JPH10117144A - A/dコンバータ - Google Patents
A/dコンバータInfo
- Publication number
- JPH10117144A JPH10117144A JP8267439A JP26743996A JPH10117144A JP H10117144 A JPH10117144 A JP H10117144A JP 8267439 A JP8267439 A JP 8267439A JP 26743996 A JP26743996 A JP 26743996A JP H10117144 A JPH10117144 A JP H10117144A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conversion
- bits
- data
- bit
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/38—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M1/46—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type with digital/analogue converter for supplying reference values to converter
- H03M1/462—Details of the control circuitry, e.g. of the successive approximation register
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/05—Digital input using the sampling of an analogue quantity at regular intervals of time, input from a/d converter or output to d/a converter
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本来のビット精度以下のマイクロコンピュータ
のビット幅で使用する場合も特別な処理を必要としない
A/Dコンバータを提供する。 【解決手段】変換結果レジスタ4Aが、変換データDC
の上位8ビットを格納し、変換結果レジスタ5Aが、変
換データDCの下位2ビットを格納する。8ビット精度
で用いる場合は変換結果レジスタ4Aのみアクセスす
る。
のビット幅で使用する場合も特別な処理を必要としない
A/Dコンバータを提供する。 【解決手段】変換結果レジスタ4Aが、変換データDC
の上位8ビットを格納し、変換結果レジスタ5Aが、変
換データDCの下位2ビットを格納する。8ビット精度
で用いる場合は変換結果レジスタ4Aのみアクセスす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はA/Dコンバータに
関し、特にマイクロコンピュータに内蔵されるA/Dコ
ンバータに関する。
関し、特にマイクロコンピュータに内蔵されるA/Dコ
ンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】現在8ビットシングルチップマイクロコ
ンピユータ(以下8ビットマイコン)に内蔵されるA/
Dコンバータの精度としては8ビットが主流であるが、
近年、より精細な制御を必要とする分野においては、1
0ビット精度の要求が高くなっている。例えば、バッテ
リチャージャのアプリケーションでは、二次電池がニッ
ケルカドミウムからニッケル水素/リチウムイオン電池
に移行するのに伴い、より細かな電圧変化を監視する必
要があるため、10ビット楕度のA/Dが必要となる。
このような市場の要求に対して、10ビットA/D内蔵
マイコンを8ビットA/D内蔵マイコンと別に開発する
ことは、非常に効率が悪いため、10ビットA/D内蔵
マイコンを開発し、10ビットA/D内蔵マイコンとし
ても8ビットA/D内蔵マイコンとしても製品化するこ
とで市場の要求に対応している。
ンピユータ(以下8ビットマイコン)に内蔵されるA/
Dコンバータの精度としては8ビットが主流であるが、
近年、より精細な制御を必要とする分野においては、1
0ビット精度の要求が高くなっている。例えば、バッテ
リチャージャのアプリケーションでは、二次電池がニッ
ケルカドミウムからニッケル水素/リチウムイオン電池
に移行するのに伴い、より細かな電圧変化を監視する必
要があるため、10ビット楕度のA/Dが必要となる。
このような市場の要求に対して、10ビットA/D内蔵
マイコンを8ビットA/D内蔵マイコンと別に開発する
ことは、非常に効率が悪いため、10ビットA/D内蔵
マイコンを開発し、10ビットA/D内蔵マイコンとし
ても8ビットA/D内蔵マイコンとしても製品化するこ
とで市場の要求に対応している。
【0003】従来のこの種の一般的な8ビットマイコン
内蔵の10ビットA/Dコンバータをブロックで示す図
3を参照すると、この従来のA/Dコンバータは、逐次
変換型A/Dコンバータであり、抵抗ラダーとデジタル
信号で制御されるスイッチとから成りアナログ比較基準
電圧VREFを生成する抵抗ラダー型のD/A変換器1
と、入力アナログ信号AINと比較基準電圧VREFと
を比較し比較信号CPを出力する電庄コンパレータ2
と、比較信号CPを1ビットずつ格納する10ビットの
逐次変換レジスタ3と、変換終了後に逐次変換レジスタ
