實(shí)施例涉及集成電路(具體地涉及微控制器，例如，嵌入有一個(gè)或多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及定時(shí)器)以及相關(guān)聯(lián)的方法，并且更具體地涉及對(duì)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換周期啟動(dòng)的管理。

背景技術(shù)：

1、一些當(dāng)前的微控制器提供所謂的“固定觸發(fā)等待時(shí)間”特征，即，在命令或觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)間與該轉(zhuǎn)換實(shí)際開始的時(shí)間之間的固定持續(xù)時(shí)間或等待時(shí)間。

2、這種特征在電機(jī)控制或音頻處理應(yīng)用中特別有用。

3、然后，定時(shí)器基于脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(“pwm：脈寬調(diào)制”)來驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。

4、模數(shù)轉(zhuǎn)換在pwm信號(hào)的每個(gè)周期被有規(guī)律地控制，并且對(duì)于一些應(yīng)用，必要的是以上提到的等待時(shí)間對(duì)于不同周期不改變，即，不存在抖動(dòng)。

5、當(dāng)轉(zhuǎn)換器和定時(shí)器分別由同步時(shí)鐘計(jì)時(shí)的時(shí)候，通過構(gòu)造來確保這一點(diǎn)。

6、當(dāng)轉(zhuǎn)換器和定時(shí)器分別由具有低頻比(2或4)的偽同步時(shí)鐘計(jì)時(shí)的時(shí)候，可以獲得固定等待時(shí)間，但代價(jià)是轉(zhuǎn)換器的性能改變。

7、然而，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最大時(shí)鐘頻率目前在75mhz的范圍內(nèi)，而定時(shí)器的最大時(shí)鐘頻率的范圍可高達(dá)數(shù)百mhz。

8、因此，由定時(shí)器發(fā)射的轉(zhuǎn)換的觸發(fā)信號(hào)可能在為轉(zhuǎn)換器計(jì)時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)的周期內(nèi)的任何時(shí)間出現(xiàn)。

9、因此，在觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與實(shí)際轉(zhuǎn)換開始時(shí)間點(diǎn)之間的等待時(shí)間可能改變。

10、因此，需要提供對(duì)于定時(shí)器的時(shí)鐘頻率與轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率之間的高頻率比的、在觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)和轉(zhuǎn)換實(shí)際開始時(shí)間點(diǎn)之間的固定等待時(shí)間，并且在不改變轉(zhuǎn)換器性能的情況下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種集成電路，例如微控制器，所述集成電路包括：

2、至少一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述至少一個(gè)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以由轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)，

3、時(shí)鐘輸入端，所述時(shí)鐘輸入端用于接收頻率是所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的頻率的倍數(shù)的第一時(shí)鐘信號(hào)，

4、定時(shí)器，所述定時(shí)器可以以所述第一時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)奏計(jì)時(shí)并具有是所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的倍數(shù)的定時(shí)周期，和

5、處理器，所述處理器被配置為基于由所述定時(shí)器傳送的定時(shí)信號(hào)來控制所述至少一個(gè)第一轉(zhuǎn)換器。

6、所述處理器具有第一操作模式，在所述第一操作模式中，所述處理器還被配置為與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)同步地為所述定時(shí)器計(jì)時(shí)，并且基于由所述定時(shí)器傳送的所述定時(shí)信號(hào)來傳送所述轉(zhuǎn)換器的第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，所述第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)具有是所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的倍數(shù)的周期并與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)有第一恒定相位差。

7、因此，即使對(duì)于定時(shí)器的時(shí)鐘頻率與轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率之間的高頻率比，在觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)和實(shí)際轉(zhuǎn)換開始時(shí)間點(diǎn)之間也獲得固定(恒定)且可預(yù)測(cè)的等待時(shí)間。

8、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述集成電路還包括用于接收轉(zhuǎn)換控制外部信號(hào)(例如，一比特)的控制輸入端。

9、在所述第一操作模式中，響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)換控制外部信號(hào)，所述處理器被配置為：

10、每當(dāng)所述定時(shí)器達(dá)到選擇的定時(shí)值(例如但不一定是與所述定時(shí)周期的值對(duì)應(yīng)的值)時(shí)，生成第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的邊沿，例如，上升沿。

11、所述第一轉(zhuǎn)換器被配置為在所述第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的邊沿之后的固定且恒定的第一持續(xù)時(shí)間之后周期性開始轉(zhuǎn)換。

12、該固定持續(xù)時(shí)間可以等于轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的整數(shù)個(gè)周期。它還可以等于轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的一小部分，或者等于第一時(shí)鐘信號(hào)的x個(gè)循環(huán)或周期加上轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的y個(gè)循環(huán)或周期。

13、有利地，處理器還被配置為傳送轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)以及指示轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期的第一時(shí)間點(diǎn)(例如但不一定是開始)的同步信號(hào)，第一時(shí)間點(diǎn)對(duì)于每個(gè)周期是相同的，并且在存在轉(zhuǎn)換控制外部信號(hào)的情況下，處理器還被配置為將定時(shí)器的觸發(fā)延遲，直到下一個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)(例如，轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的下一個(gè)周期的開始)為止。

