專利名稱：集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)及其方法。
背景技術(shù)：
在集成電路應(yīng)用領(lǐng)域，模擬-數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換是一種應(yīng)用極其廣泛的信號(hào)轉(zhuǎn)換方式，其工作原理是將時(shí)間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散、幅值也離散的二進(jìn)制數(shù)字代碼，請(qǐng)參閱圖1所示，其中為模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件及一種輸入、輸出信號(hào)示意圖，這里以正弦波信號(hào)為例，經(jīng)過(guò)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件，該模擬信號(hào)即被轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)不僅在時(shí)間上是離散的，而且在幅值上也是不連續(xù)的。任何一個(gè)數(shù)字量的大小只能是某個(gè)規(guī)定的最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。為將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在模-數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，還必須將取樣-保持電路的輸出電壓，按某種近似方式歸一化到相應(yīng)的離散電平上，這一轉(zhuǎn)化過(guò)程稱為數(shù)值量化，簡(jiǎn)稱量化。量化后的數(shù)值最后還需通過(guò)編碼過(guò)程用一個(gè)代碼表示出來(lái)，經(jīng)編碼后得到的代碼就是模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件輸出的數(shù)字量。量化過(guò)程中所取最小數(shù)量單位稱為量化單位，它是數(shù)字信號(hào)最低位為1時(shí)所對(duì)應(yīng)的模擬量。圖2為3位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件理想轉(zhuǎn)換特性示意圖，量化單位為m當(dāng)輸入模擬信號(hào)在0到V&/8之間時(shí)，數(shù)字輸出代碼為000 ；當(dāng)輸入模擬信號(hào)在V&/8到2Vref/8之間時(shí)，數(shù)字輸出代碼為001， 依此類推，最大數(shù)字輸出代碼為111。圖3為6位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件理想轉(zhuǎn)換特性示意圖，從圖中可以看出，隨著模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的位數(shù)，即轉(zhuǎn)換精度的不斷提高，輸入模擬電壓與數(shù)字輸出代碼之間的關(guān)系越來(lái)越逼近于一條斜線。在實(shí)際的模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，轉(zhuǎn)換精度通常為10位以上，因此這一特性將會(huì)變得更加明顯。圖2和圖3都僅僅示出了模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件理想的轉(zhuǎn)換特性，然而，在實(shí)際的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件應(yīng)用中，存在著各種誤差?？偟膩?lái)說(shuō)，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的誤差可以分為與交流和直流有關(guān)的誤差，交流誤差一般與信噪及總諧波失真問(wèn)題有關(guān)，直流誤差又細(xì)分為四類量化誤差、偏移誤差、微分非線性誤差、積分非線性誤差。量化誤差是基本誤差，以圖2所示的簡(jiǎn)單3位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件為例，模擬輸入電壓被數(shù)字化，以8個(gè)離散電平來(lái)劃分，分別由代碼 000到111去代表它們，每一代碼跨越Vref/8的電壓范圍。若假定Vref = 8V，每個(gè)代碼之間的電壓變換就代表IV。換言之，產(chǎn)生指定代碼的實(shí)際電壓與代表該碼的電壓兩者之間存在誤差，本例中0. 5V偏移加入到輸入端便導(dǎo)致在理想過(guò)渡點(diǎn)上有正負(fù)0. 5V的量化誤差。 模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件件理想輸出與實(shí)際輸出之差定義為偏移誤差，所有數(shù)字代碼都存在這種誤差。在實(shí)際中，偏移誤差會(huì)使模擬輸入電壓與對(duì)應(yīng)數(shù)值輸出代碼間存在一個(gè)固定的偏移，上述兩種誤差都屬于線性誤差。理論上說(shuō)，對(duì)于模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)之間，模擬量的差值都是一樣的，就好比疏密均勻的尺子。但實(shí)際上，相鄰兩刻度之間的間距不可能都是相等的，模-數(shù)轉(zhuǎn)換相鄰兩刻度之間最大的差異就叫微分非線性誤差。積分非線性誤差則表示了模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件在所有的數(shù)值點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的模擬值和真實(shí)值之間誤差最大的那一點(diǎn)的誤差值，也就是輸出數(shù)值偏離線性最大的距離。上述兩種誤差都屬于非線性誤差，原理上是相同的，都是指代碼轉(zhuǎn)換與理想狀態(tài)之間的差異。微分非線性誤差主要是指代碼步距與理論步距之差，而積分非線性誤差則關(guān)注所有代碼非線性誤差的累積效應(yīng)。本發(fā)明正是針對(duì)這種模-數(shù)轉(zhuǎn)換的非線性誤差，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。圖4為模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差示意圖，圖中“虛線”所示為理想轉(zhuǎn)換特性， 為一條單調(diào)遞增的斜線；而“實(shí)線”所示為實(shí)際轉(zhuǎn)換特性，可以看出，在a點(diǎn)與b點(diǎn)之間存在非線性誤差，即實(shí)際輸出的數(shù)字代碼偏離了理想值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠有效修復(fù)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差、將實(shí)際轉(zhuǎn)換特性修復(fù)到理想轉(zhuǎn)換特性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法如下該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是，所述的電路結(jié)構(gòu)中包括誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端分別與所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸入端和加法器的第一輸入端均相連接，所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸出端和加法器的第二輸入端相連接，且所述的加法器的輸出端與集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口相連接。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊為誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊。 