專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法和電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電視機(jī)ADC信號(hào)采集電路領(lǐng)域，具體涉及一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方 法和電路。
背景技術(shù)：
電視機(jī)系統(tǒng)中需要采集并檢測(cè)多種信號(hào)，如按鍵信號(hào)、電池電量信號(hào)、機(jī)腔溫度信 號(hào)、環(huán)境亮度信號(hào)等。在按鍵信號(hào)輸入方面，有直接用多個(gè)按鍵IO組成鍵盤(pán)矩陣輸入數(shù)字 信號(hào)的方式，也有通過(guò)電阻分壓方式，利用CPU提供的一路低速ADC輸入端口來(lái)模擬多個(gè)按 鍵IO輸入的方式；在電池電量信號(hào)輸入方面，絕大部分采用不同精度的ADC轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn) 信號(hào)采集；在機(jī)腔溫度信號(hào)、環(huán)境亮度信號(hào)輸入方面，普遍的方法是，先用相應(yīng)的傳感器感 應(yīng)機(jī)腔溫度信號(hào)或者環(huán)境亮度信號(hào)，再分別用不同的ADC模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集。當(dāng)電視系統(tǒng)中需要集成上述多項(xiàng)功能時(shí)，不得不采用多個(gè)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以及多個(gè) IO 口來(lái)完成信號(hào)的采集和檢測(cè)。這樣就面臨著一個(gè)IO 口資源需求大，輸入電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、縮減所用IO 口數(shù)量的、 實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道多種信號(hào)的自動(dòng)采集和轉(zhuǎn)換的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路；并且提供一種相應(yīng) 的多個(gè)通道多種信號(hào)的自動(dòng)采集和轉(zhuǎn)換的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，包括a)采 用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)從所述多通道中選擇一路模擬信號(hào)；b)將所述模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；c)將所述數(shù)字信號(hào)鎖存并輸出?？蛇x的，采用一個(gè)多選一的模擬開(kāi)關(guān)，所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)控 制所述多選一的模擬開(kāi)關(guān)從所述多通道中選擇一路模擬信號(hào)?？蛇x的，所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)有效時(shí)，對(duì)應(yīng)的通道打開(kāi)；所述多 通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)無(wú)效時(shí)，對(duì)應(yīng)的通道關(guān)閉。可選的，步驟C)中信號(hào)輸出時(shí)采用數(shù)據(jù)輸出同步信號(hào)，允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路讀 取。可選的，步驟a)之前采用通道使能信號(hào)從所述多個(gè)通道中選擇需要采集信號(hào)的 通道。其中，當(dāng)所述多通道中某一通道對(duì)應(yīng)的通道使能信號(hào)和多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí) 序信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，該通道打開(kāi)；否則該通道關(guān)閉。可選的，步驟b)中可以采用ADC模塊將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。所述ADC 模塊可以是逐次逼近的ADC電路。本發(fā)明還提供了一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，包括通道選擇模塊，從多個(gè)通道 中選擇一路模擬信號(hào)；ADC模塊，將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；輸出鎖存模塊，鎖存并 輸出所述數(shù)字信號(hào)；時(shí)序控制模塊，產(chǎn)生電路工作所需的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)。
