一种集成多MEMS传感器的控制装置制造方法及图纸

公开了一种集成多MEMS传感器的控制装置，包括：频率模块用于根据第一时钟信号和多个选择信号产生多个使能信号；信号转换模块，与所述频率模块连接，用于根据第二时钟信号和所述多个使能信号产生多个子使能信号，并根据所述多个子使能信号对多个传感器信号进行转换；其中，所述第一时钟信号的频率低于所述第二时钟信号的频率；所述第二时钟信号由所述多个使能信号控制。本实用新型专利技术通过多个使能信号控制第二时钟信号的产生，在多个使能信号中任一个有效时进行多个传感器信号的转换；在多个使能信号均无效时关闭相应的模块以降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种集成多MEMS传感器的控制装置
本技术涉及传感器领域，特别涉及一种集成多MEMS传感器的控制装置。
技术介绍
随着现代测控
的不断发展，测控领域对传感器的采集精度和响应速度和频带等都提出了更高的要求，而与之对应的是新一代的MEMS元件也积极迎合技术创新的需要，向整合振动仪、加速度计、磁力计与压力感测器等多轴MEMS元件方向发展，如加速度计、磁力计等集成到单一芯片上。目前工艺上已可使用系统级封装的方式，在一个芯片上集成多个传感元件，接口电路，甚至微处理器。其中传感元件可以是机械传感元件，压阻传感器元件，电容传感元件等实现。传感元件将感测的非电学量，转换成相应的电学量。接口电路对该电学量进行放大，并进行测量，并通过串行接口通知MCU，从而获得加速度、位移、方向等物理信息。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种集成多MEMS传感器的控制装置。根据本技术的第一方面，提供一种集成多MEMS传感器的控制装置，包括：频率模块，用于根据第一时钟信号和多个选择信号产生多个使能信号；信号转换模块，与所述频率模块连接，用于根据第二时钟信号和所述多个使能信号产生多个子使能信号，并根据所述多个子使能信号对多个传感器信号进行转换；其中，所述第一时钟信号的频率低于所述第二时钟信号的频率；所述第二时钟信号的产生由所述多个使能信号控制。优选地，所述控制装置还包括：第一振荡器，用于根据第一控制信号产生所述第一时钟信号；控制模块，与所述频率模块连接，用于根据所述多个使能信号产生第二控制信号；第二振荡器，与所述控制模块连接，用于根据所述第二控制信号产生所述第二时钟信号；所述第二振荡器根据所述多个使能信号处于工作状态或关闭状态。优选地，所述多个使能信号中任一个有效时，所述第二振荡器处于工作状态，产生第二时钟信号；所述多个使能信号均无效时，所述第二振荡器处于关闭状态。优选地，所述频率模块包括：预分频单元，用于将第一时钟信号进行预分频处理产生触发信号；二分频电路，用于将所述触发信号进行多次二分频产生多个不同频率的使能信号；多个选择单元，用于根据多个选择信号以及多个不同频率的使能信号输出多个使能信号。优选地，所述频率模块还包括：标记单元，与所述多个选择单元连接，用于当所述多个使能信号同时有效时，对所述多个使能信号进行优先级标记。优选地，所述信号转换模块在所述多个使能信号同时有效时，根据多个使能信号的优先级依次对多个传感器信号进行转换。优选地，所述触发信号的频率为多个预设数据输出频率中最大预设数据输出频率的二倍。优选地，所述信号转换模块包括：分时单元，用于根据所述多个使能信号产生多个子使能信号；信号转换单元，用于根据多个子使能信号获取多个传感器信号的第一方向分量、第二方向分量以及第三方向分量，并进行转换生成多个传感器测量值。优选地，所述第一方向、第二方向、第三方向彼此相互垂直。优选地，所述传感器信号为加速度信号或磁场强度信号。优选地，所述多个选择单元包括：第一选择单元，用于根据第一选择信号以及多个不同频率的使能信号输出第一使能信号；第二选择单元，用于根据第二选择信号以及多个不同频率的使能信号输出第二使能信号。优选地，所述第一使能信号和第二时钟信号产生第一子使能信号、第二子使能信号、第三子使能信号；以及根据所述第二使能信号和第二时钟信号产生第四子使能信号、第五子使能信号、第六子使能信号；信号转换单元，用于根据第一子使能信号、第二子使能信号、第三子使能信号获取第一传感器信号的第一方向分量、第二方向分量、第三方向分量，并进行转换生成第一传感器测量值；以及根据第四子使能信号、第五子使能信号、第六子使能信号获取第二传感器信号的第一方向分量、第二方向分量、第三方向分量，并进行转换生成第二传感器测量值。本技术提供的集成多MEMS传感器的控制装置，通过多个使能信号控制第二时钟信号的产生，在多个使能信号中任一个有效时进行多个传感器信号的转换；在多个使能信号均无效时关闭相应的模块以降低功耗。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本技术实施例提供的集成多MEMS传感器的控制装置的结构示意图；图2示出了本技术实施例提供的频率模块的结构示意图；图3示出了本技术实施例提供的各个信号的波形图具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。