according to the present invention is a conversion control that controls presence / absence and length of a standby time during which neither a digital signal is read nor an analog signal is output, based on information of a control law held by itself. Means.
[0037]
The DA conversion method according to the present invention performs an operation of selecting a channel to be output from a plurality of channels and switching a connection to the channel in a self-controlled manner based on a predetermined control law without depending on an external command input. It includes a conversion control process to perform.
[0038]
Another DA conversion method according to the present invention controls the timing of reading a digital signal or the timing of outputting an analog signal obtained by converting the read digital signal based on a predetermined control rule by an external command. Includes a conversion control process that performs self-control irrespective of input.
[0039]
In still another DA conversion method according to the present invention, the number of times of continuous output from one channel is controlled in a self-controlled manner based on a predetermined control rule without depending on an external command input. Includes conversion control process.
[0040]
In still another DA conversion method according to the present invention, the control of the presence or absence and length of a standby time during which neither a digital signal is read nor an analog signal is output is performed based on an external command input based on a predetermined control law. It includes a conversion control process that performs self-control.
[0041]
In still another DA conversion method according to the present invention, when it is set that one or a plurality of channels can be selected and output from a plurality of channels, control of an operation of switching an output channel or reading of a digital signal Control of the timing of performing analog output or analog signal output, or controlling the number of times of continuous output from one channel, or the presence and length of a standby time during which neither digital signal reading nor analog signal output is performed And a conversion control process for performing a control of a series of operations including a combination of at least two or more types based on a predetermined control law and without self-control based on an external command input. In.
[0042]
In the DA converter according to the present invention, the conversion control unit itself controls the channel switching operation performed by the channel selection connection unit that selects an output channel from a plurality of channels and switches the connection to the channel. Since the control is performed based on the information of the control law being performed, self-controlled control is performed without depending on or requiring an external command input.
[0043]
In another DA converter according to the present invention, the control of the timing at which a digital signal is read or the timing at which an analog signal obtained by converting the read digital signal is output is controlled by a control rule held by the conversion control means. Since the control is performed based on the information, self-controlled control is performed without depending on or needing an external command input.
[0044]
In still another DA converter according to the present invention, since the control of the number of times of continuous output from one channel is performed based on the information of the control law held by the conversion control means itself, Self-controlled control is performed without relying on or requiring external command input.
[0045]
In still another DA converter according to the present invention, the control of the presence and absence of a standby time during which neither a digital signal is read nor an analog signal is output is performed based on information of a control law held by the conversion control means itself. Since the control is performed, self-controlled control is performed without depending on or needing an external command input.
[0046]
In the DA conversion method according to the present invention, an operation of selecting a channel for outputting an analog signal converted from a plurality of channels and switching the connection to the channel is performed based on a predetermined control rule. Therefore, the control is performed in a self-controlled manner without depending on the input of the external command.
[0047]
In another DA conversion method according to the present invention, the timing of reading a digital signal or the timing of outputting an analog signal obtained by converting the read digital signal is controlled based on a predetermined control rule. Therefore, the control is performed in a self-controlled manner without depending on an external command input.
[0048]
In still another DA conversion method according to the present invention, the number of times of continuous output from one channel is controlled based on a predetermined control law. It is performed without control.
[0049]
In still another DA conversion method according to the present invention, the control of the presence and absence of a standby time during which neither reading of a digital signal nor output of an analog signal is performed is performed based on a predetermined control law. The control is performed in a self-controlled manner without depending on an external command input.
[0050]
In still another DA conversion method according to the present invention, when it is set that one or a plurality of channels can be selected and output from a plurality of channels, control of an operation of switching the channels or reading of a digital signal Control of the timing of performing analog output or analog signal output, or controlling the number of times of continuous output from one channel, or the presence and length of a standby time during which neither digital signal reading nor analog signal output is performed Control is performed based on a predetermined control law, so that the control is self-controlled irrespective of external command input. It is done on a regular basis.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0052]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an AD converter according to a first embodiment of the present invention. Note that the AD conversion method according to the embodiment of the present invention is embodied by the operation or action of the AD conversion device, and therefore will be described together. Further, in the first embodiment, the AD conversion method according to the embodiment of the present invention selects one measuring device at a time from a plurality of external independent measuring devices and reads analog data, The description will be made on the assumption that the method is applied to a use of converting the data into digital data and transmitting the data to an external information processing device.
