ADC采样方法、电路、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种ADC采样方法、电路、系统及存储介质，利用定时器进行通道切换和数据转换的控制，配置更加灵活，可最大限度发挥多通道模拟开关的速度、主控制器ADC模块的转换速度。同时，因为将原本需要由主控制器进行的切换通道、延迟、开始转换、等待准换结束等过程中的大部分步骤转换为利用定时器完成，从而可以极大的减少切换ADC通道、等待转换等过程需要占用主控制器的时间，从而极大的降低了主控制器的负荷，减少对用户使用更多其它功能的影响。本发明专利技术实施例的ADC采样方法极大的降低了采样过程对主控制器的占用时间，有效的提高了ADC的采样率，能够适应更多高精要求场景的需求，适合进行产业化推广。适合进行产业化推广。适合进行产业化推广。

【技术实现步骤摘要】
ADC采样方法、电路、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及模数转换领域，尤其是涉及一种ADC采样方法、电路、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]在许多小型的嵌入式系统中，主控制器的IO资源比较紧张，或者对硬件成本非常敏感，需要进行多路的ADC采样时，只能购买单独的多通道ADC芯片，或者使用芯片的多个ADC功能IO口。但是，使用独立多路ADC成本高，尤其是通道过多，需要多片ADC的情况下尤其明显，使用芯片自带多通道ADC时，占用IO口多，还有可能ADC资源不够，ADC通道IO口被其他功能占用等。采用多路开关芯片切换通道进行ADC采样是一种非常常用的方法，尤其在主控制器自带ADC通道数量无法满足使用要求的情况下。但使用多路开关芯片切换通道存在弊端，一般的通道切换逻辑(至少需要经过切换通道、延迟、开始转换、等待转换结束这四个步骤，且全部需要主控制器自行完成)进行ADC转换会导致主控制器MCU占用时间长，效率低下，无法充分发挥ADC的高采样率性能，只能用于一般对采样率要求不高的场合。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种ADC采样方法，能够解决当前基于多路开关芯片切换采样方法效率低下、无法发挥ADC高采样率性能的问题。
[0004]本专利技术还提出了一种ADC采样电路、系统及存储介质。
[0005]根据本专利技术的第一方面实施例的ADC采样方法，应用于ADC采样电路，所述ADC采样电路包括模拟开关单元和主控制器，所述模拟开关单元具有多个模拟信号输入端、地址选择端和模拟信号输出端，多路所述模拟信号输入端用于输入需转换模拟信号；所述主控制器具有选址信号输出端和ADC输入端，所述选址信号输出端与所述地址选择端连接，所述ADC输入端与所述模拟信号输出端连接；所述ADC采样方法，包括：响应于定时器的捕捉比较事件，通过所述选址信号输出端输出一个地址选择信号至地址选择端，使得与所述地址选择信号对应的所述模拟信号输入端与所述模拟信号输出端接通，以接收需转换模拟信号，并将所述需转换模拟信号转换为数字数据进行存储；所述地址选择信号有多个，多个所述地址选择信号皆不相同，多个所述地址选择信号用于一一对应控制多个所述模拟信号输入端与所述模拟信号输出端之间的通断；其中，当多次触发所述定时器的捕捉比较事件，多个所述地址选择信号依次循环输出；所述将所述需转换模拟信号转换为数字数据进行存储，包括：响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据并进行存储；其中，所述定时器的捕捉比较事件和所述定时器的溢出事件按照预设循环逻辑交替循环触发。
[0006]根据本专利技术实施例的ADC采样方法，至少具有如下有益效果：
本专利技术实施例的ADC采样方法利用定时器进行通道切换和数据转换的控制，配置更加灵活，可最大限度发挥多通道模拟开关的速度、主控制器ADC模块的转换速度。同时，因为将原本需要由主控制器进行的切换通道、延迟、开始转换、等待准换结束等过程中的大部分步骤转换为利用定时器完成，从而可以极大的减少切换ADC通道、等待转换等过程需要占用主控制器的时间，从而极大的降低了主控制器的负荷，减少对用户使用更多其它功能的影响。本专利技术实施例的ADC采样方法极大的降低了采样过程对主控制器的占用时间，有效的提高了ADC的采样率，能够适应更多高精要求场景的需求，适合进行产业化推广。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述响应于定时器的捕捉比较事件，通过所述选址信号输出端输出一个地址选择信号至地址选择端，包括：响应于定时器的捕捉比较事件，从预设的地址存储数组中的第一标识位读取通道地址数据，并对所述第一标识位进行更新，以使得所述第一标识位指向所述地址存储数组中的下一位；所述地址存储数组包括多个通道地址数据，多个通道地址数据与多个所述地址选择信号一一对应；其中，当所述第一标识位指向所述地址存储数组中的最后一位，所述第一标识位会更新至指向所述地址存储数组的第一位；根据本次读取的通道地址数据控制所述选址信号输出端输出对应的地址选择信号至所述地址选择端。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据并进行存储，包括：响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据，并将所述数字数据更新至数据存储数组中的第二标识位，并对所述第二标识位更新，以使得所述第二标识位指向所述数据存储数组中的下一位；其中，当所述第二标识位指向所述数字存储数组中的最后一位，所述第二标识位会更新至指向所述数字存储数组的第一位。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述ADC采样方法，还包括：若所述数据存储数组从第一位至最后一位依次完成数字数据更新，生成中断标志；响应于所述中断标志，将当前所述数据存储数组中的所述数字数据存储至数据存储单元。