KR20010051846A - 아날로그-디지털 변환기, 마이크로컴퓨터 및아날로그-디지털 변환방법 - Google Patents

아날로그-디지털 변환기, 마이크로컴퓨터 및아날로그-디지털 변환방법 Download PDF

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KR20010051846A
KR20010051846A KR1020000069223A KR20000069223A KR20010051846A KR 20010051846 A KR20010051846 A KR 20010051846A KR 1020000069223 A KR1020000069223 A KR 1020000069223A KR 20000069223 A KR20000069223 A KR 20000069223A KR 20010051846 A KR20010051846 A KR 20010051846A
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타나카미즈에
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니시가키 코지
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Abstract

AD 변환기는 아날로그 신호를 수신하는 다수의 아날로그 입력 단자들 중에서 소요의 아날로그 입력 단자를 선택하며 그 아날로그 입력 단자에서 수신된 아날로그 신호를 출력하는 입력단자 선택수단과, 소요의 기준전압을 선택하기 위한 기준전압 제어신호를 출력하는 기준전압 제어수단과, 기준전압 제어신호에 따라 외부로부터 제공된 다수의 기준전압신호들 중에서 소요의 기준전압신호를 선택하는 기준전압 전환수단과, 직렬로 접속된 다수의 저항기를 가지고 아날로그 신호를 비교하는데 사용되는 비교 전압을 발생하는 직렬저항스트링(string)과, 선택된 아날로그 신호와 비교 전압을 비교하는 비교회로와, 상기 비교회로의 비교 결과를 일시적으로 보존하는 순차변환 저항기와, 순차변환 저항기의 데이터를 타이밍 조정하여 외부에 출력하기 위한 변환결과 레지스터를 포함한다.

Description

아날로그-디지털 변환기, 마이크로컴퓨터 및 아날로그-디지털 변환방법{ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER, MICROCOMPUTER, AND ANALOG-TO-DIGITAL CONVERSION METHOD}
본 발명은 다수의 아날로그 입력단자를 갖는 아날로그-디지털 변환기에 관한 것으로서, 특히, 수신된 신호의 전압 범위가 아날로그 입력단자마다 다른 경우에 사용되는 아날로그-디지털 변환기, 상기 아날로그-디지털 변환기를 내장한 마이크로컴퓨터 및 아날로그-디지털 변환방법에 관한 것이다.
계측기구 및 기타 전자기기에서, 각종 센서의 출력을 정밀하게 측정하는 것이 필수적이다. 센서 등의 출력이 아날로그 신호인 경우에, 그 값을 표시하거나 저장하기 위해서 상기 신호는 디지털 신호로 변환된다. 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하기 위해서는 아날로그-디지털 변환(이하, AD 변환이라고 부른다)이 행해진다. AD 변환에는 아날로그-디지털 변환기(이하, AD 변환기라고 부른다)가 사용된다.
AD 변환기에는 아날로그 신호의 양자화에 사용되는 아날로그 신호의 최대치를 고려한 기준전압이 설정되어 있다. AD 변환기는 그 기준전압이 분압된 다수의 비교 전압과 입력하는 아날로그 신호를 비교하여 AD 변환을 실행한다. 전자기기의 처리속도는 고속화되는 경향이 있다. 따라서, AD 변환기도 고속화가 요구되고 있다.
또한, 계측기 및 전자기기의 회로 규모를 줄이기 위해 다수의 아날로그 입력단자를 가지며 시분할로 전환함으로써 AD 변환을 실행하는 AD 변환기가 사용된다. 상기 전환은 AD 변환기를 내장하는 마이크로컴퓨터에서 소프트웨어의 지시에 의해 전환이 된다.
또한, 소프트웨어적인 처리로는 속도에 한계가 있기 때문에, 아날로그 입력단자의 선택을 하드웨어로 자동 전환하는 주사모드가 공지되어 있다.
아날로그 신호는 3V 전원계에 의해 발생된 신호, 및 5V 전원계에 의해 발생된 신호 등과 같은 다수의 전원계에 의해 발생된 신호들을 포함하고, 그에 따라, 피크 전압이 다른 다수의 아날로그 신호가 하나의 장치나 시스템 내에서 혼용되고 있다. 상기 경우에, 하나의 AD 변환기가 피크 전압이 다른 다수의 아날로그 신호를 AD 변환을 실행할 수 있는 것이 바람직하다.
