JP2792222B2 - Successive approximation type A / D converter - Google Patents

Successive approximation type A / D converter

Info

Publication number
JP2792222B2
JP2792222B2 JP2278256A JP27825690A JP2792222B2 JP 2792222 B2 JP2792222 B2 JP 2792222B2 JP 2278256 A JP2278256 A JP 2278256A JP 27825690 A JP27825690 A JP 27825690A JP 2792222 B2 JP2792222 B2 JP 2792222B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
successive approximation
conversion
input
sample
timing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2278256A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04154221A (en
Inventor
敏弘 野間
修 松嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP2278256A priority Critical patent/JP2792222B2/en
Publication of JPH04154221A publication Critical patent/JPH04154221A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2792222B2 publication Critical patent/JP2792222B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、逐次比較型A/D変換装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a successive approximation type A / D converter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ハードディスクやフロッピーディスクのデータをリー
ド/ライトするヘッドに対しては、ディスク上のトラッ
クに追従させるため、通常ヘッド位置のサーボ制御を行
なう必要がある。このサーボ制御は、あらかじめトラッ
ク上のデータ領域とデータ領域との間に記録されたサー
ボパタンを、データ領域の終了に同期してサンプリング
することにより現在のヘッド位置を検出し、目標トラッ
クとの差を判定し、サーボ制御を行なう。
For a head that reads / writes data from a hard disk or a floppy disk, it is usually necessary to perform servo control of the head position in order to follow tracks on the disk. This servo control detects the current head position by sampling a servo pattern recorded in advance between the data area on the track in synchronization with the end of the data area, and detects the difference from the target track. Judge and perform servo control.

第7図は、このサーボ制御の一例を説明する模式図で
ある。データが記録されているデータトラック81〜84,9
1〜94は、あらかじめディスク上に同心円状に書込まれ
ている。サーボパタン85〜88はデータ領域から所定の間
隔をおいて記録されている。ヘッド位置は、ヘッドが図
のタイミングT1,T2,T3,T4で、ヘッドからの読出し信号8
5〜88をA/D変換することにより得ることができる。たと
えば、ここでヘッドが第7図の位置90にあり、破線上を
移動した場合、タイミングT1,T2,T4ではサーボパタンが
記録されていないため、A/D変換結果は0Vで、T3タイミ
ングではサーボパタンが記録されているため、変換結果
は5Vとなっている。これにより、ヘッドはトラック83お
よびトラック93上に位置していることがわかる。また、
トラックとトラックの中間位置にヘッドが位置しても、
A/D変換結果をチェックすることにより、その位置を判
別をすることができる。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the servo control. Data tracks 81 to 84, 9 on which data is recorded
1 to 94 are concentrically written on the disk in advance. The servo patterns 85 to 88 are recorded at a predetermined interval from the data area. The head position is determined by the read signal 8 from the head at the timings T1, T2, T3, T4 in the figure.
5 to 88 can be obtained by A / D conversion. For example, if the head is located at the position 90 in FIG. 7 and moves on the broken line, the servo pattern is not recorded at the timings T 1 , T 2 , and T 4 , and the A / D conversion result is 0 V and T 3 Since the servo pattern is recorded at the timing, the conversion result is 5V. This indicates that the head is located on the tracks 83 and 93. Also,
Even if the head is located between tracks,
The position can be determined by checking the A / D conversion result.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

このサーボ領域は数100μSの範囲にあり、サーボパ
タン読出信号85〜88の幅は100μS程度であるが、記録
密度向上のためサーボ領域が短くなる傾向になってい
る。したがって、実際の変換結果のフィードバック制御
が時間的に遅延があって問題が無くても、短期間にアナ
ログ電圧の変化がおこるので、非常に高速のA/Dコンバ
ータ(たとえば、フラッシュ型A/Dコンバータ)を必要
とし、安価な逐次比較型のA/Dコンバータなどの使用が
不可能であった。
This servo area is in the range of several 100 μS, and the width of the servo pattern read signals 85 to 88 is about 100 μS. However, the servo area tends to be shorter in order to improve the recording density. Therefore, even if there is no problem in the feedback control of the actual conversion result with time delay, the analog voltage changes in a short time, so that a very high-speed A / D converter (for example, a flash A / D converter) Converter), and it was not possible to use an inexpensive successive approximation type A / D converter.