該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中存儲(chǔ)有各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為至少二個(gè)，所述的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中包括多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元，所述的各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均依次通過(guò)所述的多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元與所述的加法器的第二輸入端相連接。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與多路選擇器單元之間的輸入信號(hào)線包括地址信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求信號(hào)線。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中與所述的多路選擇器單元相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)量為8個(gè)。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)線包括讀操作響應(yīng)信號(hào)線、寫操作響應(yīng)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求保存信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求保存信號(hào)線。該基于上述的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟
5
(1)集成電路芯片中的中央處理模塊對(duì)所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊進(jìn)行初始化，將各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼存入該誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中，且各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值；(2)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)誤差補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值讀取所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼；(3)所述的加法器對(duì)所述的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值和對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼進(jìn)行疊加，并輸出至所述的集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口。該實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)誤差補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值讀取所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，包括以下步驟(11)所述的多路選擇器單元接收各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)；(12)所述的多路選擇器單元根據(jù)各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的優(yōu)先級(jí)高低，從中選擇優(yōu)先級(jí)最高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)，并讀取相應(yīng)的地址信號(hào)；(13)所述的多路選擇器根據(jù)相應(yīng)的地址信號(hào)訪問(wèn)所述的存儲(chǔ)器單元中相應(yīng)的地址，并從中讀取出相應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼；(14)所述的存儲(chǔ)器單元將所讀取出的誤差補(bǔ)償代碼輸出至所述的加法器的第二輸出端；(15)如果所有的讀操作請(qǐng)求信號(hào)均處理完畢，則返回上述步驟(11)，否則返回上述步驟(12)。采用了該發(fā)明的集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法，由于其中通過(guò)誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器在補(bǔ)償點(diǎn)處所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換信號(hào)與通過(guò)查詢得到的誤差補(bǔ)償代碼進(jìn)行疊加，從而得到修正后的數(shù)字信號(hào)輸出，不僅能夠有效修復(fù)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差，將實(shí)際轉(zhuǎn)換特性修復(fù)到理想轉(zhuǎn)換特性，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，開發(fā)成本低廉，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，最多可以支持多達(dá)8 個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件，從而在模-數(shù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件及輸入、輸出信號(hào)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的3位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件理想轉(zhuǎn)換特性示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的6位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件理想轉(zhuǎn)換特性示意圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差示意圖。圖5為本發(fā)明的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)的整體示意圖。圖6為本發(fā)明的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器讀寫時(shí)序示意圖。圖8為本發(fā)明的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的另一讀寫時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖5所示，該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其中包括誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端分別與所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸入端和加法器的第一輸入端均相連接，所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸出端和加法器的第二輸入端相連接，且所述的加法器的輸出端與集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口相連接。其中，所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊為誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊，該誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中存儲(chǔ)有各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值；所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以為至少二個(gè)，所述的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中包括多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元，所述的各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均依次通過(guò)所述的多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元與所述的加法器的第二輸入端相連接。