피크 전압이 다른 다수의 아날로그 신호를 하나의 AD 변환기로 AD 변환을 실행하는 종래의 방법에서, 동일한 기준전압에 의해 모든 아날로그 신호의 AD 변환이 가능하도록 피크 전압이 최대인 아날로그 신호에 적합한 기준전압을 사용함으로써 모든 아날로그 신호의 AD 변환이 행해진다.
또한, 다른 방법에 따르면, 프로세서로부터의 지시에 의해 입력신호의 전환에 따라 AD 변환기의 기준전압이 전환된다.
도 1은 종래의 프로세서 처리에 의해 기준전압을 전환할 수 있는 종래의 순차비교형 AD 변환기의 구성을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
AD 변환기(100)는 입력신호(AN0 내지 AN3)로부터 소요의 입력신호를 선택하는 실렉터(102)와, 상기 실렉터(102)의 선택을 지시하는 제어부(101)와, 직렬로 접속된 다수의 저항에 의해 입력신호와 비교되는 비교 전압을 발생시키는 직렬저항스트링(103)과, 아날로그 신호와 비교 전압을 비교하는 비교회로(104)와, 비교회로(104)의 비교 결과를 일시적으로 보존하는 순차변환 저항기(105)와, 상기 순차변환 저항기(105)의 데이터를 타이밍 조정하여 외부에 출력하는 변환결과 레지스터(106)를 포함한다.
프로세서(도시되지 않음)는 실렉터(102)의 선택에 따라 기준신호(REF0, REF1)를 선택하는 전환신호를 출력한다. 그에 따라, 직렬저항스트링(103)에는 각각의 입력신호에 적합한 기준전압이 인가된다.
실렉터를 포함하는 직렬저항스트링(103), 비교회로(104), 순차변환 저항기(105), 및 변환결과 레지스터(106)에 의한 AD 변환의 동작의 일례가 이하에 설명된다.
먼저, 직렬저항스트링(103)의 다수의 저항에 의해 기준전압을 분압하여 얻어진 다수의 비교 전압 중에서 소정 전압이 실렉터에 의해서 순차적으로 선택되어 출력된다. 비교회로(104)에서 실렉터로부터 출력된 비교 전압과 아날로그 신호의 전압은 순차적으로 비교된다. 상기 비교 결과에 따라, 아날로그 신호에 가장 가까운 전압의 비교 전압이 아날로그-디지털 변환의 결과로서 변환결과 레지스터(106)에 보존된다. 또한, 실렉터에 의한 비교 전압의 선택 순서는 2진법에 의하는 것이 일반적이다.
하나의 AD 변환기에 의해 피크 전압이 다른 다수의 아날로그 신호를 AD 변환을 실행하는 경우에, 피크 전압이 최대인 아날로그 신호에 적합한 기준전압을 모든 아날로그 신호에 대해 공통으로 사용하는 방법은 피크 전압이 작은 아날로그 신호로는 양자화를 위해 준비된 비트수에 적합한 정밀도의 AD 변환을 할 수 없는 즉, 오차가 커지는 문제점이 있다.
또한, 프로세서의 처리에 의해 기준전압이 전환되는 방법은 프로세서에 의한 전환동작의 실행은 프로세서에 부하를 가하여 고속화가 요구되는 AD 변환기에는 바람직하지 못하다는 문제점이 있다.
마지막으로, 주사모드에서 프로세서를 삽입하지 않고 아날로그 신호의 전환이 실행되므로 프로세서는 선택된 입력신호를 얻지 못하여 기준전압의 전환을 지시할 수 없다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 아날로그 입력단자를 가지고 있으면서 수신된 신호의 전압 범위가 아날로그 입력단자마다 각각 다른 경우에 적합한 다수의 입력 단자를 구비한 AD변환기, 상기와 같은 AD변환기를 내장한 마이크로컴퓨터, 및 AD 변환방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기는,
다수의 아날로그 입력단자 중에서 소정의 아날로그 입력단자를 선택하고 상기 선택된 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호를 출력하는 입력단자 선택수단과,
다수의 기준전압 중에서 소정의 기준전압을 선택할 수 있는 기준전압 전환수단과,
상기 입력단자 선택수단에 의해 선택된 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압을 선택하도록 상기 기준전압 전환수단에 지시하는 기준전압 제어수단을 포함하고 있다.