このフラッシュ型A/Dコンバータは、通常1タイミン
グで変換が可能であるが、たとえば8ビット分解能の場
合、28個のコンパレータを必要とし、一般に非常に高価
でチップサイズも大きくなり、シングルチップ・マイク
ロコンピュータなどに内蔵するのは困難である。したが
って、専用の高速A/Dコンバータをマイクロコンピュー
タの外部に配置し、その出力を入力ポートなどで受わた
し、制御する構成となる。このため基板面積、基板上の
ワイヤリングコストの増大、信頼性の低下、無駄なポー
トの消費を招き、応用システムのコストパフォーマンス
を低下させていた。また、同一タイミングで複数のアナ
ログ入力を変換するような場合には、複数のA/Dコンバ
ータを並列に配置し、並列に変動動作を行なう必要があ
り、さらに多大のコストアップを招いていた。
This flash-type A / D converter is susceptible to transformation by the normal first timing, for example, in the case of 8-bit resolution, and requires 2 8 comparators, generally very becomes large expensive chip size, single-chip It is difficult to build in a microcomputer or the like. Therefore, a dedicated high-speed A / D converter is arranged outside the microcomputer, and its output is received and controlled by an input port or the like. For this reason, the substrate area, the wiring cost on the substrate are increased, the reliability is reduced, and unnecessary ports are consumed, and the cost performance of the applied system is reduced. Further, when a plurality of analog inputs are converted at the same timing, it is necessary to arrange a plurality of A / D converters in parallel and perform a fluctuating operation in parallel, which further increases the cost.

本発明の目的は、このような問題を解決し、短時間に
変換するアナログ電圧の変換に安価にかつ、高速に行な
うことができるようにしたA/D変換装置を提供すること
にある。
It is an object of the present invention to provide an A / D converter capable of solving such a problem and inexpensively and quickly converting an analog voltage to be converted in a short time.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の構成は、入力アナログ電圧を所定サンプリン
グ周期ごとにサンプル・ホールドする複数n個のサンプ
ル・ホールド回路により順次サンプリングされ、順次上
位ビット分の逐次変換を行った後、その上位ビット変換
用逐次比較レジスタの内容を下位ビット変換用逐次比較
レジスタに転送して、次に入力された信号が上位ビット
分の逐次変換を行っている最中に下位ビット分の逐次変
換を行うことによりパイプライン動作を行う逐次比較型
A/D変換装置において、前記各サンプル・ホールド回路
のサンプリングタイミングを指定するサンプリングタイ
ミング信号をそれぞれ発生すると共に、これらサンプリ
ングタイミング信号により同期化され制御用各タイミン
グを出力するタイミング制御手段と、このタイミング制
御手段の同期出力に従い前記サンプリング周期ごとのn
個の制御タイミングに従って複数個の分解能の違う逐次
比較基準電圧を順次発生する基準電圧発生手段と、前記
逐次比較基準電圧の前記サンプリング周期の第i番目
(iはnより小さい整数とする)と前記サンプル・ホー
ルド回路によりi番目にホールドされたアナログ電圧と
をそれぞれ比較する複数n個の比較手段と、これら比較
手段の各比較結果を入力し複数nビットとして保持しか
つ前記制御出力として出力しビット幅の異なる複数m
(mはnより小さい整数とする)段の逐次比較レジスタ
と、前記各逐次比較レジスタ間でデータを転送する転送
手段とを備え、前記第mの逐次比較レジスタの全ビット
にその変換結果が格納されたとき、これを第(m+1)
の逐次比較レジスタに転送するとともに、前記第mの逐
次比較レジスタを用いて前記第(m+1)のサンプル・
ホールド出力を変換するようにしたことを特徴とする。
According to the configuration of the present invention, the input analog voltage is sequentially sampled by a plurality of n sample-and-hold circuits that sample and hold at a predetermined sampling period, and sequentially converts the upper bits sequentially, and then sequentially converts the upper bits. Pipeline operation by transferring the contents of the comparison register to the successive approximation register for lower bit conversion and performing successive conversion of the lower bits while the next input signal is performing successive conversion of the upper bits Successive approximation type
In the A / D converter, a timing control means for respectively generating a sampling timing signal for designating a sampling timing of each of the sample and hold circuits and synchronizing with the sampling timing signal to output each control timing; N for each sampling period according to the synchronous output of the control means.
Reference voltage generating means for sequentially generating a plurality of successive comparison reference voltages having different resolutions in accordance with the control timings; i-th sampling cycle of the successive comparison reference voltage (i is an integer smaller than n); A plurality of n comparing means for respectively comparing the i-th analog voltage held by the sample-and-hold circuit, each comparison result being input, held as a plurality of n bits, and output as the control output; Multiple meters with different widths
(M is an integer smaller than n) stages of successive approximation registers; and transfer means for transferring data between the successive approximation registers. The conversion result is stored in all bits of the m-th successive approximation register. When this is done, this is (m + 1)
Of the (m + 1) -th successive approximation register and using the m-th successive approximation register.
It is characterized in that the hold output is converted.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による4ビット精度の分解能をもつ逐
次比較型A/D変換装置の一実施例を示すブロック図であ
る。このA/D変換装置は、アナログ入力端子10〜13と、
これらアナログ入力端子10〜13からのアナログ入力をサ
ンプリングし保持するためのサンプル・ホールド回路と
コンパレータを内蔵した変換器20〜23と、これら変換器
20〜23内のコンパレータへ基準電圧50〜53を順次供給す
る基準電圧発生部15と、変換器20〜23の4本の出力信号
のうち1本を選択するセレクタ31,32と、このセレクタ3
1の出力を入力とする2ビットのレジスタでレジスタに
格納されているデータにより前記基準電圧を制御するレ
ジスタ(以下SARという)17と、このSAR17の出力を上位
側2ビットに入力しセレクタ32の出力を下位側2ビット
に入力するレジスタでレジスタに格納されているデータ
により基準電圧を制御する4ビットのレジスタ(以下SA
Rという)18と、A/D変換装置全体のタイミング制御を行
なうタイミング制御部16と、SAR18の4ビットの出力を
蓄積する変換結果レジスタ(以下ADCRという)25a〜25d
と、これらADCR25a〜25dの出力を伝達するバス26とを備
えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a successive approximation type A / D converter having 4-bit resolution according to the present invention. This A / D converter has analog input terminals 10 to 13,
Converters 20 to 23 with built-in sample and hold circuits and comparators for sampling and holding analog inputs from analog input terminals 10 to 13;
A reference voltage generator 15 for sequentially supplying reference voltages 50 to 53 to comparators in 20 to 23; selectors 31 and 32 for selecting one of four output signals of converters 20 to 23;
A register (hereinafter referred to as SAR) 17 which controls the reference voltage by data stored in the register as a 2-bit register to which the output of 1 is input. A 4-bit register (hereinafter referred to as SA) that controls the reference voltage by the data stored in the register that inputs the output to the lower 2 bits.
R) 18, a timing control unit 16 for controlling the timing of the entire A / D converter, and a conversion result register (hereinafter referred to as ADCR) 25a to 25d for storing the 4-bit output of the SAR 18.
And a bus 26 for transmitting the outputs of the ADCRs 25a to 25d.