[0053]
The main part of the AD converter is composed of a connector unit 1, a channel switching unit 2, an AD conversion unit 3, a conversion data holding unit 4, a conversion control unit 5, and a control law storage unit 6. ing.
[0054]
The connector section 1 has a plurality of connection terminals 8a, 8b, 8c,. Each of the connection terminals 8a, b, c... Is set so as to be connected to each of a plurality of external independent measuring instruments 7a, 7b, 7c. . In the AD converter according to the present embodiment, one connection terminal 8 is connected to one of the external measuring instruments 7.
[0055]
When the channel switching unit 2 receives from the conversion control unit 5 a command to select each of the plurality of connection terminals 8 in the connector unit 1 as an independent channel and select a channel of an analog signal to be read from the plurality of channels, the channel switching unit 2 accordingly. Perform an operation of connecting (switching) to one channel designated to be selected. That is, the channel switching unit 2 functions as a channel selection connection unit. The channel switching unit 2 includes one bipolar analog switch 201 for each channel, as shown in an example of an equivalent circuit in FIG. 2, for example, and corresponds to a control signal from the conversion control unit 5. It is possible to use a multi-channel switching circuit element such as an analog multiplexer having a general configuration in which a switching operation is performed.
[0056]
The AD conversion unit 3 converts an analog signal such as a one-channel analog voltage or a linear signal, which is selected by the channel switching unit 2 and externally input, into a digital signal and outputs the digital signal on one channel. That is, the AD converter 3 functions as a so-called AD converter main body (ADM).
[0057]
The A / D converter 3 starts the A / D conversion when a control signal instructing the start of the conversion is input from the conversion controller 5 as shown in, for example, an example of a main flow of the operation in FIG. To S32), when the most significant bit of the digital data output from the AD conversion unit 3 becomes 0 or when the EOS signal is output (Y in S32 to S33), it is determined that the conversion is completed, and the operation is performed. An example of a main flow of the operation is shown in FIG. 4 which is set so as to output a response signal indicating that the operation is completed or proceeds to the next read cycle (S34), or more simply, for example, in FIG. As described above, when the conversion start command is input (S41), it is set to wait for the conversion time required by the AD conversion unit 3 (S42) and then proceed to the next read cycle (S43). Etc. The, can be used. However, in order to perform conversion control with a high degree of freedom with respect to the conversion timing and the amount of converted data at one time, it is more desirable that the start and end of the former operation can be clearly controlled. No.
[0058]
The conversion data holding unit 4 temporarily holds the digital data that has been AD-converted and output by the AD conversion unit 3, and upon receiving a read command from the conversion control unit 5, converts the held digital data. For example, it is set so that it can be transmitted to an external information processing device 10. The conversion data holding unit 4 has a data holding capacity (such as the number of bits) necessary for a series of conversions. For example, in a series of conversion operation cycles, a plurality of channels of analog signals are sequentially converted into digital data. In order to be able to read the series of digital data at a time, it is desirable that the digital data converted for each individual channel can be temporarily stored so that it can be distinguished after reading. . As shown in FIG. 5, for example, the converted data holding unit 4 can temporarily hold digital data converted for each channel by an address or a read flag so that it can be distinguished after reading. An R / W register, a DRAM, or the like can be used. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this.
[0059]
The conversion control unit 5 controls the operations of the channel switching unit 2, the AD conversion unit 3, and the conversion data holding unit 4 according to the information of the conversion control rule stored (pre-set) in the control rule storage unit 6 in advance. In this control, during a period from the start of a series of operations predetermined by the conversion control rule to the end thereof, the control instruction or the like from the CPU 11 or the like of the external information processing apparatus 10 is not received ( A series of controls in accordance with the conversion control rule are executed as an AD converter in a self-control manner without or without the necessity. As the conversion control unit 5, for example, a general-purpose logic LSI such as a so-called microcomputer or CPU 11 can be used to perform control as described in detail below. Alternatively, a dedicated logic LSI such as an ASIC for performing the control described in detail below may be used. However, it is needless to say that a general-purpose logic LSI such as a so-called microcomputer or CPU 11 is more preferable in order to be able to appropriately and flexibly respond to variations in control rules.
[0060]
More specifically, the conversion control unit 5 has a function of performing the following control. That is,