图1示出了本技术实施例提供的集成多MEMS传感器的控制装置的结构示意图。如图1所示，所述集成多MEMS传感器的控制装置包括第一振荡器10、频率模块20、控制模块30和信号转换模块50。其中，第一振荡器10用于根据第一控制信号Vctr1产生第一时钟信号CLK1。在本实施例中，集成多MEMS传感器的控制装置上电后，第一控制信号Vctr1触发第一振荡器10工作，产生第一时钟信号CLK1。所述第一振荡器10为低速低功耗的振荡器，产生的第一时钟信号CLK1的频率较低。频率模块20与所述第一振荡器10连接，用于根据第一时钟信号CLK1产生多个使能信号(EN1-ENM)，其中，M为大于等于2的整数。在本实施例中，频率模块20可以周期性数据输出。频率模块20的分频比由最小预设数据输出频率决定。计算公式如下：其中，DIVOC为输出速率计数器的分频比，ODR为预设数据输出频率，fCLK1为第一时钟信号CLK1的振荡频率。频率模块20包括预分频单元201、二分频电路202、第一选择单元203、第二选择单元204以及第M选择单元20k，其中，k＝M+2。其中，如图2所示，预分频单元201用于将第一时钟信号CLK1进行预分频处理产生触发信号Trigger；二分频电路202，用于将所述触发信号Trigger进行多次二分频产生多个不同频率的使能信号EN11-EN1n；第一选择单元203用于根据第一选择信号SEL1以及多个不同频率的使能信号EN11-EN1n输出第一使能信号EN1；第二选择单元204用于根据第二选择信号SEL2以及多个不同频率的使能信号EN11-EN1n输出第二使能信号EN2；第M选择单元20k(图中未示出)用于根据第M选择信号SELM以及多个不同频率的使能信号EN11-EN1n输出第M使能信号ENM。在本实施例中，预分频单元201可以由自启动的计数器实现。预分频单元201将第一时钟信号CLK1的频率预分频为多个预设数据输出频率中最大预设数据输出频率的二倍，最大预设数据输出速率处于0.1Hz～10KHz之间，即触发信号Trigger的频率为多个预设数据输出频率中最大预设数据输出频率的二倍。其中，最大预设数据输出频率指的是第一传感器信号Sensor1测量、第二传感器信号Sensor2测量或第M传感器信号SensorM所要求的最大预设数据输出频率中的较大值。二分频电路202包括n个串联连接的二分频单元(二分频1-二分频n)，每个二分频单元输出一个使能信号，即二分频电路202输出n个不同频率的使能信号EN11-EN1n。第一选择单元203分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成多MEMS传感器的控制装置，其特征在于，包括：频率模块，用于根据第一时钟信号和多个选择信号产生多个使能信号；信号转换模块，与所述频率模块连接，用于根据第二时钟信号和所述多个使能信号产生多个子使能信号，并根据所述多个子使能信号对多个传感器信号进行转换；其中，所述第一时钟信号的频率低于所述第二时钟信号的频率；所述第二时钟信号的产生由所述多个使能信号控制。

【技术特征摘要】
1.一种集成多MEMS传感器的控制装置，其特征在于，包括：频率模块，用于根据第一时钟信号和多个选择信号产生多个使能信号；信号转换模块，与所述频率模块连接，用于根据第二时钟信号和所述多个使能信号产生多个子使能信号，并根据所述多个子使能信号对多个传感器信号进行转换；其中，所述第一时钟信号的频率低于所述第二时钟信号的频率；所述第二时钟信号的产生由所述多个使能信号控制。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：第一振荡器，用于根据第一控制信号产生所述第一时钟信号；控制模块，与所述频率模块连接，用于根据所述多个使能信号产生第二控制信号；第二振荡器，与所述控制模块连接，用于根据所述第二控制信号产生所述第二时钟信号；所述第二振荡器根据所述多个使能信号处于工作状态或关闭状态。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述多个使能信号中任一个有效时，所述第二振荡器处于工作状态，产生所述第二时钟信号；所述多个使能信号均无效时，所述第二振荡器处于关闭状态。4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述频率模块包括：预分频单元，用于将所述第一时钟信号进行预分频处理产生触发信号；二分频电路，用于将所述触发信号进行多次二分频产生多个不同频率的使能信号；多个选择单元，用于根据多个选择信号以及所述多个不同频率的使能信号输出多个使能信号。5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述频率模块还包括：标记单元，与所述多个选择单元连接，用于当所述多个使能信号同时有效时，对所述多个使能信号进行优先级标记。6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述信号转换模块在所述多个使能信号同时有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33