可選的，所述時(shí)序控制模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)包括控制所述通道開(kāi)/關(guān) 的多通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí)序信號(hào)和區(qū)分不同通道的通道標(biāo)識(shí)信號(hào)。其中，所述通道標(biāo)識(shí) 信號(hào)的位數(shù)η和所述通道的個(gè)數(shù)N的關(guān)系為m = Iog2N0可選的，所述多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路還包括通道使能模塊，產(chǎn)生通道使能信號(hào) 從所述多個(gè)通道中選擇需要采集信號(hào)的通道。所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí)序信號(hào)，控制 所述被選擇的通道的開(kāi)/關(guān)?？蛇x的，所述時(shí)序控制模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還包括數(shù)據(jù)輸出同步信 號(hào)，允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路讀取?？蛇x的，所述時(shí)序控制模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還包括ADC模塊的復(fù)位信 號(hào)，使ADC模塊沒(méi)有接收到所述模擬信號(hào)時(shí)停止工作。可選的，所述通道選擇模塊采用多選一的模擬開(kāi)關(guān)。所述多選一的模擬開(kāi)關(guān)的通 過(guò)與非門(mén)被所述時(shí)序控制模塊控制?？蛇x的，所述ADC模塊為逐次逼近的ADC電路?？蛇x的，所述ADC模塊產(chǎn)生通道轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)給時(shí)序控制模塊，使時(shí)序控制模塊 產(chǎn)生下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換周期的時(shí)序控制信號(hào)。本發(fā)明提供了一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法和電路，通過(guò)單個(gè)ADC多通道循環(huán)采 集的方式實(shí)現(xiàn)電視機(jī)系統(tǒng)中多種信號(hào)自動(dòng)采集，節(jié)省了 ADC模塊的使用量，極大的簡(jiǎn)化了 輸入電路結(jié)構(gòu)，同時(shí)縮減了所用的IO 口數(shù)量。整個(gè)多通道ADC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，用一 個(gè)ADC實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)轉(zhuǎn)換，是電視機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中一個(gè)經(jīng)濟(jì)，靈活的選擇。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明的一種通道選擇模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一對(duì)應(yīng)的工作流程圖；圖6是本發(fā)明的實(shí)施例一對(duì)應(yīng)的工作時(shí)序圖；圖7是本發(fā)明的實(shí)施例二對(duì)應(yīng)的工作流程圖；圖8是本發(fā)明的實(shí)施例二對(duì)應(yīng)的工作時(shí)序圖；圖9是本發(fā)明的實(shí)施例三對(duì)應(yīng)的工作流程具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí) 施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明的多通 道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路包括以下幾個(gè)模塊多通道選擇模塊、ADC模塊、時(shí)序控制模塊和輸出 鎖存模塊，其中通道數(shù)為N，N為大于1的自然數(shù)。多通道選擇模塊可以從N路通道Al-AN中選擇一路通道中的輸入信號(hào)(即模擬信 號(hào))發(fā)送給ADC模塊進(jìn)行處理。本實(shí)施例中，采用N選一的模擬開(kāi)關(guān)作為多通道選擇模塊。每一通道傳輸一路信號(hào)，該信號(hào)通常是傳感器采集得到的電視機(jī)系統(tǒng)中的模擬信號(hào)，例如 按鍵信號(hào)、電池電量信號(hào)、機(jī)腔溫度信號(hào)、環(huán)境亮度信號(hào)等。多通道選擇模塊在同一時(shí)刻只 能將一路通道打開(kāi)，其余通道關(guān)閉，并且將打開(kāi)的通道中的信號(hào)發(fā)送到ADC模塊中進(jìn)行處理。ADC模塊將從多通道選擇模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；雖然ADC模 塊在同一時(shí)刻只能轉(zhuǎn)換從多通道選擇模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的一種模擬信號(hào)，但是通過(guò)多通道選擇 模塊選擇不同的信號(hào)，ADC模塊可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換多種不同的信號(hào)。這樣 多種信號(hào)轉(zhuǎn)換共用一個(gè)ADC模塊，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。考慮到電視機(jī)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn) 換精度和頻率需求，該模塊可以由一個(gè)逐次逼近的ADC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。輸出鎖存模塊鎖存并輸出由ADC模塊處理的數(shù)字信號(hào)，直到數(shù)據(jù)在同步信號(hào)DR有 效時(shí)供后級(jí)電路(如CPU)讀取，若數(shù)據(jù)不被讀取，則在下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié)束后被更新。時(shí)序控制模塊產(chǎn)生電路工作所需的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)，包括N通道選擇的時(shí) 分復(fù)用時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]及通道標(biāo)識(shí)信號(hào)CH_SIGN[n:l]等。