1. A function in which the A / D converter itself executes the control of the channel switching operation performed by the channel switching unit 2 based on the information on the control law stored in the control law storage unit 6 in a self-controlled manner.
2. The control of the timing of reading the analog signal or the timing of outputting the digital signal obtained by converting the read analog signal is performed by the AD converter based on the information of the control law stored in the control law storage unit 6. A function that is executed in a self-controlled manner.
3. A function in which the A / D converter itself controls the number of times of continuously reading the analog signal of one channel a plurality of times, based on the control law information held in the control law storage unit 6.
4. Based on the information on the control law stored in the control law storage unit 6, the AD converter itself controls the presence / absence and length of the standby time during which neither the analog signal is read nor the digital signal is output. Function to perform.
5. The above 1. From 4. This function not only performs each control individually, but also performs a series of sequential control operations in combination. That is, the control of the operation of switching the channel to be read, the timing of reading the analog signal or the timing of outputting the digital signal, the control of the number of times of reading the analog signal of one channel continuously plural times, and the control of the analog signal The control rule storage unit 6 retains a control of a series of operations that is a combination of at least any two of the control of the presence and absence of a standby time during which neither reading nor output of a digital signal is performed. A function that the A / D converter itself executes in a self-controlled manner based on the information of the control law in use.
[0061]
The above 1. ~ 5. Is performed by the A / D converter itself in a self-controlled manner based on the control law information held in the control law storage unit 6. The control operation by the conversion control unit 5 can be performed without inputting the signal of the transmitted control command or transmitting a response signal (Interrupt) from the AD conversion device to the CPU 11 of the external information processing device 10 in response thereto. This AD conversion device can execute itself in a self-controlled manner (in other words, spontaneously).
[0062]
The reason why the control operation by the conversion control unit 5 particularly exerts an effect is as follows. There is a tendency that a series of control operations are performed by combining a plurality of types of control as described above.
[0063]
However, the conversion control unit 5 performs the processing described in 1. above. ~ 5. Any one of the start and end of the control is performed based on a command input from the outside of the AD converter, but based on the control law information stored in the control law storage unit 6. While the series of control operations is continuing, the series of control operations that are being performed are terminated in a self-controlled manner without the need for external command input, or without relying on external command input. Needless to say, the process may be performed until the above.
[0064]
This means that, even though self-control is performed, the start timing or the timing of entering the next control cycle after the end can be controlled from the outside or the end point of one control cycle can be determined. This is because it is more convenient from the viewpoint that this AD converter is regarded as a control system. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this. ~ 5. It is needless to say that when a series of sequential control operations combining the above control operations are performed without interruption in a continuous loop, command input and response output such as start timing and end timing can be omitted.
[0065]
The control law storage unit 6 functions as a control law storage unit that rewritably stores information on the above-mentioned control rules used by the conversion control unit 5. The control rule storage unit 6 includes the above-described 1 .. ~ 5. As long as the conversion control unit 5 can read out information on the control rule as described above and can externally rewrite the information, for example, a DRAM, an SRAM, an EEPROM, or another magnetic storage medium is used. be able to. Alternatively, if the AD converter is previously limited to a specific application and therefore it is not necessary to rewrite the control rule, a fixed storage element such as a mask ROM can be used.
[0066]
Next, the operation of the AD converter will be described.
[0067]
FIG. 6 shows a flow of a main operation of the AD converter. When a series of conversion operation start commands are input from the external city information processing device 10 (All Start), in this AD conversion device, the conversion control unit 5 controls the control rule stored in the control rule storage unit 6. Is read out (S1).
[0068]
The conversion control unit 5 performs a series of controls on the channel switching unit 2, the AD conversion unit 3, and the conversion data holding unit 4 according to the control rules read from the control rule storage unit 6 (S2).
[0069]
When a series of operations including a combination of operations such as channel switching, A / D conversion, temporary holding of the converted digital data, and timing of a standby time (start and end) by a series of controls in accordance with the control rules are completed, A response signal indicating the end is sent to (the CPU 11 of) the external information processing device 10 (S3), and the current conversion cycle is ended.
[0070]
More specifically, as shown in an example in FIG. 7, the operation is performed while transmitting and receiving signals to and from the CPU 11 of the external information processing apparatus 10. In the example shown in FIG. 7, the A-channel analog signal is A / D-converted to digital data, the B-channel analog signal is A / D-converted to digital data, and the C-channel is skipped out (select conversion). A case where a continuous AD conversion for three different channels is repeated four times in a series of control sequences, such as AD conversion of an analog signal of the d channel to digital data, without being performed, is shown. ing.
