JP3244596B2 - シリアルデータのパラレル変換回路 - Google Patents

シリアルデータのパラレル変換回路

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JP3244596B2 JP15283094A JP15283094A JP3244596B2 JP 3244596 B2 JP3244596 B2 JP 3244596B2 JP 15283094 A JP15283094 A JP 15283094A JP 15283094 A JP15283094 A JP 15283094A JP 3244596 B2 JP3244596 B2 JP 3244596B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はシリアルディジタルデ
ータのパラレル変換回路に係り、特に、2チャンネルの
被測定アナログ入力信号からサンプリングして得たシリ
アルのディジタルデータをそれぞれパラレルデータに変
換するシリアル・パラレル変換回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来例】電子機器においては信号処理の必要上、シリ
アル・パラレル変換回路がしばしば利用され、2チャン
ネルのアナログ入力信号に対するシリアル・パラレル変
換回路の例を図4(A)に示す。すなわち、A/Dコン
バータ1、シフトレジスタ2、及びクロック発生部3な
どを備えており、A/Dコンバータ1は同図(B)に示
すように例えばマルチプレクサ1aと、サンプル・ホー
ルド回路1b及び変換部1cからなっている。
【0003】いま、2チャンネルのアナログ信号を便宜
上Lチャンネル信号及びRチャンネル信号(以下、「L
信号」、「R信号」と言う。)とすると、A/Dコンバ
ータ1はこれらの入力信号をサンプリングし、それぞれ
シリアルのデイジタルデータを送出する。シフトレジス
タ2は上記シリアルデータをパラレルデータに変換す
る。
【0004】この変換されたL信号とR信号のパラレル
データは例えばCPU4に読み取られ、必要とする信号
処理が施される。クロック発生部3は例えばCPU4か
ら1つのクロツクを受けて適宜分周し、A/Dコンバー
タ1とシフトレジスタ2の動作に必要なL/Rクロック
とS・Hクロック、及びビットクロックを形成するよう
になっている。
【0005】図5を併せて参照すると、同図(A),
(B),(C)には上記クロック発生部3にて形成され
た3つのクロック例が示されている。いま、各クロック
の周波数を例えば L/Rクロック fs S・Hクロック 2fs ビットクロック 2nfs とする。
【0006】ここで、A/Dコンバータ1にこれらのク
ロックが与えられると、例えば内部のマルチプレクサ1
aはL/Rクロックの半周期における低レベル期間には
R信号を選択し、他の半周期の高レベル期間にはL信号
を選択するようになっている。
【0007】また、サンプル・ホールド回路1bは、マ
ルチプレクサ1aが選択したL信号又はR信号を例えば
S・Hクロックの各立ち下がり時点でサンプリングし、
ホールドするようになっている。図5(B)の例ではイ
の立ち下がりでL信号をホールドし、ロの立ち下がりで
はR信号をホールドする。以下、L/Rクロツクの1/
2の周期でこのホールド動作を交互に繰り返す。
【0008】変換部1cは与えられたビットクロツクの
例えば各立ち下がり時点で、上記ホールドされたL信号
又はR信号をディジタル変換する。図5(C)の例では
S・Hクロックの1/nの周期で変換するようになって
おり、したがってその変換データは図5(D)に示すよ
うに、L信号及びR信号ともMSBからLSBまでそれ
ぞれnビットのデータとなる。
【0009】この場合、変換部1cは例えばL信号のデ
ィジタル変換中は、各変換データを図示しない2チャン
ネルの内部レジスタの一方へ逐次ラッチするとともに、
図5(E)に示すようにその直前の期間にディジタル変
換して他方の内部レジスタへラッチしたR信号のnビッ
トデータを送出する。またR信号のディジタル変換中
は、当該変換データを他方の内部レジスタへ逐次ラッチ
するとともに、その直前の期間にディジタル変換して一
方の内部レジスタにラッチしたL信号のnビツトデータ
を送出するようになっている。
【0010】上記シフトレジスタ2はn個の記憶素子か
らなり、A/Dコンバータ1が例えばMSBからLSB
方向へ順に送出するシリアルデータを受け、図5(F)
に示すように各素子の出力端子へnビットのパラレルデ
ータを形成する。CPU4は同図5(G)に示すように
これらのデータを読み取る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置は一般的
な例であって、構成が簡単であるという利点がある。と
ころで、シフトレジスタの出力側には上記図5(F)に
示すように、L信号のパラレルデータとR信号のパラレ
ルデータが交互に現れる。したがって、CPUはそれら
のデータを読み取って所定の内部レジスタヘ取り込む
際、L信号のデータであるかR信号のデータであるかを