N通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí)序 信號(hào)SLOT [1 N]和各通道Al-AN —一對(duì)應(yīng)，控制各通道Al-AN的開(kāi)/關(guān)，使得在同一時(shí)刻最 多只有一個(gè)通道打開(kāi)并傳輸信號(hào)。通道標(biāo)識(shí)信號(hào)CH_SIGN[n:l]，標(biāo)識(shí)并區(qū)分不同的通道。 當(dāng)某一通道A[i]打開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的通道標(biāo)志信號(hào)有效，表示此時(shí)AD轉(zhuǎn)換的是通道A[i]的模 擬信號(hào)。通道標(biāo)識(shí)信號(hào)的位數(shù)η和通道數(shù)N的關(guān)系為n = log2N。ADC模塊工作所需的時(shí)鐘信號(hào)可以由系統(tǒng)產(chǎn)生，也可以由時(shí)序控制模塊產(chǎn)生，本實(shí) 施例優(yōu)選由時(shí)序控制模塊產(chǎn)生ADC模塊的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)序控制模塊產(chǎn)生電路工作所需的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還可以包括數(shù)據(jù)輸出同 步信號(hào)DR，標(biāo)志輸出信號(hào)是否有效，允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路讀取。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出同步信號(hào)DR有 效時(shí)，輸出鎖存模塊輸出的數(shù)據(jù)有效，供后級(jí)電路(如CPU)讀取。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，在圖1所示電路結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上增加了一個(gè)通道使能模塊，產(chǎn)生通道使能信號(hào)CH_EN[1 :N]，從N個(gè)通道Al-AN中選擇 需要采集信號(hào)的通道。通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]為與N個(gè)通道Al-AN—一對(duì)應(yīng)的使能信 號(hào)。當(dāng)需要采集某個(gè)通道的信號(hào)，則把對(duì)應(yīng)的使能信號(hào)設(shè)置有效。若某個(gè)通道的使能信號(hào) 設(shè)置為禁止，則不采集該通道的信號(hào)，同時(shí)也不產(chǎn)生該通道的數(shù)據(jù)輸出有效的同步信號(hào)DR。 通過(guò)通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]可以在多個(gè)通道Al-AN中選取一個(gè)或幾個(gè)需要采集信號(hào)的 通道，其他未被通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]選中的通道關(guān)閉。如某通道A[m]未被其對(duì)應(yīng)的 通道使能信號(hào)CH_EN[m]使能，那么該通道關(guān)閉。此時(shí)即使其對(duì)應(yīng)的通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí) 序信號(hào)SL0T[m]有效，仍然不會(huì)有模擬信號(hào)被傳送到ADC模塊。某一時(shí)刻，某一通道對(duì)應(yīng) 的通道使能信號(hào)和對(duì)應(yīng)的通道選擇時(shí)分復(fù)用時(shí)序信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，該通道的信號(hào)才能被采 集。這樣既可以有選擇性采集需要的某些通道的信號(hào)，對(duì)于不需要采集信號(hào)的通道則關(guān)閉， 節(jié)省了能耗；又可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)多通道的自動(dòng)采集，精簡(jiǎn)了電路結(jié)構(gòu)。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，在圖2所示電路結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生電路工作所需的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還可以包括ADC模塊的復(fù) 位信號(hào)，使ADC模塊沒(méi)有接收到輸入信號(hào)(即模擬信號(hào))時(shí)停止工作，直到通道有效周期結(jié) 束ο圖4是本發(fā)明的一種通道選擇模塊的結(jié)構(gòu)圖。其中，Al、A2. . .AN為N個(gè)通道，每個(gè)通道傳輸相應(yīng)的模擬信號(hào)；從圖4中可以看出，本實(shí)施例采用多選一的模擬開(kāi)關(guān)作為通 道選擇模塊，并且通過(guò)與非門(mén)被時(shí)序控制模塊控制。各通道對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)的打開(kāi)或關(guān)閉由通 道使能信號(hào)CH_EN[1:N]和時(shí)序信號(hào)SLOT[1:N]共同控制。若要采集任意幾個(gè)通道信號(hào)，則 在電路工作期間這些通道的CH_EN[i]可以一直保持為有效。