JPH10126267A - A/d converter - Google Patents

A/d converter

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Publication number
JPH10126267A
JPH10126267A JP27623596A JP27623596A JPH10126267A JP H10126267 A JPH10126267 A JP H10126267A JP 27623596 A JP27623596 A JP 27623596A JP 27623596 A JP27623596 A JP 27623596A JP H10126267 A JPH10126267 A JP H10126267A
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JP
Japan
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conversion
resolution
conversion result
converter
result
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27623596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Tokushige
徹也 徳重
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd, Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH10126267A publication Critical patent/JPH10126267A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the analog/digital(A/D) converter that changes autonomously the precision of A/D conversion. SOLUTION: A comparator 3 compares high-order bits of a preceding A/D conversion result latched in a conversion result latch register 2 with those of an A/D conversion result this time, and when they match, a value latched in a resolution designation register 4 is incremented and when they do not match, the value is decremented. The A/D converter circuit 1 applies A/D conversion to an analog input with a resolution which, depends on the value latched in the resolution designation register 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、分解能と変換時間
を制御することができるA/D変換器に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an A / D converter capable of controlling resolution and conversion time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、A/D変換器を用いてセンサ
等の出力をデジタルデータに変換し、情報処理装置、制
御装置等に入力することにより、センサ等の出力の測
定、データ処理、制御等を容易にすることが行われてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, the output of a sensor or the like is converted into digital data using an A / D converter and input to an information processing device, a control device, or the like to measure the output of the sensor or the like, perform data processing, Control and the like are facilitated.

【0003】このような用途では、センサ等の出力がほ
ぼ一定である場合には、A/D変換の分解能を高くして
精度の高い測定が求められ、センサ等の出力が過渡的に
変化している場合では、精度を高くすることよりも短い
変換時間でセンサ等の出力をA/D変換することが求め
られる。
In such an application, when the output of a sensor or the like is almost constant, high resolution is required by increasing the resolution of A / D conversion, and the output of the sensor or the like changes transiently. In such a case, it is required that the output of the sensor or the like be A / D-converted in a shorter conversion time than when the accuracy is increased.

【0004】A/D変換精度を変更することができるA
/D変換器としては、例えば特開昭64−8730号公
報(以下、公報A)、あるいは特開平2−165727
号公報(以下、公報B)等に開示されたA/D変換器が
知られている。
A which can change the A / D conversion accuracy
As the / D converter, for example, JP-A-64-8730 (hereinafter referred to as A) or JP-A-2-165727
2. Description of the Related Art An A / D converter disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication (hereinafter referred to as Publication B) is known.

【0005】公報Aに記載されたA/D変換器は、外部
から供給されるA/D変換制御入力信号に基づいてA/
D変換の分解能を変更することができるようになってい
る。また、公報Bに記載されたA/D変換器は、逐次変
換A/D変換器において順次変化させて入力電圧と比較
する比較電圧の発生を、ユーザから設定された値に基づ
いて制御することにより、A/D変換の分解能を変更す
ることができるようになっている。
[0005] The A / D converter described in Publication A uses an A / D converter based on an A / D conversion control input signal supplied from the outside.
The resolution of the D conversion can be changed. The A / D converter described in Publication B controls the generation of a comparison voltage that is sequentially changed in a successive conversion A / D converter and compared with an input voltage based on a value set by a user. Thus, the resolution of A / D conversion can be changed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
公報A、Bに記載されているA/D変換器では、外部か
らの制御入力、設定値等に基づいてA/D変換の分解
能、変換時間を変更することができるのみで、入力信号
の変化に追従して分解能を変化させるためには、例えば
マイクロコンピュータ等の制御手段を用いてA/D変換
結果を監視し、変換結果に応じて分解能の指定を制御す
る必要がある。このため、マイクロコンピュータ等にお
いて、命令ステップ数の増加、処理負荷の増加、メモリ
等のリソース(資源)の消耗を生じる。また、このよう
な処理を実行する時間分だけ、応答が遅れ、A/D変換
の間隔が長くなってしまう。
However, in the A / D converters described in the above publications A and B, the resolution and conversion time of A / D conversion are controlled based on external control inputs and set values. In order to change the resolution following the change of the input signal, the A / D conversion result is monitored using a control means such as a microcomputer, and the resolution is changed according to the conversion result. Need to be controlled. Therefore, in a microcomputer or the like, the number of instruction steps increases, the processing load increases, and resources such as memories are consumed. In addition, the response is delayed by the time required to execute such processing, and the interval between A / D conversions becomes longer.

【0007】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、A/D変換精度を自律的に変更する
ことができるA/D変換器を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide an A / D converter capable of autonomously changing A / D conversion accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るA/D変換
器は、入力信号及び制御信号が供給され、制御信号に応
じた分解能で入力信号をA/D変換するA/D変換手段
と、A/D変換手段による変換結果の変化量を検出する
変化量検出手段と、変化量検出手段の検出結果に基づい
て制御信号を出力する分解能制御手段とを備えている。
An A / D converter according to the present invention is provided with an A / D converter for receiving an input signal and a control signal, and A / D converting the input signal at a resolution corresponding to the control signal. , A change amount detecting means for detecting a change amount of the conversion result by the A / D conversion means, and a resolution control means for outputting a control signal based on the detection result of the change amount detecting means.