その都度判断する必要があり、CPUの負担が増加して
好ましくない。
【0012】また、同図5(B)に示すように、L信号
とR信号をサンプリングしてホールドするタイミングに
は、S・Hクロックの1周期分に相当する時間のずれが
ある。この場合、両信号が互いに関係無い独立した信号
であれば特に問題は無い。
【0013】しかし、例えば電子素子にある交流電圧を
加え、そのとき流れる電流を検出して同素子の電気的特
性を測定するような場合、加えた電圧をL信号、検出し
た電流をR信号とすると、この両信号間には一般に位相
差が発生する。よって、L信号とR信号のサンプリング
に時間差があると、それに比例した位相差が本来の位相
差に加わるため、測定した特性値が不正確になったり、
場合によっては意味をなさなくなることがある。
【0014】この発明は上記の事情を考慮してなされた
もので、その目的は、後段のCPUにおける負担を軽減
するとともに、互いに関係のある2チャンネルの入力信
号に対応可能なシリアルデータのパラレル変換回路を提
供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明においては例えば下記ないしの手段を
備えている。
【0016】 2つのアナログ入力信号、すなわちL
信号及びR信号をそれぞれ同時にサンプリングする2つ
のサンプル・ホールド回路。
【0017】 上記2つのサンプル・ホールド回路の
ホールド信号をまずL信号からディジタル変換し、次に
R信号をディジタル変換するA/Dコンバータ。
【0018】 上記A/Dコンバータが先に送出する
L信号のシリアルデータと、その後に送出するR信号の
シリアルデータをそれぞれ取り込んでパラレルデータに
変換する2つのシフトレジスタ。
【0019】 上記サンプル・ホールド回路、A/D
コンバータ、及びシフトレジスタの各部に必要とするク
ロックを形成して与え、その動作を制御する制御部。
【0020】
【作用】上記,,の手段により、互いに関係のあ
るアナログ2チャンネルのL信号とR信号からそれぞれ
サンプリングによる位相ずれの無いディジタル変換デー
タが得られる。
【0021】また、上記,,の手段により2つの
シフトレジスタの一方からL信号のパラレルデータが得
られ、他方のレジスタからはR信号のパラレルデータが
得られる。よって、CPUにてまず一方のシフトレジス
タのパラレルデータを読み出し、その後他方のシフトレ
ジスタのパラレルデータを読み出すと、読み出された全
データの前半分がL信号で後の半分がR信号のデータと
なる。
【0022】
【実施例】この発明の実施例を図1に示す。同図1
(A)によると、例えば入力するアナログ2チャンネル
のL信号とR信号をそれぞれ同時サンプリングする2つ
のサンプル・ホールド回路5,6、同サンプル・ホール
ド回路5,6の各ホールド信号をデイジタル変換するA
/Dコンバータ7、同A/Dコンバータ7が送出するL
信号とR信号のシリアルデータをそれぞれパラレルデー
タに変換する2つのシフトレジスタ2a,2b、及び上
記サンプル・ホールド回路5,6、A/Dコンバータ
7、シフトレジスタ2a,2bへ所定のクロックを与え
てその動作を制御する制御部8とを備えている。
【0023】上記A/Dコンバータ7の内部構成例を図
1(B)に示す。なお、シフトレジスタ2a,2bにて
変換されたパラレルデータは、前記従来例と同様に後段
のCPU4により読み取られる。また、上記制御部8か
ら発せられるビットクロック、S・Hクロック、L/R
クロックなどは、前記従来例と同様に例えばCPU4か
ら1つのクロックを受け、適宜分周して形成するように
なっている。
【0024】次に、図2を併せて参照しながら各部の動
作を説明する。同図2の(A),(B),(c)には、
上記制御部8にて形成された3つのクロック、すなわち
L/RクロックとS・Hクロック及びビットクロックが
示されている。ここで、L/Rクロックとビットクロッ
クは、前記従来例と同じクロックであり、S・Hクロッ
クは例えばL/Rクロックの立ち上がりを検出して形成
されている。
【0025】このS・Hクロツクが2つのサンプル・ホ
ールド回路5,6に加わると、両サンプル・ホールド回
路は例えば入力したアナログのL信号とR信号をそれぞ
れ同時にサンプリングし、次のS・Hクロックが加わる
までサンプリングした信号を保持する。
【0026】A/Dコンバータ7には例えばL/Rクロ
ックとビットクロックが加えられ、内部のマルチプレク
サ7aはL/Rクロックにより前の半周期間はサンプル
・ホールド回路5にホールドされたL信号を選択し、後
の半周期間はサンプル・ホールド回路6にホールドされ
たR信号を選択する。
【0027】変換部7bは例えば上記S・Hクロックの
サンプリングパルスに同期した図示しない変換開始指令
信号を制御部8から受け、図2(D)に示すように各ビ
ットクロックの立ち下がりでL信号をMSBからLSB
までnビットのディジタルデータに変換し、次にR信号
を上記と同様にnビットのディジタルデータに変換す
る。この場合、ディジタル変換が終わったビットデータ
は、例えば後段のシフトレジスタへ逐次送出されるよう