因?yàn)镾L0T[1:N]是一個(gè)時(shí)分 復(fù)用的時(shí)序信號(hào)，所以任意一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)通道的開(kāi)關(guān)能打開(kāi)，不會(huì)引起各通道間數(shù)據(jù) 的干擾。下面結(jié)合圖5說(shuō)明未采用通道使能信號(hào)的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路(實(shí)施例一) 對(duì)應(yīng)的工作流程1.當(dāng)多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路開(kāi)始工作后，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生N通道時(shí)分復(fù)用的 時(shí)序信號(hào)SLOT [1: N]；2.在某個(gè)通道有效時(shí)間內(nèi)(SL0T[i]為高電平)，則通道選擇模塊中對(duì)應(yīng)通道的模 擬開(kāi)關(guān)打開(kāi)，該通道信號(hào)傳送到AD轉(zhuǎn)換模塊處理；3. AD轉(zhuǎn)換模塊把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；4.數(shù)字信號(hào)送到輸出鎖存模塊鎖存；5.時(shí)序控制模塊產(chǎn)生輸出同步信號(hào)，允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路讀?。?.通道有效時(shí)序信號(hào)結(jié)束，SL0T[i]變?yōu)榈碗娖?，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生下一個(gè)通道 的時(shí)序信號(hào)，一個(gè)通道的轉(zhuǎn)換周期結(jié)束。圖5所示流程對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖如圖6所示。由時(shí)序控制模塊產(chǎn)生N通道時(shí)分復(fù)用的 時(shí)序信號(hào)SL0T[1 :N]，當(dāng)某個(gè)通道對(duì)應(yīng)的時(shí)序信號(hào)為高電平時(shí)，電路對(duì)該通道的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn) 換；任意一個(gè)時(shí)刻，只有一個(gè)SLOT信號(hào)為高電平。在通道信號(hào)轉(zhuǎn)換期間，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生 通道標(biāo)識(shí)信號(hào)CH_SIGN[n:l]，用于區(qū)分轉(zhuǎn)換的通道；該通道信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)被輸 出鎖存模塊鎖存，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生輸出同步信號(hào)DR，DR為一個(gè)高電平的脈沖信號(hào)。在DR 信號(hào)的下降沿，后級(jí)電路讀取數(shù)據(jù)和通道標(biāo)識(shí)信號(hào)。為了優(yōu)化本發(fā)明的工作性能，在電路中加入產(chǎn)生通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]的通 道使能模塊，這樣就可以根據(jù)需要選取想要采集并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的通道。其對(duì)應(yīng)的多通道信號(hào) 采集轉(zhuǎn)換電路(實(shí)施例二)的工作流程如圖7所示。在上述的步驟1和步驟2之間，可以增 加對(duì)通道選擇使能信號(hào)CH_EN[i]的判斷(步驟7)。若對(duì)應(yīng)通道使能信號(hào)有效(CH_EN[i] 為高電平)，則通道選擇模塊中對(duì)應(yīng)通道的模擬開(kāi)關(guān)打開(kāi)，該通道信號(hào)傳送到AD轉(zhuǎn)換模塊 處理；若對(duì)應(yīng)通道選擇使能信號(hào)CH_EN[i]為無(wú)效，則對(duì)應(yīng)通道的模擬開(kāi)關(guān)關(guān)斷，從而降低 電路的功耗。同時(shí)，若通道選擇使能信號(hào)CH_EN[i]為無(wú)效，時(shí)序控制模塊在該通道轉(zhuǎn)換周 期內(nèi)不產(chǎn)生有效的輸出同步信號(hào)DR，避免后級(jí)電路讀取錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。圖7所示流程對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖如圖8所示。通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]高電平時(shí)有 效，表示對(duì)應(yīng)通道有信號(hào)需要采集轉(zhuǎn)換。在圖8中，CH_EN[2]為低電平，通道2的信號(hào)無(wú) 效，其他通道信號(hào)被采集；由時(shí)序控制模塊產(chǎn)生N通道有效的時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]，高電平 有效；時(shí)序控制模塊根據(jù)通道有效信號(hào)產(chǎn)生通道標(biāo)識(shí)信號(hào)CH_SIGN[n: 1]；經(jīng)過(guò)1個(gè)通道轉(zhuǎn) 換周期后，時(shí)序控制模塊產(chǎn)生一個(gè)有效的輸出同步信號(hào)DR，在該有效的同步信號(hào)DR的下降 沿CPU讀取數(shù)據(jù)和通道信息。在圖8中，由于通道2的信號(hào)不采集，所以沒(méi)有對(duì)應(yīng)的有效DR 信號(hào)產(chǎn)生，輸出數(shù)據(jù)保持通道1的數(shù)據(jù)。