第2図は第1図における変換器20の詳細図であり、ア
ナログ入力10をサンプリング信号40でサンプリングする
ためのスイッチS1、サンプリングした電圧を保持するコ
ンデンサC1、基準電圧発生部15が発生する基準電圧50と
ホールドしたアナログ電圧とを比較し比較結果を論理出
力で出力するコパレータA1とから構成されている。この
他の変換器21〜23も同一の構成となっているのでここで
は説明を省略する。
FIG. 2 is a detailed view of the converter 20 shown in FIG. 1, and includes a switch S 1 for sampling the analog input 10 with a sampling signal 40, a capacitor C 1 for holding the sampled voltage, and a reference voltage generator 15. the reference voltage 50 and hold compared to the comparison result and the analog voltage which is composed of Kopareta a 1 for outputting a logical output. Since the other converters 21 to 23 have the same configuration, the description is omitted here.

タイミング制御部16は、内部動作クロックを基にサン
プリング信号40〜43、基準電圧発生部15において発生し
た電圧をどの変換器に印加するかを選択する選択信号5
4、変換器20〜23の出力のうちいずれの出力をSARに入力
するかを選択する選択信号57,58、SAR17,18の入力デー
タをどのビットに格納するかを指定する制御信号59,6
0、変換終了信号61、割込み要求63を出力する。
The timing control unit 16 includes sampling signals 40 to 43 based on the internal operation clock and a selection signal 5 for selecting which converter to apply the voltage generated in the reference voltage generation unit 15 to.
4.Selection signals 57 and 58 for selecting which of the outputs of the converters 20 to 23 are to be input to the SAR, and control signals 59 and 6 for specifying in which bits the input data of the SARs 17 and 18 are stored.
It outputs 0, a conversion end signal 61, and an interrupt request 63.