[0071]
In the course of repeating the continuous AD conversion four times, a predetermined period of time is required from the time when the second continuous AD conversion is completed to the time when the third continuous AD conversion is started. All non-measurement interval times (Vacation Time) are provided. When the control sequence of the series of A / D conversion ends, a response signal indicating the end of the conversion is sent from the A / D converter to the external information processing apparatus 10. In response, the information processing apparatus 10 transmits the conversion data. It is set so that a series of digital data temporarily held in the holding unit 4 is read.
[0072]
As clearly shown in FIG. 7, the AD converter only receives a start command from the external information processing device 10 when observed from an external viewpoint, and thereafter receives other command inputs. A series of sequential operations such as switching of a selected channel, AD conversion, and waiting for a non-measurement interval according to the control rules held by itself without the need for and without such external command input. It can be executed in a self-controlled manner.
[0073]
The digital data that has been A / D converted and temporarily held in the conversion data holding unit 4 are sent to the external information processing device 10 from the A / D conversion device. Batch transmission to the information processing apparatus 10 at a time is possible.
[0074]
As described above, while the AD converter performs a series of sequential operations in a self-controlled manner, the CPU 11 of the external information processing apparatus 10 does not need to transmit a command signal, receive a response signal, and the like. Therefore, the standby state can be maintained, and power consumption can be reduced. In addition, while the AD converter performs a series of sequential operations in a self-controlled manner, the CPU 11 of the external information processing apparatus 10 reduces the operation load related to the AD conversion. Accordingly, operations such as other processes can be performed.
[0075]
On the other hand, as a comparative example, in the case of a conventional AD converter, as shown in FIG. 13, when reading an analog signal of one channel, and when reading digital data obtained by converting the analog signal, When one control operation is performed and when it is completed, for example, when an analog signal of another channel is read, when digital data obtained by converting the analog signal is read, and so on. Signals and response signals have to be transmitted and received between the CPU 11 of the external information processing device 10 and this AD converter. Further, every time an analog signal is converted into digital data for each channel, the data must be sent from the A / D converter to the external information processing device 10 each time, so that the data transmission is extremely complicated and expensive. It was frequent.
[0076]
However, in contrast to FIG. 13 which is a typical example of such a conventional AD converter, according to the AD converter according to the present embodiment, as shown in FIG. Signal transmission and reception and digital data transmission become extremely simple, and the power consumption of the CPU 11 in the information processing device 10 can be reduced.
[0077]
As a series of control sequences performed according to the control rule, in addition to the combination of operations and the order shown as an example in FIG. 7, for example, digital data obtained by AD conversion during a non-measurement interval time is used. It is needless to say that various variations are possible, such as including a control for sending out to the outside.
[0078]
[Second embodiment]
FIG. 8 shows a schematic configuration of a DA converter according to the second embodiment of the present invention. It should be noted that the DA conversion method according to the embodiment of the present invention is embodied by the operation or action of the DA converter, and therefore will be described together. Further, in the second embodiment, the DA conversion method according to the embodiment of the present invention is applied to a plurality of external independent servo systems 27a, b, c. . . Power control transistors 271a, b, c. . . Motors 272a, b, c. . . , One servo system 271 is selected at a time, and an analog signal (analog signal) obtained by converting the digital data sent from the information processing device to the channel to which the servo system 271 is connected and connected. The following description is based on the assumption that the present invention is applied to an application of transmitting a voltage).
[0079]
The main part of this DA converter is composed of a connector section 21, a channel switching section 22, a DA conversion section 23, a digital data holding section 24, a conversion control section 25, and a control law storage section 26. ing.
[0080]
The connector section 21 includes a plurality of connection terminals 28a, b, c. . . Are formed in an array. Each of the connection terminals 28 is set so as to be connected to, for example, each of a plurality of external independent servo systems 27a, b, c. In the example shown in FIG. 8, one connection terminal is connected to one of the external servo systems 27, respectively.
[0081]
The channel switching section 22 sets each of the plurality of connection terminals 28a, b, c... In the connector section 21 as an independent channel, and transmits a digital data from among the plurality of channels to an analog signal transmission destination. When the command for selecting the channel is received from the conversion control unit 25, the operation for switching the selection to the connection with the one specified channel is performed accordingly. That is, the channel switching unit 22 functions as a channel selection connection unit.
[0082]
The DA converter 23 converts a one-channel digital signal sent from the external information processing device 10 into an analog signal such as an analog voltage or a linear signal, and converts the digital signal into the one channel selected by the channel switching unit 22. Is output. That is, the DA converter 23 functions as a so-called DA converter main body.