作為一種進(jìn)一步的優(yōu)化實(shí)施方式，在電路中加入ADC模塊的復(fù)位信號(hào)。本實(shí)施例中該ADC模塊的復(fù)位信號(hào)時(shí)序控制模塊產(chǎn)生。其對(duì)應(yīng)的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路(實(shí)施例 三)的工作流程如圖9所示。就是對(duì)于上述步驟7，當(dāng)對(duì)應(yīng)通道使能信號(hào)CH_EN[i]為無(wú)效， 則對(duì)應(yīng)通道的模擬開(kāi)關(guān)關(guān)斷。同時(shí)時(shí)序控制模塊產(chǎn)生AD轉(zhuǎn)換模塊的復(fù)位信號(hào)，在通道不需 要轉(zhuǎn)換時(shí)，使AD轉(zhuǎn)換模塊停止工作，直到通道有效周期結(jié)束，從而進(jìn)一步降低電路的功耗。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三中的ADC模塊還可以產(chǎn)生 通道轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)給時(shí)序控制模塊，使時(shí)序控制模塊產(chǎn)生下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換周期的時(shí)序控制 信號(hào)，以提高信號(hào)轉(zhuǎn)換的正確率。對(duì)應(yīng)的工作流程為就是在上述步驟4數(shù)字信號(hào)送到輸出 鎖存模塊鎖存的同時(shí)產(chǎn)生該通道轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)給時(shí)序控制模塊，使時(shí)序控制模塊產(chǎn)生下一 個(gè)通道轉(zhuǎn)換周期的時(shí)序控制信號(hào)。本發(fā)明提供的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其主要步驟包括a)從多通道中選擇一路模擬信號(hào)；b)將步驟a)中被選擇的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；c)將步驟b)中得到的數(shù)字信號(hào)鎖存并輸出；其中，步驟a)中采用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]從所述多通道 中選擇一路模擬信號(hào)。步驟a)中，有N個(gè)通道，分別為A1-AN。所采用的多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí) 序信號(hào)SL0T[1:N]與各個(gè)通道Al-AN—一對(duì)應(yīng)。通過(guò)多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào) SL0T[1 N]控制各通道Al-AN的開(kāi)/關(guān)，使得在同一時(shí)刻最多只有一個(gè)通道打開(kāi)并傳輸信 號(hào)。作為一種優(yōu)選方式，可以采用圖1中的多通道選擇模塊。用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的 時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]控制該多通道選擇模塊的通道開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)從N個(gè)通道中選擇一路 模擬信號(hào)。進(jìn)一步的，可以采用圖4所示的多選一的模擬開(kāi)關(guān)作為通道選擇模塊。步驟b)中，可以采用圖1所示的ADC模塊將從多通道選擇模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。作為一種優(yōu)選方式該ADC模塊可以由一個(gè)逐次逼近的ADC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。步驟c)中，數(shù)字信號(hào)的鎖存和輸出可以采用圖1所示的輸出鎖存模塊實(shí)現(xiàn)。輸出 時(shí)，可以采用通道標(biāo)識(shí)信號(hào)區(qū)分所要輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的通道。同時(shí)，還可以采用數(shù)據(jù)輸 出同步信號(hào)DR。輸出鎖存模塊鎖存并輸出由ADC模塊處理的數(shù)字信號(hào)，直到數(shù)據(jù)在同步信 號(hào)DR有效時(shí)允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路(如CPU)讀取，若數(shù)據(jù)不被讀取，則在下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié) 束后被更新。在某個(gè)通道有效時(shí)間內(nèi)(SL0T[i]為高電平)，則對(duì)應(yīng)通道打開(kāi)；其余通道關(guān)閉，其 對(duì)應(yīng)的多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)為低電平。該被打開(kāi)的通道中的模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換 成數(shù)字后被鎖存并輸出。輸出時(shí)通道標(biāo)志信號(hào)指示輸出的信號(hào)來(lái)自該被打開(kāi)的通道，輸出 同步信號(hào)DR有效時(shí)指示后級(jí)電路可以讀取該輸出的信號(hào)。當(dāng)該被打開(kāi)的通道的有效時(shí)序 信號(hào)結(jié)束，SL0T[i]變?yōu)榈碗娖胶?，下一個(gè)通道的時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生，當(dāng)前通道的轉(zhuǎn)換周期結(jié)束。