상기 입력단자 선택수단은 소정의 설정에 따라 상기 아날로그 입력단자의 선택을 시분할로 순차적으로 전환하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
또한, 상기 기준전압 전환수단은 상기 다수의 기준전압을 외부로부터 설정하도록 한다.
또한, 상기 기준전압 전환수단은 상기 다수의 기준전압을 외부로부터 설정하도록 하고 있다.
또한, 상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하고 있다.
상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하고 있다.
상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하고 있다.
본 발명에 따른 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
제 5항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 기준전압 제어수단에서 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록하는 메모리를 포함하고 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고, 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
제 6항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 기준전압 제어수단에 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록한 메모리를 갖는것을 특징으로하고 있다.
다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고, 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
제 7항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 기준전압 제어수단에 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록한 메모리를 갖는 특징으로 하고 있다.
다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고, 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
제 8항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 기준전압 제어수단에 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록한 메모리를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
다수의 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 순차적으로 선택하여 아날로그-디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환방법에 있어서,
상기 다수의 아날로그 신호 각각에 적합한 기준전압을 미리 설정하는 기준전압 설정수단을 제공하는 단계와,
상기 아날로그 신호 각각에 적합한 기준전압을 상기 기준전압 설정수단에서 설정하는 단계와,
상기 다수의 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 순차적으로 선택하는 단계와,
상기 선택된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압을 상기 기준전압 설정수단에 따라 판정하는 단계와,
상기 판정에 의해 얻어진 상기 기준전압을 분압하여 다수의 비교 전압을 생성하는 단계와,
상기 다수의 비교 전압과 선택된 상기 아날로그 신호의 전압을 순차적으로 비교하고 아날로그 신호의 전압에 가장 가까운 상기 비교 전압을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 본 발명의 아날로그-디지털 변환방법에서는 각각의 아날로그 신호에 적합한 기준전압을 각각 써서 아날로그-디지털 변환할 수 있기 때문에, 피크 전압이 작은 아날로그 신호를 오차가 적게 변환할 수 있다.
또한, 다수의 기준전압을 외부에서 줄 수 있기 때문에, 여러가지의 용도에 사용할 수 있다.
도 1은 종래의 프로세서의 처리에 의해 기준전압의 전환이 가능한 순차비교형 AD 변환기의 구성을 도시하는 개략 블록도.
도 2는 본 발명의 AD 변환기의 구성을 도시하는 개략 블록도.
도 3은 기준전압 설정 레지스터(71)의 설정예를 도시하는 레지스터 구성도.
도 4는 AD 변환기(10)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.
도 5는 본 발명의 AD 변환기를 내장한 마이크로컴퓨터의 구성의 일 예를 도시하는 개략 블록도.
이하, 본 발명의 AD 변환기의 일 실시예에가 상세하게 설명될 것이다.
도 2는 본 발명의 AD 변환기의 구성을 도시하는 개략 블록도이다.
도 2에서, AD 변환기(10)는 아날로그 신호가 인가되는 다수의 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3) 중에서 소요의 아날로그 입력단자를 선택하고 그 입력단에서 수신된 아날로그 신호를 출력하는 입력단자 선택수단(20)과, 소요의 기준전압을 선택하기 위한 기준전압 제어신호를 출력하는 기준전압 제어수단(70)과, 기준전압 제어신호에 따라 외부에서 주어진 다수의 기준전압신호(REF0, REF1) 중에서 소요의 기준전압신호를 선택하는 기준전압 전환수단(80)과, 직렬로 접속된 다수의 저항을 가지고 아날로그 신호와의 비교에 사용되는 비교 전압을 발생하는 직렬저항스트링(30)과, 선택된 아날로그 신호와 비교 전압을 비교하는 비교회로(40)와, 비교회로(40)의 비교 결과를 일시적으로 보존되는 순차변환 저항기(50)와, 순차변환 저항기(50)의 데이터를 타이밍 조정하여 외부에 출력하기 위한 변환결과 레지스터(60)를 포함한다.