[0083]
The digital data holding unit 24 temporarily holds the digital data sent from the external information processing device 10, and upon receiving a read command from the conversion control unit 25, stores the held digital data. This is set so that it can be transmitted to the servo system 27 of the selected channel. The digital data holding unit 24 has a data holding capacity (such as the number of bits) necessary for a series of conversions, and temporarily holds digital data converted for each channel so that it can be distinguished after reading. Is desirable. As in the case of the AD converter according to the first embodiment, the digital data holding unit 24 can temporarily hold digital data so that it can be distinguished for each channel after reading digital data with an address, a read flag, or the like. An R / W register, a DRAM, or the like can be used. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this.
[0084]
The conversion control unit 25 controls the operations of the channel switching unit 22, the DA conversion unit 23, and the digital data holding unit 24 according to the information of the conversion control rule stored (pre-set) in the control rule storage unit 26 in advance. In this control, during a period from the start of a series of operations predetermined by the conversion control rule to the end thereof, the control instruction from the CPU 11 or the like of the external information processing apparatus 10 is not received ( A series of controls in accordance with the conversion control rule are executed as a DA converter in a self-control manner without or without the necessity. As the conversion control unit 25, similarly to the case of the AD converter according to the first embodiment, for example, a general-purpose logic LSI such as a so-called microcomputer or CPU11 or a dedicated logic LSI can be used.
[0085]
More specifically, the conversion control unit 25 has a function of performing the following control. That is,
1. A function in which the D / A converter itself controls the switching operation of the channel performed by the channel switching unit 22 based on the control law information stored in the control law storage unit 26.
2. The control of the timing of outputting the analog signal or the timing of reading the digital data (signal) temporarily held in the digital data holding unit 24 is controlled based on the control law information held in the control law storage unit 26. , A function to be executed by the self-control as a DA converter.
3. Based on the control law information held in the control law storage unit 26, the control unit controls itself as a DA converter by controlling the number of times that an analog signal obtained by AD conversion for one channel is continuously output a plurality of times. Function to execute in a self-control manner
4. Based on the information on the control law stored in the control law storage unit 26, the D / A converter itself controls whether or not there is a standby time during which neither digital data is read nor an analog signal is output. Function to perform.
5. The above 1. From 4. This function not only performs each of the above controls independently, but also executes them as a series of sequential control operations by combining them. That is, one or a plurality of channels are selected from the plurality of channels, and the operation of switching the connection to the selected channel is controlled, or the digital signal is read (from the viewpoint of the conversion control unit 25) or AD converted. Controlling the timing of outputting an analog signal, or controlling the number of times an analog signal is output over a plurality of times continuously from one channel, or the presence or absence of a standby time during which neither digital data is read nor an analog signal is output Based on the information on the control law stored in the control law storage unit 26, the control unit controls itself as a DA converter by controlling at least one of two or more types of length control. Function to be executed in a controlled manner.
[0086]
The above 1. ~ 5. Is performed in a self-controlled manner as the D / A converter based on the control law information held in the control law storage unit 26, so that, for example, the CPU 11 or the like of the external information processing apparatus 10 The conversion control unit 25 does not need to input a control command sent thereto or transmit a response signal (Interrupt) from the DA converter to the CPU 11 of the external information processing device 10 in response to the input or not. , The D / A converter can be executed in a self-controlled manner.
[0087]
The reason why the control operation by the conversion control unit 25 particularly exerts an effect is particularly described in 5. This is a case where a series of operations are sequentially performed by combining a plurality of types of control such as described above. However, the conversion control unit 25 performs the above-described 1. ~ 5. Any one of the start and end of the control is performed based on a command input from the outside of the DA converter, but based on the control law information stored in the control law storage unit 26. While the series of control operations is continuing, the series of control operations that are being performed are terminated in a self-controlled manner without the need for external command input, or without relying on external command input. It may be performed until.
[0088]
The control rule storage unit 26 stores and holds information on the above-described control rules used by the conversion control unit 25 in a rewritable manner. As the control law storage unit 26, the above-described 1 .. ~ 5. If the conversion control unit 25 can read the information of the control rule as described above and can rewrite the information from outside, for example, a DRAM, an SRAM, an EEPROM, or another magnetic storage medium is used. What can be done is the same as in the case of the AD converter according to the first embodiment. Alternatively, if the DA converter is previously limited to a specific application and therefore it is not necessary to rewrite the control law, a fixed storage element such as a mask ROM can be used.