【0009】また、分解能制御手段が、A/D変換手段
による変換結果の変化量が予め設定された第1の値より
大きい場合は分解能を低下させ、変化量が予め設定され
た第2の値より小さい場合は分解能を向上させるように
制御信号を出力する構成としてもよい。
The resolution control means reduces the resolution when the change amount of the conversion result by the A / D conversion means is larger than a first value set in advance, and reduces the resolution by a second value set in advance. If smaller, a control signal may be output to improve the resolution.

【0010】あるいは、変化量検出手段が、A/D変換
手段による第1の変換結果を記憶する記憶手段と、記憶
手段に記憶された第1の変換結果とA/D変換手段から
の第2の変換結果の所定数の上位ビットを比較する比較
手段又は、記憶手段に記憶された第1の変換結果とA/
D変換手段からの第2の変換結果の差を求める減算手段
又は、記憶手段に記憶された第1の変換結果の分解能と
A/D変換手段からの第2の変換結果の分解能を比較
し、いずれか低い方の分解能を選択する選択手段と選択
手段により選択された分解能に基づいて記憶手段に記憶
された第1の変換結果とA/D変換手段からの第2の変
換結果差を求める減算手段とを備える構成としてもよ
い。
Alternatively, the change amount detecting means includes a storage means for storing the first conversion result by the A / D conversion means, and a first conversion result stored in the storage means and a second conversion result from the A / D conversion means. A comparison means for comparing a predetermined number of upper bits of the conversion result of the first conversion result or the first conversion result stored in the storage means with A /
Comparing the resolution of the first conversion result stored in the storage means with the subtraction means for obtaining the difference between the second conversion results from the D conversion means and the resolution of the second conversion result from the A / D conversion means; Selection means for selecting any lower resolution, and subtraction for obtaining a difference between the first conversion result stored in the storage means and the second conversion result from the A / D conversion means based on the resolution selected by the selection means. Means may be provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るA/D変換器
の第1の実施形態に係る装置の構成を示すブロック図で
ある。このA/D変換器は、同図中に示すように、入力
電圧をアナログ/デジタル変換(A/D変換)するA/
D変換回路1と、このA/D変換回路1によるA/D変
換結果を保持する変換結果保持レジスタ2と、A/D変
換回路1と変換結果保持レジスタ2の出力を比較する比
較器3と、比較器3の比較結果に基づくA/D変換回路
1の分解能を指定するための値を保持する分解能指定レ
ジスタ4とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an A / D converter according to a first embodiment of the present invention. The A / D converter converts the input voltage from analog to digital (A / D conversion) as shown in FIG.
A D conversion circuit 1, a conversion result holding register 2 for holding an A / D conversion result by the A / D conversion circuit 1, a comparator 3 for comparing outputs of the A / D conversion circuit 1 and the conversion result holding register 2, And a resolution designation register 4 for holding a value for designating the resolution of the A / D conversion circuit 1 based on the comparison result of the comparator 3.

【0012】A/D変換回路1は分解能指定レジスタ4
に保持されている値に応じてmビット(m:A/D変換
回路1の最大分解能)以下であってnビット(n:A/
D変換回路1の最小分解能)以上の分解能でA/D変換
を行うことができるようになっている。このA/D変換
器1の出力は変換結果保持レジスタ2と比較器3に供給
されている。
The A / D conversion circuit 1 has a resolution designation register 4
Is less than or equal to m bits (m: the maximum resolution of the A / D conversion circuit 1) and n bits (n: A /
A / D conversion can be performed with a resolution higher than the minimum resolution of the D conversion circuit 1). The output of the A / D converter 1 is supplied to a conversion result holding register 2 and a comparator 3.

【0013】変換結果保持レジスタ2はA/D変換回路
1からのA/D変換結果を保持し、新たなA/D変換結
果が供給されると、前回供給されたA/D変換結果(第
1の変換結果)を比較器3に供給するようになってい
る。比較器3は、A/D変換器1からのA/D変換結果
(Dout(t)、第2の変換結果)と変換結果保持レ
ジスタ2からのA/D変換結果(Dout(t−1))
の上位ビットを比較し、比較結果に基づいてA/D変換
の分解能を設定するための値を決定し、決定した値を分
解能指定レジスタ4に供給するようになっている。
The conversion result holding register 2 holds the A / D conversion result from the A / D conversion circuit 1, and when a new A / D conversion result is supplied, the previously supplied A / D conversion result (first 1) is supplied to the comparator 3. The comparator 3 outputs the A / D conversion result (Dout (t), the second conversion result) from the A / D converter 1 and the A / D conversion result (Dout (t−1)) from the conversion result holding register 2. )
Are compared, a value for setting the resolution of A / D conversion is determined based on the comparison result, and the determined value is supplied to the resolution designation register 4.

【0014】分解能指定レジスタ4には、A/D変換回
路1の分解能を指示するための値が保持される。この値
は上述のn以上m以下の値を持つことができ、初期状態
として例えばnに設定されている。
The resolution designation register 4 holds a value for designating the resolution of the A / D conversion circuit 1. This value can have a value of n or more and m or less, and is set to, for example, n as an initial state.