第3図はこの基準電圧発生部15の内部を示すブロック
図である。70は出力セレクタ、SAR17,18の各々2ビット
と4ビットのレジスタ出力55,56、レジスタ出力55の第
1ビット,第Oビットのデータ71,72、レジスタ出力56
の第3ビット,第2ビット,第1ビットおよび第Oビッ
トのデータ73〜76である。77,78は基準電圧である。セ
レクタ70では選択信号71〜76のレベルにより選択出力さ
れた基準電圧77,78を選択信号54によって基準電圧50〜5
3のいずれかに接続して出力する。つまり、基準電圧発
生部15では、リファレンス入力に加えられたリファレン
ス入力電圧14に対し、抵抗Rとトランスファゲートによ
り構成されたRストリングにより16分割し、n/16(n=
0〜15)のレベルを出力することが可能である。基準電
圧50〜53に対し、SAR17,18のレジスタデータ55,56によ
り1つのRストリングから2種類の基準電圧を同時に出
力することが可能で、基準電圧77はリファレンス入力電
圧14の1/4,1/2,3/4、基準電圧78はリファレンス入力電
圧14の0/16〜15/16の電圧を出力することが可能であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the inside of the reference voltage generator 15. Reference numeral 70 denotes an output selector, SARs 17 and 18 each having 2-bit and 4-bit register outputs 55 and 56, first bit and O-th bit data 71 and 72 of register output 55, and register output 56.
Are the data 73 to 76 of the third bit, the second bit, the first bit, and the Oth bit. 77 and 78 are reference voltages. In the selector 70, the reference voltages 77 and 78 selectively output according to the levels of the selection signals 71 to 76 are changed to the reference voltages 50 to 5 by the selection signal 54.
Connect to any of 3 and output. That is, the reference voltage generator 15 divides the reference input voltage 14 applied to the reference input into 16 parts by an R string composed of a resistor R and a transfer gate, and n / 16 (n =
0-15) can be output. For the reference voltages 50 to 53, two kinds of reference voltages can be simultaneously output from one R string by the register data 55 and 56 of the SARs 17 and 18, and the reference voltage 77 is 1/4 of the reference input voltage 14, The 1/2, 3/4, and reference voltage 78 can output a voltage of 0/16 to 15/16 of the reference input voltage 14.

例えば、選択信号71〜76が“101011"の場合、基準電
圧77はリファレンス電圧14の1/4,基準電圧78はリファレ
ンス電圧14の1/8の電圧を発生する。セレクタ70は、第
4図のようなスイッチ回路となっており、選択信号54に
より、基準電圧50〜53に対し基準電圧77または基準電圧
78のレベルを選択出力する。ここで基準電圧50〜53は変
換器20〜23に対する基準電圧となっている。
For example, when the selection signals 71 to 76 are "101011", the reference voltage 77 generates 1/4 of the reference voltage 14, and the reference voltage 78 generates 1/8 of the reference voltage 14. The selector 70 is a switch circuit as shown in FIG. 4, and the selection signal 54 causes the reference voltage 50 to 53 to be equal to the reference voltage 77 or the reference voltage 77.
Selectively outputs 78 levels. Here, the reference voltages 50 to 53 are reference voltages for the converters 20 to 23.

以下、本実施例の動作について説明する。ここでは、
全ての変換器20〜23の内にアナログ電圧がサンプル・ホ
ールドされていない状態で、アナログ入力端子10〜13に
印加されているアナログ電圧を変換する場合とする。ア
ナログ電圧は、サンプリング信号40〜43が、論理値1の
時にスイッチS1を閉じてコンデンサC1に電圧をホールド
する。コンパレータA1の一方の端子には基準電圧発生部
15より入力される基準電圧50〜53が印加され、他方の入
力にはサンプル・ホールドされたアナログ電圧が印加さ
れており、その基準電圧よりアナログ電圧のほうが高い
場合にコンパレータA1は論理値1を出力する。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. here,
It is assumed that the analog voltage applied to the analog input terminals 10 to 13 is converted in a state where the analog voltage is not sampled and held in all the converters 20 to 23. Analog voltage sampling signal 40 to 43, holds the voltage on capacitor C 1 by closing the switch S 1 when the logical value 1. Reference voltage generating unit to one terminal of a comparator A 1
A reference voltage 50 to 53 input from 15 is applied, and a sampled and held analog voltage is applied to the other input. When the analog voltage is higher than the reference voltage, the comparator A 1 outputs a logical value 1 Is output.

コンパレータA1の出力はセレクタ31又はセレクタ32へ
入力され、変換結果を格納するSAR17又はSAR18に1ビッ
ト単位で記憶する。セレクタ31,32では、変換器20〜23
のどの変換器の出力をSAR17とSAR18の入力とするかをセ
レクタ信号57,58で選択出力する。
The output of the comparator A 1 is inputted to the selector 31 or the selector 32, and stores the SAR17 or SAR18 store the converted results in 1-bit units. In selectors 31 and 32, converters 20 to 23
Which of the converters is used as the input of SAR17 and SAR18 is selected and output by selector signals 57 and 58.

アナログ入力を連続的に変換する場合の動作を第5図
のタイミングチャートを参照して説明する。
The operation when the analog input is continuously converted will be described with reference to the timing chart of FIG.