3が生成した変換データDCの上位2ビットを格納する
8ビットの変換結果レジスタ4と、変換データDCの下
位8ビットを格納する8ビットの変換結果レジスタ5
と、変換結果レジスタ4,5の各々の出力データを伝送
する内部8ビットバス6とを備える。
内蔵の10ビットA/Dコンバータをブロックで示す図
3を参照すると、この従来のA/Dコンバータは、逐次
変換型A/Dコンバータであり、抵抗ラダーとデジタル
信号で制御されるスイッチとから成りアナログ比較基準
電圧VREFを生成する抵抗ラダー型のD/A変換器1
と、入力アナログ信号AINと比較基準電圧VREFと
を比較し比較信号CPを出力する電庄コンパレータ2
と、比較信号CPを1ビットずつ格納する10ビットの
逐次変換レジスタ3と、変換終了後に逐次変換レジスタ
3が生成した変換データDCの上位2ビットを格納する
8ビットの変換結果レジスタ4と、変換データDCの下
位8ビットを格納する8ビットの変換結果レジスタ5
と、変換結果レジスタ4,5の各々の出力データを伝送
する内部8ビットバス6とを備える。
【0004】次に、図3を参照して、従来のA/Dコン
バータの動作について説明すると、まず、入力アナログ
信号AINが電圧コンパレータ2に供給されると、電圧
コンパレータ2はこの力アナログ信号AINとD/A変
換器1が生成する比較基準アナログ電圧VREFとを比
較し、1ビット分の比較信号CPを生成する。この比較
は、最上位ビット(MSB)から始め、逐次最下位ビッ
トまで行うので、結局、この比較信号CPを最上位ビッ
ト(MSB)から順に最下位ビット(LSB)まで1ビ
ットずつ逐次変換レジスタ3に格納することになる。こ
のようにして逐次変換レジスタ3にはA/D変換された
デジタルの変換データDCが生成される。最下位ビット
までの変換が終了すると、逐次変換レジスタ3から出力
する変換データDCを変換結果レジスタ4,5に格納す
る。ここで、この種のA/D変換器では、変換データD
CのLSB出力を変換結果レジスタ5の最下位桁に格納
し、以下順次レジスタの上位桁に上位ビットを格納する
LSB合わせ接続とするのが通例となっており、変換デ
ータDCは下位8ビットを変換結果レジスタ5に、上位
2ビットを変換結果レジスタ4に分割してそれぞれ格納
する。
バータの動作について説明すると、まず、入力アナログ
信号AINが電圧コンパレータ2に供給されると、電圧
コンパレータ2はこの力アナログ信号AINとD/A変
換器1が生成する比較基準アナログ電圧VREFとを比
較し、1ビット分の比較信号CPを生成する。この比較
は、最上位ビット(MSB)から始め、逐次最下位ビッ
トまで行うので、結局、この比較信号CPを最上位ビッ
ト(MSB)から順に最下位ビット(LSB)まで1ビ
ットずつ逐次変換レジスタ3に格納することになる。こ
のようにして逐次変換レジスタ3にはA/D変換された
デジタルの変換データDCが生成される。最下位ビット
までの変換が終了すると、逐次変換レジスタ3から出力
する変換データDCを変換結果レジスタ4,5に格納す
る。ここで、この種のA/D変換器では、変換データD
CのLSB出力を変換結果レジスタ5の最下位桁に格納
し、以下順次レジスタの上位桁に上位ビットを格納する
LSB合わせ接続とするのが通例となっており、変換デ
ータDCは下位8ビットを変換結果レジスタ5に、上位
2ビットを変換結果レジスタ4に分割してそれぞれ格納
する。
【0005】次にこの従来の10ビットA/Dコンバー
タを8ビット精度で使用する場合のデータの処理方法に
ついて説明すると、8ビットA/Dコンバータとして使
用する場合も変換結果レジスタ4,5には10ビット分
のデータが格納されているため、無効となる下位2ビッ
トのデータをハードウェアまたはソフトウェアにてマス
クする処理が必要となる。また、有効とする8ビットデ
ータは、上位2ビットが変換結果レジスタ4に、下位6
ビットが変換結果レジスタ5に分割して格納されている
ため、この有効8ビットデータを得るためにはソフトウ
ェアによりこれら分割データを1つの8ビットデータと
してまとめるデータ併合処理が必要となる。
タを8ビット精度で使用する場合のデータの処理方法に
ついて説明すると、8ビットA/Dコンバータとして使
用する場合も変換結果レジスタ4,5には10ビット分
のデータが格納されているため、無効となる下位2ビッ
トのデータをハードウェアまたはソフトウェアにてマス
クする処理が必要となる。また、有効とする8ビットデ
ータは、上位2ビットが変換結果レジスタ4に、下位6
ビットが変換結果レジスタ5に分割して格納されている
ため、この有効8ビットデータを得るためにはソフトウ
ェアによりこれら分割データを1つの8ビットデータと
してまとめるデータ併合処理が必要となる。
【0006】従来のA/Dコンバータの上記データ併合
処理をフローチャートで示す図4を参照すると、まず、
ステップP1で、変換結果レジスタ5のデータを2ビッ
ト分LSB側ヘシフトさせ、このシフトしたデータをテ
ンポラリレジスタに一時退避しておく。ステップP2
で、変換結果レジスタ4のデータを6ビット分MSB側
にシフトする。ステップP3で、シフトした変換結果レ
ジスタ5のデータと一時退避させていた変換結果レジス
タ4のデータとを加算し、有効な8ビットデータを得
る。
処理をフローチャートで示す図4を参照すると、まず、
ステップP1で、変換結果レジスタ5のデータを2ビッ
ト分LSB側ヘシフトさせ、このシフトしたデータをテ
ンポラリレジスタに一時退避しておく。ステップP2
で、変換結果レジスタ4のデータを6ビット分MSB側