[0089]
FIG. 9 shows a flow of a main operation of the DA converter. A command for starting a series of conversion operations is input from an external city information processing device 10 (All Start), and digital data of a control command for an operation to be performed on the servo system 27 is sent to the DA converter. Then, in this DA converter, the digital data of the control command is temporarily held (stored) in the digital data holding unit 24 (S90), and the conversion control unit 25 reads the control rule stored in the control rule storage unit 26. The information is read (S91).
[0090]
The conversion control unit 25 performs a series of controls on the channel switching unit 22, the DA conversion unit 23, and the digital data holding unit 24 according to the control rules read from the control rule storage unit 26 (S92).
[0091]
Then, when a series of operations including a combination of operations such as reading of temporarily held digital data, DA conversion, switching of channels, and counting of a standby time (start and end) by a series of controls in accordance with the control rules are completed. Then, a response signal indicating the end is sent to (the CPU 11 of) the external information processing apparatus 10 (S93), and the current conversion cycle is ended.
[0092]
In this way, when viewed from an external viewpoint, this DA converter only receives a start command from the external information processing device 10, and thereafter does not require any other command input or the like, and Self-controlled execution of a series of sequential operations, such as switching of selected channels, DA conversion, and waiting for a non-measurement interval time, according to the control rules held by the user, without relying on such external command input. Can be.
[0093]
As a result, the CPU 11 of the external information processing device 10 does not need to transmit a command signal or receive a response signal while the DA converter performs a series of sequential operations in a self-controlled manner. The standby state can be maintained, and the reduction of power consumption can be achieved.
[0094]
Further, while the DA converter performs a series of sequential operations in a self-controlled manner, the CPU 11 of the external information processing apparatus 10 reduces the operation load related to DA conversion, and such an operation load is reduced. Accordingly, operations such as other processes can be performed.
[0095]
Alternatively, since the operation load is reduced, it is possible to control more servo systems 27 and to perform more complicated control.
[0096]
As described above, according to the DA converter according to the present embodiment, the number of transmissions (frequency) of the digital data of the command signal and the response signal transmitted and received between the external information processing device 10 and the DA converter. And the total number of hours can be drastically reduced, and the power consumption of the CPU 11 and the operation load of the CPU 11 in the information processing apparatus 10 can be reduced.
[0097]
【The invention's effect】
As described above, according to the AD converter according to any one of claims 1 to 12, the AD conversion method according to any one of claims 25 to 32, or the AD conversion method according to claim 41, the operation control regarding the AD conversion is performed by: Since the conversion control means is performed based on the information of the control law held by itself, self-controllable control can be performed without relying on or requiring external command input, As a result, it is possible to greatly reduce the operation burden on the external CPU, the frequency of command input, and the power consumption.
[0098]
Further, according to the DA converter according to any one of claims 13 to 24 or the DA conversion method according to any one of claims 33 to 40 or 42, the conversion control means controls the operation related to DA conversion. Since the control is performed based on the information of the control rules held by the user, self-control can be performed without depending on or needing input of an external command, and by extension, It is possible to greatly reduce the operation burden of the CPU and the like, the frequency of inputting commands, and the power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an AD converter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a bipolar analog switch used in a channel switching unit in an equivalent circuit.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main flow of an operation of an AD conversion unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a main flow of an operation of an AD converter that is simpler than that illustrated in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a state where data is temporarily stored in a conversion data storage unit.
FIG. 6 is a diagram illustrating a main operation flow of the AD converter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating timings of transmission and reception of a control signal, a response signal, and the like, and an AD conversion operation between the AD converter according to the first embodiment of the present invention and an external CPU; .
FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of a DA converter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a main operation flow of the DA converter according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing one of the simplest applications of a conventional AD converter 910.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a main part of a conventional multi-channel type AD converter.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a main part of a conventional multi-channel DA converter.
FIG. 13 is a diagram schematically showing the timing of transmission / reception of control signals and response signals and the AD conversion operation between a conventional multi-channel AD converter and an external CPU.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Connector part, 2 ... Channel switching part, 3 ... AD conversion part, 4 ... Conversion data holding part, 5 ... Conversion control part, 6 ... Control law storage part