になっている。
【0028】2つのシフトレジスタ2a,2bには、例
えば制御部8からL/Rクロックに同期した動作切り換
え信号が与えられ、図2(E)に示すように、まずシフ
トレジスタ2aが上記A/Dコンバータ7から送出され
るL信号のnビットシリアルデータをパラレルデータに
変換してラッチする。次に、シフトレジスタ2bがA/
Dコンバータから送出されるR信号のnビットシリアル
データをパラレルデータに変換してラッチする。
【0029】この時点で例えば制御部8はCPU4へパ
ラレル変換終了信号を送出する。これにより図2(G)
に示すように、CPU4はバスを介してシフトレジスタ
2aと2bからL信号のnビットパラレルデータとR信
号のnビットパラレルデータを続けて読み取る。
【0030】ここで、CPU4は読み終わった1番目の
データからn番目までのn個のデータを例えば内部のL
信号用レジスタに取り込み、n+1番目から2n番目ま
でのn個のデータは内部のR信号用レジスタに取り込め
ば良く、読み取ったデータがL信号のものかR信号のも
のかを個々に判断する必要はない。ちなみに、パラレル
変換データの読み取り動作の一例を図3に示す。
【0031】上記の説明は、図2(A)に示すL/Rク
ロックの立ち上がりを検出して同図2(B)のサンプリ
ングパルスを発生させた場合の例であるが、例えばL/
Rクロックの立ち下がりを検出してサンプリングパルス
を発生するようにしてもよい。この場合、2つのサンプ
ル・ホールド回路5,6にホールドされたアナログ信号
は、A/Dコンバータ7においてまずR信号、次にL信
号の順にディジタル変換され、CPU4がパラレル変換
データを読み取る順も上記の順にすることができる。
【0032】
【効果】以上、説明したようにこの発明によると、CP
Uがシフトレジスタ2aと2bから各nビットのパラレ
ルデータを連続して読み取り、前半のnビットデータと
後半のnビットデータをそれぞれ所定の内部レジスタへ
取り込むことにより、L信号とR信号のデータが自動的
に上記レジスタに仕分けして収集される。
【0033】このため、L信号とR信号のパラレルデー
タが同一レジスタ内に混在することが無く、読み取った
データがL信号のものかR信号のものかの判断は不要と
なる。また、CPUのデータ読み取り回数も従来装置の
半分となり、その負担軽減に有効である。更に、2チャ
ンネルのアナログ入力信号が同時にサンプリングされる
ので、それらの信号が相互に関連していても対応でき、
利用範囲が広い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る装置の電気的構成を示すブロッ
ク線図。
【図2】この発明に係る装置の各部動作説明用タイミン
グ図。
【図3】この発明に係る装置のデータ読み取り動作の一
例を示すフローチャート。
【図4】従来装置の電気的構成を示すブロック線図。
【図5】従来装置の各部動作説明用タイミング図。
【符号の説明】
2a シフトレジスタ 2b シフトレジスタ 4 CPU 5 サンプル・ホールド回路 6 サンプル・ホールド回路 7 A/Dコンバータ 8 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 9/00 H03M 1/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2チャンネルの被測定アナログ入力信号
    をそれぞれサンプリングしてディジタル変換するととも
    に、該変換して得た上記2つの信号のシリアルデータを
    パラレルデータに変換するシリアルデータのパラレル変
    換回路において、 上記2チャンネル入力信号の一方の信号と他方の信号を
    それぞれ同時にサンプリングして保持する第1及び第2
    のサンプル・ホールド回路と、 上記第1のサンプル・ホールド回路に保持されている上
    記一方の入力信号のアナログレベルをディジタルデータ
    に変換したのち、上記第2のサンプル・ホールド回路に
    保持されている上記他方の入力信号のアナログレベルを
    ディジタルデータに変換するA/Dコンバータと、 上記A/Dコンバータからまず順次送出される上記一方
    の入力信号のシリアルデータを受けてパラレルデータに
    変換する第1のシフトレジスタ、及び次に同A/Dコン
    バータから送出される上記他方の入力信号のシリアルデ
    ータを受けてパラレルデータに変換する第2のシフトレ
    ジスタと、 上記2つのサンプル・ホールド回路とA/Dコンバー
    タ、及び2つのシフトレジスタへ所定のタイミングクロ
    ックを与えてその動作を制御するとともに、同シレトレ
    ジスタに形成された上記入力信号のパラレルデータを第
    1のシフトレジスタから第2のシフトレジスタの順で連
    続読み取り可能にCPUへ開放する制御部とを備えてい
    ることを特徴とするシリアルデータのパラレル変換回
    路。
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