にシフトする。ステップP3で、シフトした変換結果レ
ジスタ5のデータと一時退避させていた変換結果レジス
タ4のデータとを加算し、有効な8ビットデータを得
る。
【0007】この処理は、シフト命令が1ビットずつし
か行えない一般的な8ビットマイコンで行う場合、約1
0命令必要となり、A/D変換の度に行わなければなら
ないとなると、ユーザにとってはかなりの負担となる。
か行えない一般的な8ビットマイコンで行う場合、約1
0命令必要となり、A/D変換の度に行わなければなら
ないとなると、ユーザにとってはかなりの負担となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のA/D
コンバータは、変換データの上位2ビットと下位8ビッ
トとを分割して上位,下位の2つの変換結果レジスタに
それぞれ格納し、8ビット精度で使用する場合は無効と
なる下位2ビットのデータをマスクするとともに分割し
た上位2ビットと下位6ビットの各データを1つの8ビ
ットデータに併合する処理が必要となり、プログラム量
が増加し処理時間が長くなるという欠点があった。
コンバータは、変換データの上位2ビットと下位8ビッ
トとを分割して上位,下位の2つの変換結果レジスタに
それぞれ格納し、8ビット精度で使用する場合は無効と
なる下位2ビットのデータをマスクするとともに分割し
た上位2ビットと下位6ビットの各データを1つの8ビ
ットデータに併合する処理が必要となり、プログラム量
が増加し処理時間が長くなるという欠点があった。
【0009】また、テストブログラムにおいて余分な処
理を必要となるので、ブログラム量が増加しその結果開
発費用の増加要因となるという欠点があった。
理を必要となるので、ブログラム量が増加しその結果開
発費用の増加要因となるという欠点があった。
【0010】本発明の目的は、上記欠点を解決し、本来
のビット精度以下のビット精度で使用する場合も特別な
処理を必要としないA/Dコンバータを提供することに
ある。
のビット精度以下のビット精度で使用する場合も特別な
処理を必要としないA/Dコンバータを提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のA/Dコンバー
タは、バス幅がN(整数)ビットのマイクロコンピュー
タに内蔵され、入力アナログ信号をNより大きいM(整
数)ビットのデジタル変換データに変換し、この変換デ
ータを上位ビットと下位ビットとに分割してそれぞれ格
納するための桁数がNビットの第1,第2の変換結果レ
ジスタを備え、分解能対応のビット幅がMビットのA/
Dコンバータにおいて、前記第1の変換結果レジスタ
が、前記変換データの上位Nビットを格納し、前記第2
の変換結果レジスタが、前記変換データの下位M−Nビ
ットを格納することを特徴とするものである。
タは、バス幅がN(整数)ビットのマイクロコンピュー
タに内蔵され、入力アナログ信号をNより大きいM(整
数)ビットのデジタル変換データに変換し、この変換デ
ータを上位ビットと下位ビットとに分割してそれぞれ格
納するための桁数がNビットの第1,第2の変換結果レ
ジスタを備え、分解能対応のビット幅がMビットのA/
Dコンバータにおいて、前記第1の変換結果レジスタ
が、前記変換データの上位Nビットを格納し、前記第2
の変換結果レジスタが、前記変換データの下位M−Nビ
ットを格納することを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
を図3と共通の構成要素には共通の文字/数字を用いて
同様にブロックで示す図1を参照すると、この図に示す
本実施の形態のA/Dコンバータは、従来と共通のD/
A変換器1と、電庄コンパレータ2と、逐次変換レジス
タ3と、内部8ビットバス6とに加えて、従来の変換結
果レジスタ4,5の代りに逐次変換レジスタ3の出力す
る変換データDCの上位8ビットを格納する8ビットの
変換結果レジスタ4Aと、変換データDCの下位2ビッ
トを格納する8ビットの変換結果レジスタ5Aとを備え
る。
を図3と共通の構成要素には共通の文字/数字を用いて
同様にブロックで示す図1を参照すると、この図に示す
本実施の形態のA/Dコンバータは、従来と共通のD/
A変換器1と、電庄コンパレータ2と、逐次変換レジス
タ3と、内部8ビットバス6とに加えて、従来の変換結
果レジスタ4,5の代りに逐次変換レジスタ3の出力す
る変換データDCの上位8ビットを格納する8ビットの
変換結果レジスタ4Aと、変換データDCの下位2ビッ
トを格納する8ビットの変換結果レジスタ5Aとを備え
る。
【0013】次に、図1を参照して本実施の形態の動作
について説明すると、本実施の形態のA/Dコンバータ
の従来との相違点は、逐次変換レジスタ3と変換結果レ
ジスタ4A,5Aとの接続が、変換データDCのMSB
出力を変換結果レジスタ4Aの最上位桁に格納し、以下
順次レジスタの下位桁に下位ビットを格納するMSB合
わせ接続としたことである。
について説明すると、本実施の形態のA/Dコンバータ
の従来との相違点は、逐次変換レジスタ3と変換結果レ
ジスタ4A,5Aとの接続が、変換データDCのMSB
出力を変換結果レジスタ4Aの最上位桁に格納し、以下
順次レジスタの下位桁に下位ビットを格納するMSB合
わせ接続としたことである。
【0014】これにより、逐次変換レジスタ3の生成す
る変換データDCは上位8ビットを変換結果レジスタ4
Aに、下位2ビットを変換結果レジスタ5Aに分割して
それぞれ格納される。
る変換データDCは上位8ビットを変換結果レジスタ4