AD 변환기(10)의 설정이나 제어를 실행하게 하기 위한 프로세서(도시되지 않음) 및 메모리(도시되지 않음)는 AD 변환기(10)의 외부에 제공되어 있다.
상기 실시예에서, 입력단자 선택수단(20)은 시분할로 전환되어 선택되는 아날로그 입력단자가 설정된 주사 정보에 따라 아날로그 입력단자를 선택하기 위한 입력단자 선택신호를 출력하는 주사 제어부(21)와, 입력단자 선택신호에 따라 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3) 중에서 소요의 아날로그 입력단자를 선택하는 실렉터(22)를 포함한다.
또한, 기준전압 제어수단(70)은 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)에 각각 대응하는 기준전압신호가 외부의 프로세서에 의해 설정 가능한 기준전압 설정 레지스터(71)와, 선택된 아날로그 신호에 대응하는 기준전압신호를 기준전압 설정 레지스터(71)에 따라 판단하고 기준전압신호를 선택하기 위한 기준전압 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부(72)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
본 발명의 AD 변환기(10)의 동작은 이하에서 설명된다.
먼저, 기준전압 전환수단(80)에는 기준전압이 각각 VREF0 및 VREF1인 기준전압신호(REF0, REF1)가 외부로부터 인가된다. 또한, 주사 제어부(21)에는 소정의 주사 정보가 주어지고 기준전압 설정 레지스터(71)에는 소정의 값이 기록된다.
주사 제어부(21)는 주사 정보에 따라 입력단자 선택신호를 출력한다. 실렉터(22)는 입력단자 선택신호에 따라서 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3) 중에서 하나의 아날로그 입력단자를 선택하고 그 아날로그 신호를 출력한다. 제어신호 출력부(72)는 선택된 아날로그 입력단자에 대응하는 기준전압신호를 기준전압 설정 레지스터(71)에 따라 선택하고 선택 결과를 기준전압 제어신호로서 출력한다.
기준전압 전환수단(80)은 기준전압 제어신호에 따라 소요의 기준전압신호를 선택하고 직렬저항스트링(30)에 출력한다. 직렬저항스트링(30)은 주어진 기준전압신호를 써서 비교 전압을 출력한다. 실렉터(22)로부터 출력된 신호의 전압과 직렬저항스트링(30)으로부터 출력된 비교 전압은 비교회로(40)에서 비교되고 그 비교 결과는 순차변환 저항기(50)에 일시적으로 보존된다.
순차변환 저항기(50)에 보존된 정보는 타이밍 조정되어 변환결과 레지스터(60)에 옮겨진다. 변환결과 레지스터(60)는 내부에 보존된 정보를 AD 변환의 결과로서 출력한다.
주사 제어부(21)가 주사 정보에 따라 아날로그 입력단자의 선택을 시분할로 전환하여 전술한 AD 변환기(10)의 동작이 반복된다.
다음에, 주사 정보 및 기준전압 설정 레지스터(71)의 내용의 일 예가 도 3에 도시되고, 도 4를 사용하여 AD 변환기(10)의 동작이 기술된다.
도 3은 기준전압 설정 레지스터(71)의 설정예를 도시하는 레지스터를 도시하는 구성도이다.
도 4는 AD 변환기(10)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
상기의 경우에, 주사 정보는 아날로그 입력단자가 AN0, AN1, AN2, AN3의 순으로 선택되어 상기 선택이 주기적으로 반복되도록 설정된다. 또한, 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)의 아날로그 신호를 AD 변환한 출력결과인 출력신호는 각각 DT0 내지 DT3으로 언급된다.
도 3에 있어서, 비트(0 내지 3)의 기준전압 설정 레지스터(71)는 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)에 대응하는 기준전압을 각각 나타낸다. 따라서, 아날로그 입력단자(AN0, AN2, AN3)에는 기준전압신호(REF1)가 대응하고 아날로그 입력단자(AN1)에는 기준전압신호(REF0)가 대응한다.