【0015】A/D変換回路1は、いわゆる逐次変換型
のA/D変換回路からなり、例えば図2に示すように、
入力電圧をサンプルホールドするサンプルホールド(S
/H)回路11と、サンプルホールドされた入力電圧を
比較電圧と比較するコンパレータ12と、上述の図1中
の分解能指定レジスタ4によって指示された分解能に基
づいて比較電圧の発生等を制御する制御回路13と、制
御回路によって発生された比較電圧発生用のデータを発
生する逐次変換レジスタ14と、この逐次変換レジスタ
14から読み出されたデータをデジタル/アナログ変換
(D/A変換)するD/Aコンバータ15とを備えてい
る。
The A / D conversion circuit 1 comprises a so-called successive conversion type A / D conversion circuit. For example, as shown in FIG.
Sample and hold (S
/ H) a circuit 11, a comparator 12 for comparing the sampled and held input voltage with a comparison voltage, and a control for controlling the generation of the comparison voltage and the like based on the resolution designated by the resolution designation register 4 in FIG. A circuit 13, a sequential conversion register 14 for generating data for generating a comparison voltage generated by the control circuit, and a D / A converter for digital / analog conversion (D / A conversion) of the data read from the sequential conversion register 14. A converter 15 is provided.

【0016】上述のように構成されたA/D変換器は、
図3に示すフローチャートに従ってA/D変換を行う。
以下、例えばA/D変換回路1の最高分解能mが8ビッ
トで、最低分解能nが4ビットである場合について説明
する。
The A / D converter configured as described above has
A / D conversion is performed according to the flowchart shown in FIG.
Hereinafter, a case where the maximum resolution m of the A / D conversion circuit 1 is 8 bits and the minimum resolution n is 4 bits will be described.

【0017】まず、ステップS1において、比較器3は
A/D変換の初期値N0 として例えば分解能指定レジス
タ4の最低分解能nである4を選択し、この値を分解能
指定レジスタ4(Reg(分解能))に書き込む。
[0017] First, in step S1, the comparator 3 selects 4 the lowest resolution n of the initial value N 0 of the A / D converter for example resolution specified register 4, the resolution specifying register 4 the value (Reg (resolution )).

【0018】次に、ステップS2においてA/D変換回
路1は、分解能指定レジスタ4に保持されている値に応
じた分解能で入力電圧AinをA/D変換してデジタル
出力Dout(t)を比較器3、変換結果保持レジスタ
2に供給する。
Next, in step S2, the A / D conversion circuit 1 A / D converts the input voltage Ain with a resolution corresponding to the value held in the resolution designation register 4 and compares the digital output Dout (t). To the conversion result holding register 2.

【0019】ステップS3において、比較器3はA/D
変換器1からの今回のA/D変換結果Dout(t)と
変換結果保持レジスタ2からの前回のA/D変換結果D
out(t−1)の上位nビット(この場合は4ビッ
ト)を比較する。
In step S3, the comparator 3 sets the A / D
The current A / D conversion result Dout (t) from the converter 1 and the previous A / D conversion result D from the conversion result holding register 2
The upper n bits (4 bits in this case) of out (t-1) are compared.

【0020】今回のA/D変換結果Dout(t)と前
回のA/D変換結果Dout(t−1)の上位4ビット
が一致していれば、比較器3はA/D変換結果の変化が
比較的少ないと判定してステップS4に進み、分解能指
定レジスタ4の値に1を加算してステップS6に進む。
なお、ここで、分解能指定レジスタ4の値の最大値は上
述のように8であるため、加算結果が8以上になった場
合、分解能指定レジスタの値を8とする。
If the upper 4 bits of the current A / D conversion result Dout (t) and the previous A / D conversion result Dout (t-1) match, the comparator 3 determines the change in the A / D conversion result. Is determined to be relatively small, the process proceeds to step S4, 1 is added to the value of the resolution designation register 4, and the process proceeds to step S6.
Here, since the maximum value of the value of the resolution designation register 4 is 8 as described above, if the addition result becomes 8 or more, the value of the resolution designation register is set to 8.

【0021】一方、今回のA/D変換結果Dout
(t)と前回のA/D変換結果Dout(t−1)の上
位4ビットが一致していなければ、比較器3はA/D変
換結果の変化が比較的大きいと判定してステップS5に
進み、分解能指定レジスタ4の値から1を減算してステ
ップS6に進む。なお、ここで、分解能指定レジスタ4
の値の最小値は上述のように4であるため、加算結果が
4以下になった場合、分解能指定レジスタの値を4とす
る。
On the other hand, this A / D conversion result Dout
If the upper four bits of (t) and the previous A / D conversion result Dout (t-1) do not match, the comparator 3 determines that the change in the A / D conversion result is relatively large, and proceeds to step S5. Then, 1 is subtracted from the value of the resolution designation register 4 and the process proceeds to step S6. Here, the resolution designation register 4
Is 4 as described above, and when the addition result becomes 4 or less, the value of the resolution designation register is set to 4.