14、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理器被配置為從幾個(gè)預(yù)定義的定時(shí)值當(dāng)中選擇定時(shí)值。

15、在第一操作模式中，定時(shí)器可以有利地與轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)同步地復(fù)位。

16、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，集成電路可以包括至少一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且可包括不止兩個(gè)轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器可以由轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)，并且處理器在第一配置中被配置為傳送第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)具有是轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的倍數(shù)的周期并與轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)有第二恒定相位差。

17、因此，同一時(shí)鐘信號(hào)為所有轉(zhuǎn)換器計(jì)時(shí)。

18、這是特別有利的，因?yàn)閷?duì)準(zhǔn)所有轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘使能夠減少對(duì)轉(zhuǎn)換器的公共參考(例如公共參考電壓)的干擾。

19、實(shí)際上，發(fā)明人已觀察到，當(dāng)存在于同一集成電路上的幾個(gè)轉(zhuǎn)換器彼此異步操作時(shí)，它們因在參考中注入噪聲而彼此干擾。

20、并且，將同一時(shí)鐘信號(hào)傳送到所有轉(zhuǎn)換器使得能夠預(yù)測(cè)每個(gè)轉(zhuǎn)換器注入噪聲的時(shí)間點(diǎn)，并因此控制該干擾以便減少它，這在現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案中是不可能的。

21、此外，對(duì)于它們中的至少一些，與不同轉(zhuǎn)換器相關(guān)聯(lián)的恒定相位差(恒定等待時(shí)間)可以是相同或不同的。

22、有利地，處理器可以具有第二操作模式，在第二操作模式中，它被配置為與轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)異步地為定時(shí)器計(jì)時(shí)。

23、實(shí)際上，在一些應(yīng)用中，不具有恒定的等待時(shí)間可能是有用的。

24、那么，特別有利的是，集成電路包括用于接收選擇信號(hào)(例如，一比特)的選擇輸入端，這樣，處理器的兩種操作模式是通過選擇信號(hào)可選擇的。

技術(shù)特征：

1.一種集成電路，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中，所述處理器還被配置為傳送所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)和指示所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期的第一時(shí)間點(diǎn)的同步信號(hào)，其中，所述第一時(shí)間點(diǎn)對(duì)于每個(gè)周期是相同的，并且在存在所述轉(zhuǎn)換控制外部信號(hào)的情況下，所述處理器還被配置為將所述定時(shí)器的觸發(fā)延遲，直到下一個(gè)第一時(shí)間點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中，所述處理器被配置為從幾個(gè)預(yù)定義的定時(shí)值當(dāng)中選擇所述選擇的定時(shí)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中，所述定時(shí)器與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)同步地復(fù)位。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，還包括由所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)的至少一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且所述處理器還被配置為在所述第一操作模式中傳送第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)具有是所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的所述第一周期的倍數(shù)的第四周期并且與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)有第二恒定相位差。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述處理器具有第二操作模式，在所述第二操作模式中，所述處理器被配置為與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)異步地為所述定時(shí)器計(jì)時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成電路，還包括被配置為接收選擇信號(hào)的選擇輸入端，其中，所述處理器的所述第一操作模式和所述第二操作模式能夠通過所述選擇信號(hào)選擇。

9.一種微控制器，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微控制器，其中：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微控制器，還包括由所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)的至少一個(gè)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且所述處理器還被配置為在所述第一操作模式中傳送第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，第二周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)具有是所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的所述第一周期的倍數(shù)的第四周期并與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)有第二恒定相位差。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微控制器，其中，所述處理器具有第二操作模式，在所述第二操作模式中，所述處理器被配置為與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)異步地為所述定時(shí)器計(jì)時(shí)。

13.一種操作集成電路的方法，所述方法包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括由所述處理器：

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括由所述處理器從幾個(gè)預(yù)定義的定時(shí)值當(dāng)中選擇所述選擇的定時(shí)值。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)同步地復(fù)位所述定時(shí)器。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括由所述處理器在第二操作模式中與所述轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)異步地為所述定時(shí)器計(jì)時(shí)。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括由選擇輸入端接收選擇信號(hào)，所述處理器的所述第一操作模式和所述第二操作模式是能夠通過所述選擇信號(hào)選擇的。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及集成電路內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器由轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)。第一時(shí)鐘信號(hào)具有是轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的頻率的倍數(shù)的頻率。以第一時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)奏計(jì)時(shí)的定時(shí)器具有是轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的倍數(shù)的定時(shí)周期。處理器被配置為基于由定時(shí)器傳送的定時(shí)信號(hào)來控制轉(zhuǎn)換器，并具有第一操作模式，在第一操作模式中，處理器還被配置為與轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)同步地為定時(shí)器計(jì)時(shí)，并且基于定時(shí)信號(hào)來傳送轉(zhuǎn)換器的第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，第一周期轉(zhuǎn)換控制信號(hào)具有是轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)的周期的倍數(shù)的周期并且與轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘信號(hào)有第一恒定相位差。

技術(shù)研發(fā)人員：S·奧利夫里,J-F·林克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：意法半導(dǎo)體國(guó)際公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26