도 4에 있어서, 본 실시예에서 2비트로 표현되는 입력단자 선택신호는 차례로 "00", "01", "10", "11"의 값을 취하고, 따라서, AN0, AN1, AN2, AN3의 순으로 아날로그 입력단자가 선택된다. 그것에 대응하여, 기준전압 제어신호가 차례로 "1", "0", "1", "1"로서 출력된다. 직렬저항스트링(30)에는 차례로 VREF1, VREF0, VREF1, VREF1로서 기준전압이 주어진다. 직렬저항스트링(30)에서는 기준전압에 따라 비교 전압이 생성되어 출력된다. 따라서, 실렉터(22)의 출력은 각각 적합한 기준전압을 사용하여 생성된 비교 전압과 비교됨으로써 AD 변환이 된다. 변환결과, 레지스터(60)로부터 순차적으로 출력된 AD 변환의 결과인 출력신호(DT0, DT1, DT2, DT3)가 차례로 출력된다.
각각의 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)의 아날로그 신호에 적합한 기준전압을 각각 써서 AD 변환할 수 있기 때문에, 피크 전압이 작은 아날로그 신호를 오차가 적게 AD 변환할 수 있어 높은 정밀도가 요구되는 용도에 사용이 가능하다.
또한, 하드웨어에 의해 기준전압(VREF0, VREF1)을 자동적으로 전환할 수 있기 때문에, 고속의 AD 변환이 가능해져 고속처리가 요구되는 용도에 사용할 수 있다.
또한, AD 변환기(10) 외부의 프로세서에 의한 소프트웨어 처리를 하지않고 기준전압의 전환을 할수 있기 때문에 프로세서에 부하를 가하지 않으므로 보다 많은 다른 처리를 소프트웨어에서 실현할 수 있다.
또한, 다수의 기준전압(VREF0, VREF1)이 외부에서 인가될 수 있기 때문에, 여러가지 용도의 계측기 기타 전자기기에 사용할 수 있으로로 용도가 다양해진다.
또한, 변환결과 레지스터(60)는 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)에 대응하여 다수 제공되면 양호하다.
상기 경우에, 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)의 입력신호를 각각 적합한 기준전압을 사용하여 AD 변환한 결과가 대응하는 변환결과 레지스터에 각각 출력되기 때문에 어드레스에 의해서 용이하게 식별될 수 있어 프로세서의 부하가 더욱 경감된다.
본 발명의 AD 변환기를 내장한 마이크로컴퓨터의 실시예가 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 5는 본 발명의 AD 변환기를 내장한 마이크로컴퓨터의 일 구성예를 도시하는 개략 블록도이다.
도 5에 있어서, 마이크로컴퓨터(13)는 상기 AD 변환기(10)와, 시분할로 선택되는 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)를 입력단자 선택수단(20)에 설정하고 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)와 기준전압신호(REF0, REF1)의 대응관계를 기준전압 제어수단(70)에 설정하고 AD 변환기(10)에 AD 변환의 시작을 지시하는 프로세서(11)와, AD 변환기(10)에의 설정 및 지시에 필요한 프로그램을 기록한 메모리(12)를 구비하는 구성으로 되어 있다.
이하, 본 발명의 마이크로컴퓨터(13)의 동작에 관해서 설명한다.
먼저, 프로세서(11)는 메모리(12)에 기록된 프로그램을 판독하여 처리를 실행하고, 입력단자 선택수단(20)에 시분할로 선택되는 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)를 설정하고 기준전압 제어수단(70)에 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)와 기준전압신호(REF0, REF1)사이의 대응관계를 설정한다. 다음에, 프로세서(11)는 AD 변환기(10)에 AD 변환의 시작을 지시한다. AD 변환기(10)는 아날로그 입력단자(AN0 내지 AN3)에 입력된 입력신호를 설정에 따라 순차전환 AD 변환하여 출력한다.
본 발명은 각각의 아날로그 입력단자의 아날로그 신호에 적합한 기준전압을 각각 사용하여 아날로그-디지털 변환할 수 있기 때문에, 피크 전압이 작은 아날로그 신호를 오차가 적게 아날로그-디지털 변환할 수 있으며 높은 정밀도가 요구되는 용도에 사용 가능하다.