【0022】上述のような分解能の設定が終了すると、
変換結果保持レジスタ2からの前回のA/D変換結果D
out(t−1)の読み出しが終了するため、変換結果
保持レジスタ2は、ステップS6において、先にA/D
変換回路1から供給された今回のA/D変換結果Dou
t(t)を新たに前回のA/D変換結果Dout(t−
1)とする。
When the resolution setting as described above is completed,
Previous A / D conversion result D from conversion result holding register 2
Since the reading of out (t-1) ends, the conversion result holding register 2 first sets the A / D in step S6.
The current A / D conversion result Dou supplied from the conversion circuit 1
t (t) is newly added to the previous A / D conversion result Dout (t−
1).

【0023】そして、上述のステップS2からステップ
S6の処理が繰り返され、順次、今回のA/D変換結果
Dout(t)と前回のA/D変換結果Dout(t)
の比較が行われ、比較器3により分解能の設定が行われ
る。
Then, the processing of steps S2 to S6 is repeated, and the current A / D conversion result Dout (t) and the previous A / D conversion result Dout (t) are sequentially performed.
And the comparator 3 sets the resolution.

【0024】ここで、図4に示すようなアナログ入力A
in(t)を入力した場合のデジタル出力Dout
(t)、分解能の変化を図5に示す。なお、この図4中
では、アナログ入力Ain(t)を10進数で表したも
のをアナログ入力Ain(t):10、アナログ入力A
in(t)を2進数で表したものをアナログ入力Ain
(t):2としている。(デジタル出力Dout(t)
についても同様。) 図5中の区間aでは、アナログ入力Ain(t)が一定
であるため、徐々に分解能が増加し、区間bにおいて分
解能の上限である8で一定となる。また、区間cではア
ナログ入力Ain(t)の低下速度が比較的遅く、デジ
タル出力Dout(t)の上位4ビットの変化が遅いた
め、分解能は高いレベル(7、8)で変動し、さらに、
区間dではアナログ入力Ain(t)が一定となるた
め、分解能は8となる。
Here, an analog input A as shown in FIG.
Digital output Dout when in (t) is input
(T), the change in resolution is shown in FIG. In FIG. 4, the analog input Ain (t) represented by a decimal number is represented by an analog input Ain (t): 10 and an analog input A
The analog input Ain that represents in (t) in binary
(T): 2. (Digital output Dout (t)
The same applies to In section a in FIG. 5, since the analog input Ain (t) is constant, the resolution gradually increases, and becomes constant at 8 which is the upper limit of the resolution in section b. In section c, since the rate of decrease of the analog input Ain (t) is relatively slow and the change of the upper 4 bits of the digital output Dout (t) is slow, the resolution fluctuates at a high level (7, 8).
In the section d, since the analog input Ain (t) is constant, the resolution is 8.

【0025】区間eでは、アナログ入力Ain(t)の
増加速度が比較的早く、デジタル出力Dout(t)の
変化が早いため、分解能が徐々に低下する。
In the section e, the resolution gradually decreases because the rate of increase of the analog input Ain (t) is relatively fast and the change of the digital output Dout (t) is fast.

【0026】ところで、上述のような逐次変換型のA/
D変換回路1では、分解能が高くなると、アナログ入力
Ain(t)と比較電圧の比較回数が多くなる。このた
め、分解能を低下させることにより応答が高速になる。
アナログ入力Ain(t)の変化が早い場合には、A/
D変換精度を多少犠牲にしても高速な応答が望まれるこ
とがある。このA/D変換器は、上述したように、アナ
ログ入力の変化に対応してA/D変換の分解能を変化さ
せることができるため、アナログ入力の変化が早い場合
に分解能を低下させて、アナログ入力の変化に追従した
測定を行うことができる。従って、このA/D変換器
は、アナログ入力のレベルの変化に応じて最適な変換精
度(分解能)及び変換時間でA/D変換を行うことがで
きる。
By the way, the successive conversion type A /
In the D conversion circuit 1, as the resolution increases, the number of comparisons between the analog input Ain (t) and the comparison voltage increases. Therefore, the response speed is increased by lowering the resolution.
When the analog input Ain (t) changes rapidly, A /
A high-speed response may be desired even if D conversion accuracy is somewhat sacrificed. As described above, this A / D converter can change the resolution of A / D conversion in response to a change in analog input. Measurements can be made following changes in the input. Therefore, this A / D converter can perform A / D conversion with an optimum conversion accuracy (resolution) and conversion time according to a change in the level of the analog input.

【0027】また、このA/D変換器は、上述のよう
に、比較器3によるA/D変換結果(デジタル出力Do
ut(t))に基づく分解能の制御により、自律的に分
解能を制御することができる。このため、例えばマイク
ロコンピュータ等の外部の機器からの制御を必要としな
い。従って、これらの機器の処理負荷等を増加させるこ
とがない。また、分解能の制御のためのメモリ等の資源
を消費することがないため、このようなA/D変換器を
用いた機器の構成を簡略化することができる。
As described above, this A / D converter outputs the result of the A / D conversion by the comparator 3 (digital output Do).
By controlling the resolution based on ut (t)), the resolution can be controlled autonomously. Therefore, there is no need for control from an external device such as a microcomputer. Therefore, the processing load of these devices does not increase. Further, since resources such as a memory for controlling the resolution are not consumed, the configuration of a device using such an A / D converter can be simplified.