サンプリング信号40〜43はアナログ入力をサンプリン
グするタイミングを発生させるもので、ここではタイミ
ング制御部16が出力する。サンプリング信号40〜43が論
理値1となると、変換器20〜23にアナログ入力10〜13の
アナログ値をサンプリングする。
The sampling signals 40 to 43 generate timing for sampling the analog input, and are output here by the timing control unit 16. When the sampling signals 40 to 43 have a logical value of 1, the converters 20 to 23 sample the analog values of the analog inputs 10 to 13.

最初に、アナログ入力端子10に印加されたアナログ電
圧に対する動作について述べる。図中T50タイミングで
変換器20に蓄積されたデータの変換動作がSAR17を用い
て開始され、初期値としてリファレンス入力端子より入
力されたリファレンス入力14の1/2の電圧を基準電圧50
として印加する。図中、タイミングT50〜T501の期間で
コンパレータA1では基準電圧50とサンプリング信号40に
よってサンプリングしたアナログ電圧との比較動作を行
ない、その比較結果はセレクタ31を経由してSAR17のビ
ット1に転送される。次に、タイミングT50〜T501で変
換器20では、先のタイミングT50〜T501で決定されたSAR
17のビット1のデータに応じてビット1が論理値0なら
基準電圧発生部15が発生したリファレンス入力14の1/4,
論理値1なら3/4の電圧で比較動作を行ない、結果をSAR
17のビット0に転送する。
First, an operation for an analog voltage applied to the analog input terminal 10 will be described. In the figure, the conversion operation of the data stored in the converter 20 at the timing T50 is started using the SAR 17, and the voltage of 1/2 of the reference input 14 input from the reference input terminal is used as the initial value as the reference voltage 50.
Is applied. In the figure, performs a comparison operation between the analog voltage sampled by the comparator A 1 in the reference voltage 50 and the sampling signal 40 for a period of time T50~T501, the comparison result is transferred to the bit 1 of SAR17 via the selector 31 You. Next, at timings T50 to T501, the converter 20 determines the SAR determined at the previous timings T50 to T501.
If bit 1 is a logical value 0 according to the data of bit 1 of 17, the reference voltage generator 15 generates 1/4 of the reference input 14,
If the logical value is 1, compare operation is performed at 3/4 voltage and the result is SAR
Transfer to bit 0 of 17

SAR17のビット1,0にデータが転送されると、タイミン
グT51でSAR17は2ビットの変換が終了したことを示すタ
イミング制御信号60に同期してビット1,0のデータをそ
れぞれSAR18のビット3,2に転送すると同時にSAR17には
アナログ入力端子11に印加されたアナログ電圧に対する
変換動作に対する初期値をセットする。
When the data is transferred to bits 1 and 0 of SAR 17, at timing T51, SAR 17 synchronizes the data of bits 1 and 0 with bits 3 and 2 of SAR 18, respectively, in synchronization with timing control signal 60 indicating that the 2-bit conversion has been completed. At the same time as transferring to 2, the SAR 17 is set with an initial value for the conversion operation for the analog voltage applied to the analog input terminal 11.

次に、SAR18のビット3,2のデータに応じて基準電圧発
生部15はリファレンス入力14の1/8または3/8または5/8
または7/8の電圧を基準電圧50として、又リファレンス
入力の1/2の電圧を基準電圧51として発生させ、変換器2
0,21で比較動作を行ないその結果をそれぞれSAR18のビ
ット1とSAR17のビット1に転送する。つまり、タイミ
ングT51〜T52ではアナログ入力10とアナログ入力11に対
して並列に変換動作を行なう。この動作をビット0にも
繰返すことにより4ビットの分解能の変換結果をSAR18
に2ビットの分解能のデータをSAR17に格納することが
できる。SAR18に4ビットのデータが格納されると、タ
イミング制御部16は変換動作が終了したことを示す変換
終了信号61を出力し、SAR18の4ビットのデータをADCR2
5aに転送すると同時にSAR17のデータをSAR18に転送し上
記動作を繰返す。
Next, according to the data of bits 3 and 2 of the SAR 18, the reference voltage generator 15 outputs 1/8 or 3/8 or 5/8 of the reference input 14.
Alternatively, a voltage of 7/8 is generated as a reference voltage 50, and a voltage of 1/2 of the reference input is generated as a reference voltage 51.
The comparison operation is performed at 0 and 21, and the result is transferred to bit 1 of SAR18 and bit 1 of SAR17, respectively. That is, at timings T51 to T52, the conversion operation is performed on the analog input 10 and the analog input 11 in parallel. By repeating this operation for bit 0, the conversion result of 4-bit resolution is
In the SAR 17, data of 2-bit resolution can be stored. When the 4-bit data is stored in the SAR 18, the timing controller 16 outputs a conversion end signal 61 indicating that the conversion operation has been completed, and outputs the 4-bit data of the SAR 18 to the ADCR2.
At the same time as transferring to 5a, the data of SAR17 is transferred to SAR18 and the above operation is repeated.