Aに、下位2ビットを変換結果レジスタ5Aに分割して
それぞれ格納される。
【0015】したがって、本実施の形態のA/Dコンバ
ータを8ビット精度で使用する場合には、下位2ビット
のデータを格納した変換結果レジスタ5Aをアクセスせ
ず、上位8ビットデータを格納した変換結果レジスタ4
Aのみをアクセスすることにより通常の8ビットA/D
内蔵8ビットマイコンとなんの区別もなく使用できる。
ータを8ビット精度で使用する場合には、下位2ビット
のデータを格納した変換結果レジスタ5Aをアクセスせ
ず、上位8ビットデータを格納した変換結果レジスタ4
Aのみをアクセスすることにより通常の8ビットA/D
内蔵8ビットマイコンとなんの区別もなく使用できる。
【0016】次に、本発明の第2の実施の形態を図1と
共通の構成要素には共通の文字/数字を用いて同様にブ
ロックで示す図2を参照すると、この図に示す本実施の
形態の第1の実施の形態との相違点は、本実施の形態の
A/Dコンバータは12ビットであり、したがって、逐
次変換レジスタ3Aが12ビットであり、下位の変換結
果レジスタ5Bが変換結果データの下位4ビットを格納
することである。
共通の構成要素には共通の文字/数字を用いて同様にブ
ロックで示す図2を参照すると、この図に示す本実施の
形態の第1の実施の形態との相違点は、本実施の形態の
A/Dコンバータは12ビットであり、したがって、逐
次変換レジスタ3Aが12ビットであり、下位の変換結
果レジスタ5Bが変換結果データの下位4ビットを格納
することである。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のA/Dコ
ンバータは、第1の変換結果レジスタが変換データの上
位Nビットを格納し、第2の変換結果レジスタが変換デ
ータの下位M−Nビットを格納することにより、上位の
変換レジスタのデータのみで所要のビット精度のデータ
が得られるので、分割して格納した2つの変換データを
併合するためのソフトウェア処理が不要となるので処理
時間が短縮されるという効果がある。
ンバータは、第1の変換結果レジスタが変換データの上
位Nビットを格納し、第2の変換結果レジスタが変換デ
ータの下位M−Nビットを格納することにより、上位の
変換レジスタのデータのみで所要のビット精度のデータ
が得られるので、分割して格納した2つの変換データを
併合するためのソフトウェア処理が不要となるので処理
時間が短縮されるという効果がある。
【0018】また、2つの変換結果レジスタのうち下位
の変換データを格納した変換レジスタの無効となる下位
ビットのマスク処理が不要となるという効果がある。
の変換データを格納した変換レジスタの無効となる下位
ビットのマスク処理が不要となるという効果がある。
【0019】さらに、テストプログラムにおける余分な
処理が不要となるため、開発費用が抑制できるという効
果がある。
処理が不要となるため、開発費用が抑制できるという効
果がある。
【0020】という効果がある。
【図1】本発明のA/Dコンバータの第1の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】本発明のA/Dコンバータの第1の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図3】従来のA/Dコンバータの一例を示すブロック
図である。
図である。
【図4】従来のA/Dコンバータのビット併合処理の一
例を示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
1 D/A変換器 2 電庄コンパレータ 3,3A 逐次変換レジスタ 4,5,4A,5A,5B 変換結果レジスタ 6 内部8ビットバス
Claims (2)
- 【請求項1】 バス幅がN(整数)ビットのマイクロコ
ンピュータに内蔵され、入力アナログ信号をNより大き
いM(整数)ビットのデジタル変換データに変換し、こ
の変換データを上位ビットと下位ビットとに分割してそ
れぞれ格納するための桁数がNビットの第1,第2の変
換結果レジスタを備え、分解能対応のビット幅がMビッ
トのA/Dコンバータにおいて、 前記第1の変換結果レジスタが、前記変換データの上位
Nビットを格納し、 前記第2の変換結果レジスタが、前記変換データの下位
M−Nビットを格納することを特徴とするA/Dコンバ
ータ。 - 【請求項2】 抵抗ラダーとデジタル信号で制御される
スイッチとから成りアナログ比較基準電圧を生成する抵
抗ラダー型のD/A変換器と、 入力アナログ信号と前記比較基準電圧とを比較し比較信
号を出力する電庄コンパレータと、 比較信号を1ビットずつ格納するMビットの逐次変換レ
ジスタと、 変換終了後に前記逐次変換レジスタが生成した前記変換
データの上位のNビットを格納する前記第1の変換結果
レジスタと、 前記変換データの下位のM−Nビットを格納するNビッ
トの前記第2の変換結果レジスタと、 前記第1,第2の変換結果レジスタの各々の出力データ
を伝送するNビット幅の内部バスとを備えることを特徴
とする請求項1記載のA/Dコンバータ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267439A JPH10117144A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | A/dコンバータ |
US08/898,959 US6046692A (en) | 1996-10-08 | 1997-07-23 | Microprocessor equipped with an A/D converter |
