一种信息采集设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种信息采集设备及方法。该设备包括调节装置和处理器；处理器包括调节模块、脉冲发生模块、第一转换模块和多个差分比较模块；调节装置与调节模块连接，调节模块用于根据调节装置的状态输出调节信号；脉冲发生模块与调节模块连接，脉冲发生模块用于根据调节信号输出脉冲波；差分比较模块用于在脉冲波对应的直流信号的幅值与待采集设备输出的信号对应的幅值相同时，输出第一电平信号；第一转换模块与脉冲发生模块连接，第一转换模块用于在差分比较模块输出第一电平信号时，将脉冲波对应的直流信号转换为目标采集信号。本发明专利技术的技术方案采用处理器芯片即可实现信息采集，无需外接硬件，降低了信息采集的成本和功耗，减少了热量产生。减少了热量产生。减少了热量产生。

【技术实现步骤摘要】
一种信息采集设备及方法


[0001]本专利技术涉及信息采集
，尤其涉及一种信息采集设备及方法。

技术介绍

[0002]在大部分数字信号处理的场合中，传感器通常使用电压模拟来量化对应的传感信号。
[0003]在处理传出的电压模拟量时，比较常见的方式是采用专用的数模转换芯片，对模拟电信号进行相应的模数变换，以方便后续的信号数字化编码及存储。
[0004]但专用的数模转换芯片存在成本高、功耗高、散热难的问题，尤其是在通道数量越多的情况下，专用的数模转换芯片的使用就越受局限。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种信息采集设备及方法，以解决采用数模转换芯片采集传感器的模拟量，存在成本高、功耗高、散热难的问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种信息采集设备，信息采集设备包括：调节装置和处理器；所述处理器包括调节模块、脉冲发生模块、第一转换模块和多个差分比较模块；
[0007]所述调节装置与所述调节模块连接，所述调节模块用于根据所述调节装置的状态输出调节信号；
[0008]所述脉冲发生模块与所述调节模块连接，所述脉冲发生模块用于根据所述调节信号输出脉冲波；
[0009]所述差分比较模块的第一输入端与所述脉冲发生模块连接，所述差分比较模块的第二输入端与待采集设备连接，所述差分比较模块用于在所述脉冲波对应的直流信号的幅值与所述待采集设备输出的信号对应的幅值相同时，输出第一电平信号；
[0010]所述第一转换模块与所述脉冲发生模块连接，所述第一转换模块用于在所述差分比较模块输出第一电平信号时，将所述脉冲波对应的直流信号转换为目标采集信号。
[0011]可选地，所述处理器为现场可编程逻辑门阵列芯片。
[0012]可选地，所述差分比较模块为所述现场可编程逻辑门阵列芯片内部的IBUFDS原语。
[0013]可选地，所述调节装置包括旋转编码器；
[0014]所述调节模块与所述旋转编码器连接，所述调节模块用于根据所述旋转编码器的旋转状态输出第一转向信号和第二转向信号；所述脉冲发生模块用于根据所述第一转向信号和第二转向信号输出所述脉冲波。
[0015]可选地，所述处理器还包括第二转换模块；
[0016]所述差分比较模块的第一输入端通过所述第二转换模块与所述脉冲发生模块连接，所述第二转换模块用于将所述脉冲波转换为直流信号。
[0017]可选地，所述第二转换模块包括电阻和电容；
[0018]所述电阻的第一端与所述脉冲发生模块连接，所述电阻的第二端与所述差分比较模块的第一输入端连接；
[0019]所述电容的第一端与所述电阻的第二端连接，所述电容的第二端连接电源信号。
[0020]可选地，所述调节模块包括：采样单元、边沿捕获单元和转向信号输出单元；
[0021]所述采样单元的第一端与所述旋转编码器的第一端连接，所述采样单元的第二端与所述旋转编码器的第二端连接，所述采样单元用于采集所述旋转编码器的第一编码信号和第二编码信号；
[0022]所述边沿捕获单元与所述采样单元的第一输出端连接，所述边沿捕获单元用于获取所述第一编码信号对应的上升沿信号和下降沿信号；
[0023]所述转向信号输出单元的第一端与采样单元的第二输出端连接，所述转向信号输出单元的第二端与所述边沿捕获单元连接，所述转向信号输出单元用于根据所述上升沿信号、所述下降沿信号和所述第二编码信号输出所述第一转向信号和所述第二转向信号。
[0024]可选地，所述调节模块还包括同步单元；
[0025]所述采样单元的第一输出端与所述同步单元的第一输入端连接，所述采样单元的第二输出端与所述同步单元的第二输入端连接；
[0026]所述同步单元的第一输出端与所述边沿捕获单元连接，所述同步单元的第二输出端与所述转向信号输出单元的第一端连接。
[0027]可选地，所述处理器还包括读取模块和存储模块；