以上の動作は、アナログ入力端子12,13のアナログ値
に対しても同様の動作で順位変換動作を行ないデータを
それぞれADCR25a〜25dに蓄積する。従って、タイミング
T51〜T52,タイミングT52〜T53,タイミングT53〜T54で
は、それぞれアナログ入力10とアナログ入力11,アナロ
グ入力11とアナログ入力12,アナログ入力12とアナログ
入力13のアナログ値に対する変換を並列に実行する。
In the above operation, the order conversion operation is performed in the same manner for the analog values of the analog input terminals 12 and 13, and the data is stored in the ADCRs 25a to 25d, respectively. Therefore, the timing
At T51 to T52, timings T52 to T53, and timings T53 to T54, conversion of the analog values of the analog input 10 and the analog input 11, the analog input 11 and the analog input 12, and the analog input 12 and the analog input 13 are performed in parallel.

以上の動作によりアナログ値10〜13に対して順次変換
動作を行ない、データをそれぞれADCR25a〜25dに蓄積す
るとタイミング制御部16は割込み要求63に出力し、A/D
変換動作を停止する。
With the above operation, the analog values 10 to 13 are sequentially converted, and when the data is stored in the ADCRs 25a to 25d, the timing control unit 16 outputs the interrupt request 63 and the A / D
Stop the conversion operation.

本実施例では、SAR17とSAR18の2個のSARを有してい
ることと、2レベルの基準電圧を同時に発生する回路を
有していることにより、2個のアナログ値に対して同時
に変換動作を実施することが可能となり、通常の逐次比
較方式に比べ変換時間を約1/2とすることができる。
In this embodiment, since two SARs, SAR17 and SAR18, are provided and a circuit for simultaneously generating a two-level reference voltage is provided, two analog values can be simultaneously converted. Can be implemented, and the conversion time can be reduced to about 1/2 compared with the ordinary successive approximation method.

また、本発明のA/D変換装置は、上述したタイミング
制御部より出力される制御信号により、サンプリング信
号の入力周期が変換時間より長い場合には変換停止して
待機状態となり、入力周期が短い場合にはサンプリング
・ホールドされたアナログ電圧を継続して変換し、全て
の入力に対し変換終了すると変換動作を停止する。
In addition, the A / D converter of the present invention is configured such that, when the input cycle of the sampling signal is longer than the conversion time, the A / D converter stops conversion and enters a standby state when the input signal is longer than the conversion time, and the input cycle is short. In this case, the sampled and held analog voltage is continuously converted, and when the conversion is completed for all inputs, the conversion operation is stopped.

第6図は本発明の第2の実施例のブロック図である。
本実施例は、第1の実施例の入力端子10〜13の代りに同
一入力端子80からのアナログ電圧を時系列的にサンプリ
ングするもので、詳細な動作は第1の実施例と同一なの
で省略する。この場合には、入力端子の本数を減らすこ
とができるので、小型パッケージなどを採用する場合に
有効である。
FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, analog voltages from the same input terminal 80 are sampled in time series in place of the input terminals 10 to 13 of the first embodiment. I do. In this case, the number of input terminals can be reduced, which is effective when a small package or the like is employed.