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述定时器采用PWM输出方式；当PWM波形处于下降沿，触发所述捕捉比较事件；当PWM波形处于上升沿，触发所述溢出事件。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述模拟开关单元包括：多个通道选择单元，皆具有第一地址子选择端、第一模拟信号子输出端和多个第一模拟信号子输入端，多个所述第一模拟信号子输入端皆用于输入需转换模拟信号，所述第一地址子选择端皆与所述选址信号输出端连接，所述第一模拟信号子输出端皆与所述ADC输入端连接。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述模拟开关单元包括：多个通道选择单元，皆具有第一地址子选择端、第一模拟信号子输出端和多个第一模拟信号子输入端，多个所述第一模拟信号子输入端皆用于输入需转换模拟信号；配置选择单元，皆具有第二模拟信号子输入端、第二地址子选择端和第二模拟信
号子输出端，所述第二模拟信号子输入端与多个所述通道选择单元的第一模拟信号子输出端连接，所述第二模拟信号子输出端与所述ADC输入端连接；所述配置选择单元的第二地址子选择端和多个所述通道选择单元的第一地址子选择端共同与所述选址信号输出端连接。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述模拟开关单元包括：多个通道选择单元，皆具有第一地址子选择端、第一模拟信号子输出端和多个第一模拟信号子输入端，多个所述第一模拟信号子输入端皆用于输入需转换模拟信号；配置选择单元，皆具有第二模拟信号子输入端、第二地址子选择端和第二模拟信号子输出端，所述第二模拟信号子输入端与多个所述通道选择单元的第一模拟信号子输出端连接；放大单元，具有第三模拟信号子输入端、第三地址子选择端和第三模拟信号子输出端，所述第三模拟信号子输入端与所述第二模拟信号子输出端连接，所述第三模拟信号子输出端与所述ADC输入端连接；所述放大单元的第三地址子选择端、所述配置选择单元的第二地址子选择端和多个所述通道选择单元的第一地址子选择端共同与所述选址信号输出端连接。
[0014]根据本专利技术的一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ADC采样方法，其特征在于，应用于ADC采样电路，所述ADC采样电路包括模拟开关单元和主控制器，所述模拟开关单元具有多个模拟信号输入端、地址选择端和模拟信号输出端，多路所述模拟信号输入端用于输入需转换模拟信号；所述主控制器具有选址信号输出端和ADC输入端，所述选址信号输出端与所述地址选择端连接，所述ADC输入端与所述模拟信号输出端连接；所述ADC采样方法，包括：响应于定时器的捕捉比较事件，通过所述选址信号输出端输出一个地址选择信号至地址选择端，使得与所述地址选择信号对应的所述模拟信号输入端与所述模拟信号输出端接通，以接收需转换模拟信号，并将所述需转换模拟信号转换为数字数据进行存储；所述地址选择信号有多个，多个所述地址选择信号皆不相同，多个所述地址选择信号用于一一对应控制多个所述模拟信号输入端与所述模拟信号输出端之间的通断；其中，当多次触发所述定时器的捕捉比较事件，多个所述地址选择信号依次循环输出；所述将所述需转换模拟信号转换为数字数据进行存储，包括：响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据并进行存储；其中，所述定时器的捕捉比较事件和所述定时器的溢出事件按照预设循环逻辑交替循环触发。2.根据权利要求1所述的ADC采样方法，其特征在于，所述响应于定时器的捕捉比较事件，通过所述选址信号输出端输出一个地址选择信号至地址选择端，包括：响应于定时器的捕捉比较事件，从预设的地址存储数组中的第一标识位读取通道地址数据，并对所述第一标识位进行更新，以使得所述第一标识位指向所述地址存储数组中的下一位；所述地址存储数组包括多个通道地址数据，多个通道地址数据与多个所述地址选择信号一一对应；其中，当所述第一标识位指向所述地址存储数组中的最后一位，所述第一标识位会更新至指向所述地址存储数组的第一位；根据本次读取的通道地址数据控制所述选址信号输出端输出对应的地址选择信号至所述地址选择端。3.根据权利要求1所述的ADC采样方法，其特征在于，所述响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据并进行存储，包括：响应于定时器的溢出事件，将通过所述ADC输入端接收的所述模拟信号输出端输入的需转换模拟信号转换为数字数据，并将所述数字数据更新至数据存储数组中的第二标识位，并对所述第二标识位更新，以使得所述第二标识位指向所述数据存储数组中的下一位；其中，当所述第二标识位指向所述数字存储数组中的最后一位，所述第二标识位会更新至指向所述数字存储数组的第一位。4.根据权利要求3所述的ADC采样方法，其特征在于，所述ADC采样方法，还包括：若所述数据存储数组从第一位至最后一位依次完成数字数据更新，生成中断标志；响应于所述中断标志，将当前所述数据存储数组中的所述数字数据存储至数据存储单元。5.根据权利要求1至4任一所述的ADC采样方法，其特征在于，所述定时器采用PWM输出方式；当PWM波形处于下降沿，触发所述捕捉比较事件；当PWM波形处于上升沿，触发所述溢
出事件。6.根据权利要求1所述的ADC采样方法，其特征在于，所述模拟开关单元包括：多...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏，杨细芳，
申请(专利权)人：湖南恩智测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：