[0028]所述读取模块的输入端与所述脉冲发生模块连接，所述读取模块用于在所述差分比较模块输出第一电平信号时，读取所述脉冲波对应的直流信号；
[0029]所述读取模块的输出端与所述存储模块连接，所述存储模块用于存储所述直流信号；
[0030]所述第一转换模块与所述存储模块连接，所述第一转换模块用于将所述脉冲波对应的直流信号转换为目标采集信号。
[0031]可选地，信息采集设备还包括显示模块；
[0032]所述第一转换模块与所述显示模块连接，所述显示模块用于显示所述目标采集信号。
[0033]根据本专利技术的另一方面，提供了一种信息采集方法，信息采集方法由本专利技术任意实施方案所述的信息采集设备执行，所述信息采集方法包括：
[0034]调节模块根据调节装置的状态输出调节信号；
[0035]脉冲发生模块根据所述调节信号输出脉冲波；
[0036]差分比较模块在所述脉冲波对应的直流信号的幅值与待采集设备输出的信号对应的幅值相同时，输出第一电平信号；
[0037]第一转换模块将所述脉冲波对应的直流信号转换为目标采集信号。
[0038]本专利技术实施例的技术方案，通过调节调节装置，改变脉冲发生模块输出的脉冲波对应的直流信号幅值，直至差分比较模块输出第一电平信号，此时的脉冲波对应的直流信号幅值即为待采集设备输出的信号幅值，再通过第一转换模块将脉冲波对应的直流信号转换为交流信号，即可得到待采集设备输出的目标采集信号。因此，通过采用处理器内部的差分比较模块即可采集待采集设备输出的信号，无需使用比较器，无需通过专用的数模转换
芯片采集，无需采用多个芯片，从而降低了信息采集的成本和功耗，减少了热量的产生。并且，处理器集成了多个差分比较模块，可以实现同时采集多个待采集设备的信号，或同时采集一个待采集设备中多个通道的信号，提高了信息采集的效率。通过采用处理器内部的差分比较模块采集待采集设备输出的信号，与使用差分比较器和模数转换芯片相比，无需外接硬件，使用处理器芯片即可实现采集，可以减少热量产生；这种方式更简单也更容易控制成本，且测量的通道数取决于处理器的I/O口的数量，可以便捷实现多通道采集。此外，处理器内部的差分比较模块的分辨率较高，使得获取到的目标采集信号与待采集设备输出的信号相差较小，从而提高了信息采集的准确度。本专利技术实施例的技术方案解决了采用数模转换芯片采集传感器的模拟量，存在成本高、功耗高、散热难的问题，达到了降低信息采集的成本和功耗，减少了热量产生的效果。
[0039]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息采集设备，其特征在于，包括：调节装置和处理器；所述处理器包括调节模块、脉冲发生模块、第一转换模块和多个差分比较模块；所述调节装置与所述调节模块连接，所述调节模块用于根据所述调节装置的状态输出调节信号；所述脉冲发生模块与所述调节模块连接，所述脉冲发生模块用于根据所述调节信号输出脉冲波；所述差分比较模块的第一输入端与所述脉冲发生模块连接，所述差分比较模块的第二输入端与待采集设备连接，所述差分比较模块用于在所述脉冲波对应的直流信号的幅值与所述待采集设备输出的信号对应的幅值相同时，输出第一电平信号；所述第一转换模块与所述脉冲发生模块连接，所述第一转换模块用于在所述差分比较模块输出第一电平信号时，将所述脉冲波对应的直流信号转换为目标采集信号。2.根据权利要求1所述的信息采集设备，其特征在于，所述处理器为现场可编程逻辑门阵列芯片。3.根据权利要求2所述的信息采集设备，其特征在于，所述差分比较模块为所述现场可编程逻辑门阵列芯片内部的IBUFDS原语。4.根据权利要求1所述的信息采集设备，其特征在于，所述调节装置包括旋转编码器；所述调节模块与所述旋转编码器连接，所述调节模块用于根据所述旋转编码器的旋转状态输出第一转向信号和第二转向信号；所述脉冲发生模块用于根据所述第一转向信号和第二转向信号输出所述脉冲波。5.根据权利要求1所述的信息采集设备，其特征在于，所述处理器还包括第二转换模块；所述差分比较模块的第一输入端通过所述第二转换模块与所述脉冲发生模块连接，所述第二转换模块用于将所述脉冲波转换为直流信号。6.根据权利要求5所述的信息采集设备，其特征在于，所述第二转换模块包括电阻和电容；所述电阻的第一端与所述脉冲发生模块连接，所述电阻的第二端与所述差分比较模块的第一输入端连接；所述电容的第一端与所述电阻的第二端连接，所述电容的第二端连接电源信号。7.根据权利要求4所述的信息采集设备，其特征在于，所述调节模块包括：采样单元、边沿捕获单元和转向信号输出单元；所述采样单元的第一端与所述旋转编...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鹏，王鹏立，程伟，
申请(专利权)人：南京慧尔视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：