KR1019970040286A KR100310884B1 (ko) | 1996-10-08 | 1997-08-22 | A/d변환기를구비한마이크로프로세서 |
DE19738129A DE19738129A1 (de) | 1996-10-08 | 1997-09-01 | Mikroprozessor mit A/D-Umsetzer |
DE29724098U DE29724098U1 (de) | 1996-10-08 | 1997-09-01 | Mikroprozessor mit A/D-Umsetzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267439A JPH10117144A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | A/dコンバータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10117144A true JPH10117144A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17444866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8267439A Pending JPH10117144A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | A/dコンバータ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6046692A (ja) |
JP (1) | JPH10117144A (ja) |
KR (1) | KR100310884B1 (ja) |
DE (1) | DE19738129A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100708939B1 (ko) | 2005-08-08 | 2007-04-17 | 삼성전기주식회사 | 디지털/아날로그 변환기 |
KR100735493B1 (ko) | 2005-06-21 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | 디지털/아날로그 변환기 |
JP2010211374A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | タッチパネル、電子機器 |
Families Citing this family (6)
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---|---|---|---|---|
DE10055939B4 (de) * | 2000-11-10 | 2004-02-05 | Harman Becker Automotive Systems (Becker Division) Gmbh | Verfahren zum Übertragen einer Nutzinformation, Datenquelle und Datensenke zur Ausführung des Verfahrens |
US20040166593A1 (en) * | 2001-06-22 | 2004-08-26 | Nolte David D. | Adaptive interferometric multi-analyte high-speed biosensor |
US7421438B2 (en) * | 2004-04-29 | 2008-09-02 | Microsoft Corporation | Metadata editing control |
US20070165491A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-19 | Shih-Hsiung Li | Sound recording device for use in vehicles |
KR101831696B1 (ko) | 2011-12-06 | 2018-02-23 | 삼성전자주식회사 | 디지털-아날로그 변환 장치 및 동작 방법 |
US9400650B2 (en) * | 2012-09-28 | 2016-07-26 | Intel Corporation | Read and write masks update instruction for vectorization of recursive computations over interdependent data |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3581304A (en) * | 1967-05-16 | 1971-05-25 | Singer General Precision | Analog-to-digital cyclic forward feed successive approximation conversion equipment |
SE369570B (ja) * | 1973-12-20 | 1974-09-02 | Ericsson Telefon Ab L M | |
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