作為一種優(yōu)選的方式，上述的多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]、通道 標(biāo)識(shí)信號(hào)和輸出同步信號(hào)DR可以用一個(gè)時(shí)序控制模塊產(chǎn)生。作為一種優(yōu)選的方式，可以在用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)SL0T[1:N]從 N個(gè)通道中選擇一路模擬信號(hào)之前，先從N個(gè)通道Al-AN選取其中某一個(gè)或幾個(gè)需要采集 信號(hào)的通道?？梢圆捎脠D2所示的通道使能模塊產(chǎn)生的通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]來(lái)選取 那些需要采集信號(hào)的通道。此時(shí)只有當(dāng)N個(gè)通道Al-AN中某一通道Ai對(duì)應(yīng)的通道使能信號(hào)CH_EN[i]和多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)SL0T[i]同時(shí)有效時(shí)，該通道才打開(kāi)；否 則該通道關(guān)閉。若通道選擇使能信號(hào)CH_EN[i]無(wú)效時(shí)，不產(chǎn)生有效的輸出同步信號(hào)DR。作為一種優(yōu)選的方式，用通道使能信號(hào)CH_EN[1:N]來(lái)選取需要采集并轉(zhuǎn)換信 號(hào)的通道后，如果多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)SL0T[i]有效，而通道使能信號(hào)CH_ EN[i]無(wú)效，此時(shí)可以不進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō)當(dāng)ADC模塊沒(méi)有接收到前級(jí)電路(多通道 選擇模塊)發(fā)送過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)時(shí)停止工作，直到當(dāng)前的通道有效周期結(jié)束。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施例。應(yīng) 當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說(shuō)明書(shū)中所述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，包括a)采用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)從所述多通道中選擇一路模擬信號(hào)；b)將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；c)將所述數(shù)字信號(hào)鎖存并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，提供一個(gè)多選一的 模擬開(kāi)關(guān)，所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)控制所述多選一的模擬開(kāi)關(guān)從所述多通 道中選擇一路模擬信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述多通道選擇 的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)有效時(shí)，對(duì)應(yīng)的通道打開(kāi)；所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào) 無(wú)效時(shí)，對(duì)應(yīng)的通道關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步驟c)中信號(hào)輸出 時(shí)采用通道標(biāo)識(shí)信號(hào)，區(qū)分不同的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步驟c)中信號(hào)輸出 時(shí)采用數(shù)據(jù)輸出同步信號(hào)，允許數(shù)據(jù)被后級(jí)電路讀取。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5其中一項(xiàng)所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步 驟a)之前采用通道使能信號(hào)從所述多個(gè)通道中選擇需要采集信號(hào)的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，當(dāng)所述多通道中某 一通道對(duì)應(yīng)的通道使能信號(hào)和多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，該通道打 開(kāi)；否則該通道關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步驟b)中采用ADC 模塊將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；并且所述ADC模塊沒(méi)有接收到所述模擬信號(hào)時(shí)停止工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5其中一項(xiàng)所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，步 驟b)中采用ADC模塊將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，所述ADC模塊為逐次逼近的ADC 電路。