Claims

An AD converter for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
Channel selection connection means for performing an operation of selecting an analog signal to be read from among a plurality of analog signals and switching a connection to a channel of the analog signal;
An AD conversion apparatus, comprising: a conversion control unit that controls a channel switching operation performed by the channel selection connection unit based on information of a control rule held by the channel selection connection unit.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the AD converter. However, while a series of controls based on the information of the control law is being performed, the conversion control means may perform the control from the outside. 2. The AD converter according to claim 1, wherein said control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

2. The A / D converter according to claim 1, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the control rule information in a rewritable manner.

An AD converter for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
A conversion control unit for controlling the timing of reading the analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal based on information of a control rule held by the conversion control unit. AD converter characterized by the above-mentioned.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the AD converter. However, while a series of controls based on the information of the control law is being performed, the conversion control means may perform the control from the outside. 5. The AD converter according to claim 4, wherein said control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

5. The A / D conversion apparatus according to claim 4, further comprising a control rule storage means for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

An AD converter for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
An AD conversion device comprising: a conversion control unit that controls the number of times of continuously reading an analog signal of one channel a plurality of times based on information of a control rule held by itself.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the AD converter. However, while a series of controls based on the information of the control law is being performed, the conversion control means may perform the control from the outside. 8. The AD converter according to claim 7, wherein said control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

8. The A / D converter according to claim 7, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the control rule information in a rewritable manner.

An AD converter for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
A conversion control unit that controls whether or not there is a standby time during which neither the analog signal is read nor the digital signal is output, and the length of the standby time based on the information of the control rule held by itself. AD converter.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the AD converter. However, while a series of controls based on the information of the control law is being performed, the conversion control means may perform the control from the outside. The A / D converter according to claim 10, wherein the control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

11. The AD converter according to claim 10, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the information of the control rule in a rewritable manner.

A DA converter that converts the read digital signal into an analog signal and outputs the analog signal,
Channel selection connection means for selecting a channel for outputting the analog signal from a plurality of channels and performing an operation of switching connection to the channel;
A DA converter, comprising: a conversion control unit that controls a channel switching operation performed by the channel selection connection unit based on control rule information held by the channel selection connection unit.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the DA converter, but during a series of controls based on the information of the control law, the control from the outside is performed. 14. The DA converter according to claim 13, wherein said control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

14. The DA converter according to claim 13, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the information of the control rule in a rewritable manner.

A DA converter that converts the read digital signal into an analog signal and outputs the analog signal,
A conversion control unit that controls the timing of reading the digital signal or the timing of outputting an analog signal obtained by converting the read digital signal based on the information of the control rule held by itself. A DA converter characterized by the above-mentioned.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the DA converter, but during a series of controls based on the information of the control law, the control from the outside is performed. 17. The DA converter according to claim 16, wherein the control is executed in a self-controlling manner without requiring or relying on a command input.

17. The DA converter according to claim 16, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the control rule information in a rewritable manner.

A DA converter that converts the read digital signal into an analog signal and outputs the analog signal,
A DA converter comprising: a conversion control unit that controls the number of times of continuous output from one channel based on information of a control law held by itself.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the DA converter, but during a series of controls based on the information of the control law, the control from the outside is performed. 20. The DA converter according to claim 19, wherein the control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

20. The DA converter according to claim 19, further comprising a control rule storage unit that stores and holds the control rule information in a rewritable manner.

A DA converter that converts the read digital signal into an analog signal and outputs the analog signal,
It is characterized by comprising a conversion control means for controlling whether or not there is a waiting time during which neither the reading of the digital signal nor the output of the analog signal is performed and the length thereof based on the information of the control rule held by itself. DA converter.