【0028】なお、上述のA/D変換回路の精度、最大
及び最小分解能、比較器3が分解能指定レジスタ4に供
給する分解能を示す値の変域、比較器3が比較するA/
D変換結果のビット数等は適宜変更することができる。
The accuracy of the above-mentioned A / D conversion circuit, the maximum and minimum resolutions, the range of the value indicating the resolution supplied to the resolution designation register 4 by the comparator 3, and the A / D conversion by the comparator 3
The number of bits and the like of the D conversion result can be appropriately changed.

【0029】上述の比較器3が比較するA/D変換結果
のビット数を増加させると上述の図5中の区間cのよう
にアナログ入力の変化速度が比較的遅い場合の応答性を
向上させることができる。例えば比較器3が比較するビ
ット数を5ビットとした場合には、図6及び図7に示す
ように、図4及び図5に示す場合に比較して上述の区間
cに相当する区間における分解能の低下が良好に行われ
(図7中の破線円内)、これにより、アナログ入力に対
する応答性が向上する。なお、この図6及び図7に示し
た応答で不十分である場合等では、比較器3が比較する
ビット数をさらに増加させると区間cに相当する区間に
おける応答性をさらに向上させることができる。
When the number of bits of the A / D conversion result compared by the comparator 3 is increased, the responsiveness when the change speed of the analog input is relatively slow as in the section c in FIG. 5 is improved. be able to. For example, when the number of bits to be compared by the comparator 3 is 5 bits, as shown in FIGS. 6 and 7, the resolution in the section corresponding to the above section c is compared with the case shown in FIGS. 4 and 5. Is satisfactorily reduced (within the dashed circle in FIG. 7), thereby improving the responsiveness to analog input. In the case where the response shown in FIGS. 6 and 7 is insufficient, for example, if the number of bits compared by the comparator 3 is further increased, the responsiveness in the section corresponding to the section c can be further improved. .

【0030】また、上述の図3中のステップS4、S5
においては、分解能指定レジスタ4の値を1ビット単位
で変化させていたが、例えば数ビット単位で変化させる
ことにより、分解能の制御を高速化することができる。
あるいは、図8に示すように、前回と今回のA/D変換
結果の上位ビットが不一致となった場合に分解能指定レ
ジスタの値を最低の値とし、前回と今回のA/D変換結
果が一致した場合に分解能指定レジスタ4の値を1ビッ
ト乃至数ビット分増加させるようにすることにより、A
/D変換結果が変化した場合に速やかに分解能を低下さ
せることができる。このように速やかに分解能が低下す
ることにより、上述の図5及び図7に示す場合に比較し
て、区間cに相当する区間におけるサンプル数が増加
し、アナログ入力に対する時間的応答性が向上する。
Further, steps S4 and S5 in FIG.
In the above, the value of the resolution specifying register 4 is changed in units of 1 bit, but by changing the value in units of several bits, for example, the control of the resolution can be speeded up.
Alternatively, as shown in FIG. 8, when the upper bits of the previous and current A / D conversion results do not match, the value of the resolution designation register is set to the lowest value, and the previous and current A / D conversion results match. In this case, by increasing the value of the resolution designation register 4 by one to several bits,
When the result of the / D conversion changes, the resolution can be quickly reduced. As described above, since the resolution is rapidly reduced, the number of samples in the section corresponding to the section c is increased as compared to the case shown in FIGS. .

【0031】なお、この図8に示す例では、前回のA/
D変換結果と今回のA/D変換結果の上位5ビットを比
較しており、レジスタの値は5ビットから8ビットの間
で変化するようになっている。また、上位ビットの比較
結果が連続して不一致となった回数あるいは比較結果が
一致した回数を検出するカウンタ等を設け、このカウン
タの出力に基づいて分解能指定レジスタ4の値を変化さ
せるビット数を変化させることによっても分解能の変化
を高速化することができる。
In the example shown in FIG. 8, the last A /
The D conversion result is compared with the upper 5 bits of the current A / D conversion result, and the value of the register changes between 5 bits and 8 bits. Further, a counter or the like is provided for detecting the number of times that the comparison result of the higher-order bits is continuously mismatched or the number of times that the comparison result is matched. The number of bits for changing the value of the resolution designation register 4 based on the output of this counter is provided. The change can also speed up the change in resolution.

【0032】上述のステップS3では、今回のデジタル
出力Dout(t)と前回のデジタル出力Dout(t
−1)の一致を検出しているため、例えばデジタル出力
Dout(t)が「10000000(128)」から
「01111111(127)」に値が1だけ変化した
だけでも上位4ビットが異なるためにデジタル出力の変
化が大きいと判定してしまい、分解能を低下させてしま
う。
In step S3, the current digital output Dout (t) and the previous digital output Dout (t)
-1), the digital output Dout (t) changes from “10000000 (128)” to “01111111 (127)”, for example, because the upper 4 bits are different. It is determined that the change in the output is large, and the resolution is reduced.