11.一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，包括通道選擇模塊，從多個(gè)通道中選擇一路模擬信號(hào)；ADC模塊，將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號(hào)；輸出鎖存模塊，鎖存并輸出所述數(shù)字信號(hào)；時(shí)序控制模塊，產(chǎn)生電路工作所需的時(shí) 序信號(hào)和控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述時(shí)序控制模 塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)包括控制所述通道開(kāi)/關(guān)的多通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí)序信 號(hào)和區(qū)分不同通道的通道標(biāo)識(shí)信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述通道標(biāo)識(shí)信 號(hào)的位數(shù)η和所述通道的個(gè)數(shù)N的關(guān)系為n = Iog2N0
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述多通道信號(hào) 采集轉(zhuǎn)換電路還包括通道使能模塊，產(chǎn)生通道使能信號(hào)從所述多個(gè)通道中選擇需要采集信 號(hào)的通道。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述多通道選擇的時(shí)分復(fù)用時(shí)序信號(hào)，控制所述被選擇的通道的開(kāi)/關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11或12或14或15所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于， 所述時(shí)序控制模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還包括數(shù)據(jù)輸出同步信號(hào)，允許數(shù)據(jù)被后級(jí) 電路讀取。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或12或14或15所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于， 所述時(shí)序控制模塊產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)和控制信號(hào)還包括ADC模塊的復(fù)位信號(hào)，使ADC模塊沒(méi) 有接收到所述模擬信號(hào)時(shí)停止工作。
18.根據(jù)權(quán)利要求11或12或14或15所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于， 所述通道選擇模塊采用多選一的模擬開(kāi)關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述多選一的模 擬開(kāi)關(guān)通過(guò)與非門(mén)被所述時(shí)序控制模塊控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求11或12或14或15所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于， 所述ADC模塊為逐次逼近的ADC電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求11或12或14或15所述的多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所 述ADC模塊產(chǎn)生通道轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)給時(shí)序控制模塊，使時(shí)序控制模塊產(chǎn)生下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換 周期的時(shí)序控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換方法，包括a)采用多通道選擇的時(shí)分復(fù)用的時(shí)序信號(hào)從所述多通道中選擇一路模擬信號(hào)；b)將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；c)將所述數(shù)字信號(hào)鎖存并輸出。本發(fā)明還提供了一種多通道信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路，包括通道選擇模塊、ADC模塊、輸出鎖存模塊和時(shí)序控制模塊。本發(fā)明通過(guò)單個(gè)ADC多通道循環(huán)采集的方式實(shí)現(xiàn)電視機(jī)系統(tǒng)中多種信號(hào)采集檢測(cè)，節(jié)省了ADC模塊的使用量，極大的簡(jiǎn)化了輸入電路結(jié)構(gòu)，同時(shí)縮減了所用的IO口數(shù)量。整個(gè)多通道ADC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，用一個(gè)ADC模塊實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)轉(zhuǎn)換，是電視機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中一個(gè)經(jīng)濟(jì)，靈活的選擇。
文檔編號(hào)H04N5/44GK102065254SQ200910198848
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者嚴(yán)淼, 徐興明, 羅先才, 胡燕, 陳富濤 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)矽科微電子有限公司