本実施例では、サンプル・ホールド回路は4個に、又
SARを2個に設定したが、この数をさらに増やし、アナ
ログ入力端子や並列変換実行数を増やし、変換をより高
速にすることができる。また割込み要求は全入力の変換
が終了した時に発生したが、これが1変換毎であっても
良い。また、本実施例でサンプリングタイミング信号を
タイミング制御部で作成したが、外部より入力すること
も可能で、任意のタイミングでサンプリング・変換した
り、サンプリング信号を繰返し出力することでA/D変換
動作を終了しないで継続することも容易にできる。
In this embodiment, the number of sample and hold circuits is four, and
Although the number of SARs is set to two, the number can be further increased, the number of analog input terminals and the number of parallel conversions executed can be increased, and the conversion can be performed at higher speed. The interrupt request is generated when the conversion of all inputs is completed, but may be performed for each conversion. In this embodiment, the sampling timing signal is generated by the timing control unit. However, the sampling timing signal can be input from the outside, and the A / D conversion operation can be performed by sampling and converting at an arbitrary timing or repeatedly outputting the sampling signal. Can be easily continued without terminating.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、通常の逐次比較方式に
比べ変換時間を大幅に短縮することが可能で、短時間に
変換するアナログ入力や、同一タイミングでの複数のア
ナログ入力を安価に高速でA/D変換することができると
いう効果がある。
As described above, according to the present invention, the conversion time can be significantly reduced as compared with the ordinary successive approximation method, and an analog input for converting in a short time or a plurality of analog inputs at the same timing can be inexpensively and quickly operated. There is an effect that A / D conversion can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1の実施例のブロック図、第2図は
第1図の変換器20の回路図、第3図は第1図の基準電圧
発生部15の詳細回路図、第4図は第3図のセレクタ部70
の詳細回路図、第5図は第1図の実施例の動作を説明す
るタイミングチャート、第6図は本発明の第2の実施例
のブロック図、第7図は従来例を説明するための模式図
である。 10〜13,80……アナログ入力端子、14……リファレンス
入力、15……基準電圧発生部、16……タイミング制御
部、17,18……制御レジスタ、20〜23……変換器、25…
…変換結果レジスタ、26……バス、31,32,70……セレク
タ、40〜43……サンプリング信号、50〜53,77,78……基
準電圧、54,57,58,71〜76……選択信号、55,56……レジ
スタ出力、59,60……制御信号、61……変換終了信号、6
3……割込要求信号、81〜84,91〜94……データトラッ
ク、85〜88……サーボパタン読出信号、90……ヘッド位
置、A1……コンパレータ、C1……コンデンサ、S1……ス
イッチ。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the converter 20 of FIG. 1, FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the reference voltage generator 15 of FIG. FIG. 4 shows the selector section 70 of FIG.
5 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1, FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional example. It is a schematic diagram. 10 to 13,80 ... analog input terminal, 14 ... reference input, 15 ... reference voltage generator, 16 ... timing control unit, 17, 18 ... control register, 20 to 23 ... converter, 25 ...
... Conversion result register, 26 ... bus, 31, 32, 70 ... selector, 40-43 ... sampling signal, 50-53, 77, 78 ... reference voltage, 54, 57, 58, 71-76 ... Selection signal, 55, 56 ... Register output, 59, 60 ... control signal, 61 ... conversion end signal, 6
3 ...... interrupt request signal, 81~84,91~94 ...... data tracks 85 to 88 ...... Sabopatan read signal, 90 ...... head position, A 1 ...... comparator, C 1 ...... capacitor, S 1 ... …switch.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03M 1/00 - 1/88Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H03M 1/00-1/88