【0033】図9は本発明に係るA/D変換器の第2の
実施形態を示す図である。上述の図1に示すA/D変換
器では、比較器3を用いてA/D変換結果の変化を検出
していたが、この第2の実施形態に係るA/D変換器で
は、減算器13により前回のA/D変換結果と今回のA
/D変換結果の差を求め、この差に基づいて分解能の制
御を行うようになっている。なお、この図9では、図1
に示すものと同様な構成要素には図1と同一な符号を付
している。
FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the A / D converter according to the present invention. In the A / D converter shown in FIG. 1 described above, a change in the A / D conversion result is detected using the comparator 3, but in the A / D converter according to the second embodiment, a subtractor is used. 13, the previous A / D conversion result and the current A / D conversion
The difference between the / D conversion results is obtained, and the resolution is controlled based on the difference. In FIG. 9, FIG.
The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components as those shown in FIG.

【0034】このように構成されたA/D変換器は、図
10に示すフローチャートに従って動作する。なお、以
下、図3に示すフローチャートと異なる部分について説
明する。
The A / D converter thus configured operates according to the flowchart shown in FIG. Hereinafter, portions different from the flowchart shown in FIG. 3 will be described.

【0035】上述の図3に示すフローチャートでは、ス
テップS3において比較器3が前回のデジタル出力Do
ut(t−1)と今回のデジタル出力Dout(t)の
上位4ビットが一致しているか否かに基づいてステップ
S4とステップS5のいずれに進むか、すなわち、分解
能の設定を選択するようになっていたが、この図7に示
すフローチャートでは、ステップS13において減算器
13が今回のデジタル出力Dout(t)と前回のデジ
タル出力Dout(t−1)の差を求め、この差が2以
下であるか否かに応じてステップS4とステップのいず
れに進むかを判定するようになっている。
In the flowchart shown in FIG. 3, in step S3, the comparator 3 sets the previous digital output Do
Whether to proceed to step S4 or step S5 based on whether or not the upper four bits of the current digital output Dout (t) matches ut (t-1), that is, to select the resolution setting However, in the flowchart shown in FIG. 7, in step S13, the subtractor 13 calculates the difference between the current digital output Dout (t) and the previous digital output Dout (t-1). It is determined whether to proceed to step S4 or step depending on whether or not there is.

【0036】また、この実施形態では、上述のように図
10のステップS13において、今回のデジタル出力D
out(t)と前回のデジタル出力Dout(t−1)
の差を求め、この差に基づいてデジタル出力の差を判定
しているため、例えば上述のようにデジタル出力Dou
t(t)が「10000000(128)」から「01
111111(127)」に変化した場合においても差
が1であると判定して分解能の制御を行うことができ、
アナログ入力のレベルの変化を正確に判定することがで
きる。
In this embodiment, as described above, in step S13 of FIG. 10, the current digital output D
out (t) and the previous digital output Dout (t-1)
Is obtained, and the difference between the digital outputs is determined based on this difference.
t (t) is changed from “10000000 (128)” to “01”
111111 (127) ", it is determined that the difference is 1, and the resolution can be controlled.
A change in the level of the analog input can be accurately determined.

【0037】ここで、上述の第1の実施形態と同様に、
図11に示すようなアナログ入力Ain(t)を入力し
た場合のデジタル出力Dout(t)、分解能の変化を
図12に示す。このA/D変換器では、上述の第1の実
施形態と同様に、図12中の区間aでは、アナログ入力
Ain(t)が一定であるため、徐々に分解能が増加
し、区間bにおいて分解能の上限である8で一定とな
る。区間cでは、まず、区間c1で分解能が低下し、区
間c2において分解能が最低(4〜5)となる。この区
間cにおける分解能は、上述の第1の実施形態の図5、
図7よりさらに低下しており、区間cにおけるサンプル
点の数も図5、図7に比較して増加している。従って、
この場合では、上述の図5及び図7に示す場合に比較し
てアナログ入力に対する時間的応答性が向上している。
また、区間dでは、上述の第1の実施形態と同様に、ア
ナログ入力Ain(t)が一定となるため、分解能が8
となり、区間eでは、上述の第1の実施形態と同様にア
ナログ入力Ain(t)の増加に応じて分解能が徐々に
低下する。
Here, similarly to the above-described first embodiment,
FIG. 12 shows changes in the digital output Dout (t) and resolution when the analog input Ain (t) shown in FIG. 11 is input. In this A / D converter, as in the first embodiment, the analog input Ain (t) is constant in the section a in FIG. 12, so that the resolution gradually increases, and the resolution in the section b. Is constant at 8, which is the upper limit of. In the section c, first, the resolution decreases in the section c1, and the resolution becomes the lowest (4 to 5) in the section c2. The resolution in this section c is the same as that of FIG.
7, the number of sample points in the section c is also increased as compared with FIGS. Therefore,
In this case, the temporal response to the analog input is improved as compared with the cases shown in FIGS. 5 and 7 described above.
In the section d, the analog input Ain (t) is constant, as in the first embodiment described above, so that the resolution is 8
In the section e, the resolution gradually decreases as the analog input Ain (t) increases, as in the first embodiment described above.