The conversion control means starts or ends the control based on a command input from outside of the DA converter, but during a series of controls based on the information of the control law, the control from the outside is performed. 23. The DA converter according to claim 22, wherein the control is executed in a self-control manner without requiring or relying on a command input.

23. The DA converter according to claim 22, further comprising control law storage means for storing and holding the control law information in a rewritable manner.

An AD conversion method of reading an analog signal, converting the signal into a digital signal, and outputting the digital signal,
Including a conversion control process of self-controlling an operation of selecting a channel to be output from a plurality of channels and switching connection to the channel based on a predetermined control rule without depending on an external command input. AD conversion method characterized by the above-mentioned.

26. The AD conversion method according to claim 25, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

An AD conversion method for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
Controlling the timing of reading the analog signal or the timing of outputting a digital signal obtained by converting the read analog signal, based on a predetermined control law, in a self-controlled manner without depending on an external command input. An AD conversion method including a conversion control process to be performed.

An AD conversion method for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
Controlling the number of times of reading the analog signal of one channel continuously a plurality of times, based on a predetermined control law, includes a conversion control process that performs self-control without depending on external command input. A / D conversion method.

30. The AD conversion method according to claim 29, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

An AD conversion method for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
A conversion control process for controlling the presence or absence and length of a standby time during which neither the reading of the analog signal nor the output of the digital signal is performed, based on a predetermined control law, independently of an external command input and in a self-controlling manner. An AD conversion method comprising:

32. The AD conversion method according to claim 31, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

A DA conversion method of reading a digital signal, converting the signal into an analog signal, and outputting the signal,
Including a conversion control process of self-controlling an operation of selecting a channel to be output from a plurality of channels and switching connection to the channel based on a predetermined control rule without depending on an external command input. A DA conversion method characterized by the above-mentioned.

34. The DA conversion method according to claim 33, further comprising a control rule storing process of storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

A DA conversion method of converting a read digital signal into an analog signal and outputting the analog signal,
Controlling the timing of reading the digital signal or the timing of outputting an analog signal obtained by converting the read digital signal, based on a predetermined control law, in a self-control manner without depending on an external command input. A DA conversion method comprising a conversion control process to be performed.

36. The DA conversion method according to claim 35, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

A DA conversion method of converting a read digital signal into an analog signal and outputting the analog signal,
It includes a conversion control process in which the control of the number of times of continuous output from one channel is performed based on a predetermined control rule without depending on an external command input. DA conversion method.

38. The DA conversion method according to claim 37, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

A DA conversion method of converting a read digital signal into an analog signal and outputting the analog signal,
A conversion control process for controlling the presence or absence and length of a standby time during which neither the reading of the digital signal nor the output of the analog signal is performed, based on a predetermined control law, independently of external command input and in a self-controlled manner. A DA conversion method comprising:

40. The DA conversion method according to claim 39, further comprising a control rule storage process for storing and holding the control rule information in a rewritable manner.

An AD conversion method for converting a read analog signal into a digital signal and outputting the digital signal,
When it is set to be able to select and read one or a plurality of channels of analog signals from a plurality of channels of analog signals, control the operation of switching the channels to be read, or the timing of reading the analog signals or Control of the timing of outputting a digital signal, or control of the number of times of consecutively reading an analog signal of one channel, or presence and length of a standby time during which neither the reading of the analog signal nor the output of the digital signal is performed A conversion control process for performing a series of controls, which are combinations of at least two of the above types, based on a predetermined control rule and without self-control, without inputting external commands. AD conversion method characterized by the above-mentioned.

A DA conversion method of converting a read digital signal into an analog signal and outputting the analog signal,
When it is set that one or a plurality of channels can be selected and output from a plurality of channels, control of an operation of switching the output channel, timing of reading the digital signal, or output of the analog signal Control, or control of the number of times when the output from one channel is continuously performed a plurality of times, or the presence or absence and length of a standby time during which neither the reading of the digital signal nor the output of the analog signal is performed. A conversion control process for performing a series of controls, which are combinations of at least two of the above types, based on a predetermined control rule and without self-control, without inputting external commands. A DA conversion method characterized by the above-mentioned.