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力アナログ電圧を所定サンプリング周期
ごとにサンプル・ホールドする複数n個のサンプル・ホ
ールド回路により順次サンプリングされ、順次上位ビッ
ト分の逐次変換を行った後、その上位ビット変換用逐次
比較レジスタの内容を下位ビット変換用逐次比較レジス
タに転送して、次に入力された信号が上位ビット分の逐
次変換を行っている最中に下位ビット分の逐次変換を行
うことによりパイプライン動作を行う逐次比較型A/D変
換装置において、前記各サンプル・ホールド回路のサン
プリングタイミングを指定するサンプリングタイミング
信号をそれぞれ発生すると共に、これらサンプリングタ
イミング信号により同期化され制御用各タイミングを出
力するタイミング制御手段と、このタイミング制御手段
の同期出力に従い前記サンプリング周期ごとのn個の制
御タイミングに従って複数個の分解能の違う逐次比較基
準電圧を順次発生する基準電圧発生手段と、前記逐次比
較基準電圧の前記サンプリング周期の第i番目(iはn
より小さい整数とする)と前記サンプル・ホールド回路
によりi番目にホールドされたアナログ電圧とをそれぞ
れ比較する複数n個の比較手段と、これら比較手段の各
比較結果を入力し複数nビットとして保持しかつ前記制
御出力として出力しビット幅の異なる複数m(mはnよ
り小さい整数とする)段の逐次比較レジスタと、前記各
逐次比較レジスタ間でデータを転送する転送手段とを備
え、前記第mの逐次比較レジスタの全ビットにその変換
結果が格納されたとき、これを第(m+1)の逐次比較
レジスタに転送するとともに、前記第mの逐次比較レジ
スタを用いて前記第(m+1)のサンプル・ホールド出
力を変換するようにしたことを特徴とする逐次比較型A/
D変換装置。
An input analog voltage is sequentially sampled by a plurality of n sample-and-hold circuits for sampling and holding at a predetermined sampling period, successively converting upper bits sequentially, and then successively comparing the upper bits. The pipeline operation is performed by transferring the contents of the register to the successive approximation register for lower bit conversion and performing successive conversion of the lower bits while the next input signal is performing successive conversion of the upper bits. In the successive approximation type A / D converter to be performed, a timing control means for generating a sampling timing signal for designating the sampling timing of each of the sample and hold circuits and synchronizing with the sampling timing signal to output each control timing. And according to the synchronous output of this timing control means A reference voltage generating means for sequentially generating sequential comparison reference voltage different in a plurality of resolution according to n control timing of each sampling period, the i-th of the sampling period of said sequential comparison reference voltage (i is n
A plurality of n comparing means for respectively comparing the i-th analog voltage held by the sample-and-hold circuit with the analog voltage held by the sample-and-hold circuit, and inputting and holding each comparison result of these comparing means as a plurality of n bits A plurality of m (m is an integer smaller than n) stages of successive approximation registers which are output as the control outputs and have different bit widths; and transfer means for transferring data between the successive approximation registers; When the conversion result is stored in all the bits of the successive approximation register, the result of the conversion is transferred to the (m + 1) th successive approximation register, and the (m + 1) th sample and A successive approximation type A /, characterized in that the hold output is converted.
D conversion device.
【請求項2】入力アナログ電圧n個がそれぞれのサンプ
ル・ホールド回路に入力される請求項1記載の逐次比較
型A/D変換装置。
2. The successive approximation type A / D converter according to claim 1, wherein n input analog voltages are inputted to each sample and hold circuit.
【請求項3】入力アナログ電圧が1個共通に入力され各
のサンプル・ホールド回路により時分割入力される請求
項1記載の逐次比較型A/D変換装置。
3. The successive approximation A / D converter according to claim 1, wherein one input analog voltage is input in common and input in a time division manner by each sample-and-hold circuit.
JP2278256A 1990-10-17 1990-10-17 Successive approximation type A / D converter Expired - Lifetime JP2792222B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2278256A JP2792222B2 (en) 1990-10-17 1990-10-17 Successive approximation type A / D converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2278256A JP2792222B2 (en) 1990-10-17 1990-10-17 Successive approximation type A / D converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04154221A JPH04154221A (en) 1992-05-27
JP2792222B2 true JP2792222B2 (en) 1998-09-03

Family

ID=17594801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2278256A Expired - Lifetime JP2792222B2 (en) 1990-10-17 1990-10-17 Successive approximation type A / D converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2792222B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58141028A (en) * 1982-02-16 1983-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Analog to digital converter
US4471341A (en) * 1982-03-03 1984-09-11 Rca Corporation Pipe-lined CCD analog-to-digital converter
JPS5942642U (en) * 1982-09-10 1984-03-19 横河電機株式会社 Multi-input AD converter
JPS6048538A (en) * 1983-08-26 1985-03-16 Hitachi Ltd Data collecting circuit
JPS60157336A (en) * 1984-01-27 1985-08-17 Mitsubishi Electric Corp Analog-digital converter
JPS61292420A (en) * 1985-06-20 1986-12-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Analog-digital converter

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04154221A (en) 1992-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6703961B2 (en) Serial interface for an analog to digital converter and a converter including such an interface
JP2792222B2 (en) Successive approximation type A / D converter
US5548232A (en) Method and apparatus for detecting/storing waveform peak value
US4888588A (en) Digital trigger
KR100253565B1 (en) Data input and output circuit of synchronous memory device
JP2513314B2 (en) Micro computer
US7170433B1 (en) Analog I/O board providing analog-to-digital conversion and having a two-level buffer that allows demand based access to converted data
AU592882B2 (en) Apparatus for detecting sequential data string
US4403225A (en) Multistylus recording system
JPH03135113A (en) A/d converter
JPH0769996B2 (en) Simultaneous measurement data transmission method
SU1273911A1 (en) Multichannel device for entering analog data
JPS6221092Y2 (en)
SU1238054A1 (en) Multichannel device for entering analog data and buffer storage
JP3424715B2 (en) Semiconductor test equipment
JP2917290B2 (en) Register control circuit
SU1312585A1 (en) Multichannel interface for linking two computers
JPH0754812Y2 (en) Measuring system
SU1390800A1 (en) Multichannel analog-to-digital converter of complex signal parameters
SU1535232A1 (en) Analog memory
SU1251184A1 (en) Analog storage
JPH05152955A (en) Data processor
KR940007584B1 (en) Digital recording and reproducing circuit of computer audio system
JPS592967B2 (en) Data processing method
JPH0393090A (en) Video memory

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080619

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090619

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619

Year of fee payment: 12

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110619

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110619

Year of fee payment: 13