【0038】このA/D変換器では、上述のように前回
のデジタル出力Dout(t−1)と今回のデジタル出
力Dout(t)との差を求め、この差が2以下である
か否かを判定して分解能を制御しているため、アナログ
入力に対応する分解能の適応性をさらに向上させること
ができる。また、分解能の適応性が向上したことによ
り、アナログ入力に対する時間的応答性をも向上させる
ことができる。
In this A / D converter, as described above, the difference between the previous digital output Dout (t-1) and the current digital output Dout (t) is obtained, and whether this difference is 2 or less is determined. Is determined and the resolution is controlled, so that the adaptability of the resolution corresponding to the analog input can be further improved. In addition, since the adaptability of the resolution is improved, the temporal response to the analog input can be improved.

【0039】なお、この第2の実施形態においても、上
述の第1の実施形態と同様に、A/D変換回路の精度、
最大及び最小分解能、減算器13が分解能指定レジスタ
4に供給する分解能を示す値の変域、減算器13による
演算結果に基づいてデジタル出力の変化を判定するため
のしきい値等は適宜変更することができる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the accuracy of the A / D conversion circuit can be improved.
The maximum and minimum resolutions, the range of the value indicating the resolution supplied to the resolution specifying register 4 by the subtractor 13, the threshold value for determining a change in the digital output based on the calculation result by the subtractor 13, and the like are appropriately changed. be able to.

【0040】また、上述の図10中のステップS4、S
5において、分解能指定レジスタ4の値を変化させる際
に、減算器からの前回のデジタル出力と今回の演算結果
の差に応じて、デジタル出力の差が大きくなるほど変化
させるビット数が大きくなるようにすることにより、分
解能の変化を高速化することができる。
Steps S4 and S4 in FIG.
In 5, when changing the value of the resolution designation register 4, the number of bits to be changed is increased as the difference between the digital outputs increases according to the difference between the previous digital output from the subtractor and the current operation result. By doing so, the change in resolution can be accelerated.

【0041】また、上述の図9中の減算器13が前回と
今回のA/D変換結果の分解能を記憶しておき、いずれ
か低い方の分解能に対応したA/D変換結果の上位ビッ
トを比較して差を求めるようにしてもよい。すなわち、
例えば前回のA/D変換結果分解能が5ビットで、今回
のA/D変換結果の分解能が4ビットであった場合、前
回と今回のA/D変換結果の上位4ビットのみを比較し
て差を求める。このとき、例えば前回のA/D変換結果
が「01101000」で今回のA/D変換結果が「0
1010000」であった場合、上位4ビットの差は
「0001」すなわち1(10進数)となる。この上位
ビットの差が所定のしきい値、例えば上述と同様の2よ
り小さければA/D変換結果の変化が少ないとしてA/
D変換回路1の分解能を増加させる。このようにA/D
変換結果の実際の分解能に即して変化量を検出すること
により、分解能の制御をよりスムーズに行うことができ
る。
The above-described subtractor 13 in FIG. 9 stores the resolutions of the previous and current A / D conversion results, and stores the higher-order bits of the A / D conversion result corresponding to the lower resolution. The difference may be obtained by comparison. That is,
For example, if the resolution of the previous A / D conversion result is 5 bits and the resolution of the current A / D conversion result is 4 bits, only the upper 4 bits of the previous and current A / D conversion results are compared and compared. Ask for. At this time, for example, the previous A / D conversion result is “01101000” and the current A / D conversion result is “0”.
If it is "1010000", the difference between the upper 4 bits is "0001", that is, 1 (decimal number). If the difference between the upper bits is smaller than a predetermined threshold value, for example, 2 as described above, it is determined that the change in the A / D conversion result is small and A / D conversion is small.
The resolution of the D conversion circuit 1 is increased. A / D
By detecting the amount of change in accordance with the actual resolution of the conversion result, the resolution can be controlled more smoothly.

【0042】その他、本発明に係る技術的思想の範囲内
で種々の変更を加えることができる。
In addition, various changes can be made within the scope of the technical concept of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明に係るA/D変換器では、変化量
検出手段がA/D変換手段による変換結果の変化量を検
出し、分解能制御手段の検出結果に基づいて制御信号を
出力し、A/D変換手段が制御信号に応じた分解能で入
力信号をA/D変換することにより、入力信号の変化に
適応した分解能でA/D変換を行うことができる。ま
た、外部からの制御を必要とせずに自律的に分解能の変
更を行うことができるため、このようなA/D変換器を
用いて構成する機器の処理負荷を増加させることがな
く、このような機器の構成を簡略化することができる。
In the A / D converter according to the present invention, the change amount detecting means detects the change amount of the conversion result by the A / D converting means, and outputs a control signal based on the detection result of the resolution control means. The A / D conversion means performs A / D conversion on the input signal with a resolution corresponding to the control signal, so that the A / D conversion can be performed with a resolution adapted to a change in the input signal. In addition, since the resolution can be changed autonomously without the need for external control, the processing load of a device configured using such an A / D converter is not increased, and the resolution is not increased. The configuration of a simple device can be simplified.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態に係るA/D変換器
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an A / D converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 上記A/D変換器を構成するA/D変換回路
の詳細を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing details of an A / D conversion circuit constituting the A / D converter.

【図3】 上記A/D変換器の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the A / D converter.

【図4】 上記A/D変換器の動作時のアナログ入力、
デジタル出力、分解能の変化を示す図である。
FIG. 4 shows an analog input during the operation of the A / D converter,
FIG. 4 is a diagram showing changes in digital output and resolution.