또한, 하드웨어에 의해 기준전압을 자동적으로 전환할 수 있기 때문에, 고속의 아날로그-디지털 변환이 가능해져 고속처리가 요구되는 용도에 사용할 수 있다.
또한, 프로세서에 의한 소프트웨어 처리의 개재 없이 기준전압의 전환을 할수 있기 때문에, 프로세서에 부하를 가하지 않아 보다 많은 다른 처리를 소프트웨어로 실현할 수 있다.
마지막으로, 다수의 기준전압이 외부에서 인가될 수 있므므로, 여러가지의 용도의 계측기 기타 전자기기에 사용할 수 있어 용도가 다양해진다.
본 발명의 양호한 실시예는 특정 용어를 사용하여 설명되었지만, 상기와 같은 서술은 단지 설명을 위해서이고 변화 및 수정이 이하의 청구항의 범위위 본질로부터 벗어나지 않고 이루어 질 수 있다는 것이 이해될 수 있를 것이다.

Claims (13)

  1. 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환기에 있어서,
    다수의 아날로그 입력단자 중에서 소정의 아날로그 입력단자를 선택하고 상기 선택된 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호를 출력하는 입력단자 선택수단과,
    다수의 기준전압 중에서 소정의 기준전압을 선택할 수 있는 기준전압 전환수단과,
    상기 입력단자 선택수단에 의해 선택된 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압을 선택하도록 상기 기준전압 전환수단에 지시하는 기준전압 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입력단자 선택수단은 소정의 설정에 따라 상기 아날로그 입력단자의 선택을 시분할로 순차적으로 전환하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기준전압 전환수단은 상기 다수의 기준전압을 외부로부터 설정하도록 하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 기준전압 전환수단은 상기 다수의 기준전압을 외부로부터 설정하도록 하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  6. 제 2항에 있어서.
    상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 기준전압 제어수단은 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압 사이의 대응관계를 외부로부터 설정하도록 하는 기준전압 설정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.
  9. 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
    제 5항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
    시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 상기 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 상기 기준전압 제어수단에서 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
    상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터.
  10. 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
    제 6항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
    시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 상기 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 상기 기준전압 제어수단에서 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
    상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터.
  11. 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
    제 7항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
    시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 상기 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 상기 기준전압 제어수단에서 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
    상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터.
  12. 다수의 수신된 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 선택하고 상기 선택된 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하는 마이크로컴퓨터에 있어서,
    제 8항에 따른 아날로그-디지털 변환기와,
    시분할로 순차적으로 선택될 아날로그 입력단자를 상기 입력단자 선택수단에서 설정하고, 상기 아날로그 입력단자와 상기 아날로그 입력단자에서 수신된 아날로그 신호에 적합한 기준전압 사이의 대응관계를 상기 기준전압 제어수단에서 설정하고, 상기 아날로그-디지털 변환기에 상기 아날로그-디지털 변환의 시작을 지시하는 프로세서와,
    상기 아날로그-디지털 변환기에 대한 상기 설정 및 상기 지시를 상기 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 기록하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터.
  13. 다수의 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 순차적으로 선택하고 아날로그-디지털 변환하는 아날로그-디지털 변환방법에 있어서,
    상기 다수의 아날로그 신호 각각에 적합한 기준전압을 미리 설정하는 기준전압 설정수단을 제공하는 단계와,
    상기 아날로그 신호 각각에 적합한 기준전압을 상기 기준전압 설정수단에서 설정하는 단계와,
    상기 다수의 아날로그 신호 중에서 소정의 아날로그 신호를 순차적으로 선택하는 단계와,
    상기 선택된 상기 아날로그 신호에 적합한 상기 기준전압을 상기 기준전압 설정수단에 따라 판정하는 단계와,
    상기 판정에 의해 얻어진 상기 기준전압을 분압(voltage dividing)하여 다수의 비교 전압을 발생시키는 단계와,
    상기 다수의 비교 전압과 상기 선택된 아날로그 신호의 전압을 순차적으로 비교하고 상기 아날로그 신호의 전압에 가장 가까운 상기 비교 전압을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환방법.
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