【図5】 上記A/D変換器の動作時のデジタル出力、
分解能の変化を示す図である。
FIG. 5 shows a digital output during the operation of the A / D converter,
It is a figure showing a change of resolution.

【図6】 上記A/D変換器の動作時のアナログ入力、
デジタル出力、分解能の変化を示す図である。
FIG. 6 shows an analog input during the operation of the A / D converter,
FIG. 4 is a diagram showing changes in digital output and resolution.

【図7】 上記A/D変換器の動作時のデジタル出力、
分解能の変化を示す図である。
FIG. 7 shows a digital output during the operation of the A / D converter,
It is a figure showing a change of resolution.

【図8】 上記A/D変換器の動作時のデジタル出力、
分解能の他の例を示す図である。
FIG. 8 shows a digital output during the operation of the A / D converter,
It is a figure showing other examples of resolution.

【図9】 本発明の第2の実施形態に係るA/D変換器
の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an A / D converter according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 上記A/D変換器の動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the A / D converter.

【図11】 上記A/D変換器の動作時のアナログ入
力、デジタル出力、分解能の変化を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing changes in analog input, digital output, and resolution during the operation of the A / D converter.

【図12】 上記A/D変換器の動作時のデジタル出
力、分解能の変化を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing changes in digital output and resolution during operation of the A / D converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 A/D変換回路、2 変換結果保持レジスタ、3
比較器、4 分解能指定レジスタ、13 減算器
1 A / D conversion circuit, 2 conversion result holding register, 3
Comparator, 4 resolution designation register, 13 subtractor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号及び制御信号が供給され、該制
御信号に応じた分解能で入力信号をA/D変換するA/
D変換手段と、 該A/D変換手段による変換結果の変化量を検出する変
化量検出手段と、 該変化量検出手段の検出結果に基づいて前記制御信号を
出力する分解能制御手段とを備えることを特徴とするA
/D変換器。
An A / D converter that receives an input signal and a control signal and A / D converts the input signal with a resolution corresponding to the control signal.
D conversion means, change amount detection means for detecting a change amount of the conversion result by the A / D conversion means, and resolution control means for outputting the control signal based on the detection result of the change amount detection means. A characterized by
/ D converter.
【請求項2】 前記分解能制御手段は、前記A/D変換
手段による変換結果の変化量が予め設定された第1の値
より大きい場合は分解能を低下させ、変化量が予め設定
された第2の値より小さい場合は分解能を向上させるよ
うに前記制御信号を出力することを特徴とする請求項1
記載のA/D変換器。
2. The method according to claim 1, wherein the resolution control means reduces the resolution when a change amount of the conversion result obtained by the A / D conversion means is larger than a first value set in advance. The control signal is output so as to improve the resolution when the value is smaller than the value of the control signal.
The A / D converter according to claim.
【請求項3】 前記変化量検出手段は、 前記A/D変換手段による第1の変換結果を記憶する記
憶手段と、 該記憶手段に記憶された第1の変換結果と前記A/D変
換手段からの第2の変換結果の所定数の上位ビットを比
較する比較手段とを備えることを特徴とする請求項1記
載のA/D変換器。
3. A storage means for storing a first conversion result by the A / D conversion means, a first conversion result stored in the storage means and the A / D conversion means. 2. The A / D converter according to claim 1, further comprising: comparing means for comparing a predetermined number of higher-order bits of the second conversion result from.
【請求項4】 前記変化量検出手段は、 前記A/D変換手段による第1の変換結果を記憶する記
憶手段と、 該記憶手段に記憶された第1の変換結果と前記A/D変
換手段からの第2の変換結果の差を求める減算手段とを
備えることを特徴とする請求項1記載のA/D変換器。
4. A storage means for storing a first conversion result by the A / D conversion means, a first conversion result stored in the storage means and the A / D conversion means. 2. The A / D converter according to claim 1, further comprising subtraction means for obtaining a difference between the second conversion result and the second conversion result.
【請求項5】 前記変化量検出手段は、 前記A/D変換手段による第1の変換結果を記憶する記
憶手段と、 該記憶手段に記憶された第2の変換結果の分解能と前記
A/D変換手段からの今回の変換結果の分解能を比較
し、いずれか低い方の分解能を選択する選択手段と、 該選択手段により選択された分解能に基づいて、前記記
憶手段に記憶された前回の変換結果とA/D変換手段か
らの今回の変換結果差を求める減算手段とを備えること
を特徴とする請求項1記載のA/D変換器。
5. A storage device for storing a first conversion result obtained by the A / D conversion device, a resolution of the second conversion result stored in the storage device and the A / D conversion device. Selecting means for comparing the resolution of the current conversion result from the conversion means and selecting the lower one of the resolutions; and a previous conversion result stored in the storage means based on the resolution selected by the selection means. 2. The A / D converter according to claim 1, further comprising: a subtraction unit for obtaining a current conversion result difference from the A / D conversion unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100731030B1 (en) * 2000-12-21 2007-06-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Analogue to Digital Converter and Method of Conversion in Analogue to Digital
JP2017103660A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 セイコーエプソン株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic apparatus, and movable body

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