同時(shí)，所述的每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與多路選擇器單元之間的輸入信號(hào)線包括地址信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求信號(hào)線。而且，與所述的多路選擇器單元相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)量為8個(gè)。該集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)線包括讀操作響應(yīng)信號(hào)線、寫操作響應(yīng)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求保存信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求保存信號(hào)線。該基于上述的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法，其中包括以下步驟(1)集成電路芯片中的中央處理模塊對(duì)所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊進(jìn)行初始化，將各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼存入該誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中，且各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值；(2)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)誤差補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值讀取所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，包括以下步驟(a)所述的多路選擇器單元接收各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)；(b)所述的多路選擇器單元根據(jù)各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的優(yōu)先級(jí)高低，從中選擇優(yōu)先級(jí)最高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)，并讀取相應(yīng)的地址信號(hào)；(c)所述的多路選擇器根據(jù)相應(yīng)的地址信號(hào)訪問(wèn)所述的存儲(chǔ)器單元中相應(yīng)的地址，并從中讀取出相應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼；(d)所述的存儲(chǔ)器單元將所讀取出的誤差補(bǔ)償代碼輸出至所述的加法器的第二輸出端；(e)如果所有的讀操作請(qǐng)求信號(hào)均處理完畢，則返回上述步驟(11)，否則返回上述步驟(b)；
(3)所述的加法器對(duì)所述的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值和對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼進(jìn)行疊加，并輸出至所述的集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口。在實(shí)際使用當(dāng)中，請(qǐng)參閱圖4所示，為了將實(shí)際轉(zhuǎn)換特性修復(fù)到理想轉(zhuǎn)換特性，就必須對(duì)a點(diǎn)到b點(diǎn)之間的數(shù)字代碼進(jìn)行修復(fù)。如圖中a點(diǎn)到b點(diǎn)之間的箭頭所示，每當(dāng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件輸出箭頭底部的數(shù)字代碼時(shí)，即將其修復(fù)為箭頭所指的數(shù)字代碼。這一過(guò)程通過(guò)一個(gè)線性查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，線性查找表主要為一存儲(chǔ)陣列，其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為理想轉(zhuǎn)換代碼與實(shí)際轉(zhuǎn)換代碼之間的差值，即補(bǔ)償代碼。該線性查找表的地址輸入端與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的數(shù)字輸出端相連接，每當(dāng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件輸出的數(shù)字代碼經(jīng)過(guò)該線性查找表，即輸出對(duì)應(yīng)于該數(shù)字代碼的補(bǔ)償代碼。圖中加法器的輸入端分別與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的數(shù)字代碼輸出和線性查找表的補(bǔ)償代碼輸出相連接，完成了后兩者的相加，也即實(shí)現(xiàn)了實(shí)際轉(zhuǎn)換代碼到理想轉(zhuǎn)換代碼的修復(fù)。以WCDMA數(shù)字通信中用于模擬基帶信號(hào)接收的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器為例，請(qǐng)參閱圖4所示，數(shù)字輸出代碼為10位二進(jìn)制數(shù)，補(bǔ)償代碼為8位二進(jìn)制數(shù)，其中c點(diǎn)為模擬輸入電壓值，其實(shí)際轉(zhuǎn)換特性對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出代碼為圖中d點(diǎn)，其值為1000101000，即十進(jìn)制的552，以該數(shù)字代碼作為線性查找表的地址輸入，則輸出對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的補(bǔ)償代碼00111110，即十進(jìn)制的62，該補(bǔ)償代碼與原數(shù)字代碼相加得到圖中e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的理想數(shù)字代碼1001100110，即十進(jìn)制的614。本發(fā)明的線性查找表結(jié)構(gòu)如圖6所示，該線性查找表包括一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)多路選擇器，可以對(duì)其進(jìn)行讀操作和寫操作，最多可以支持8個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。圖6中多路選擇器的輸入信號(hào)共有8組，分別連接每個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的輸出或 CPU的輸出，每組信號(hào)由4路信號(hào)組成(1)地址信號(hào)，即圖中aO a7。(2)數(shù)據(jù)信號(hào)，即圖中d0 d7。(3)讀操作請(qǐng)求信號(hào)，即圖中rd_req0 rd_req7。(4)寫操作請(qǐng)求信號(hào)，即圖中wr_req0 wr_req7。這8組信號(hào)經(jīng)過(guò)多路選擇器的選擇，最終輸出一組信號(hào)，與存儲(chǔ)器的輸入端相連接，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)。通常，需要先由CPU對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化，即將模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的所有補(bǔ)償代碼寫入存儲(chǔ)器中，該過(guò)程僅需執(zhí)行一次。這些補(bǔ)償代碼是由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的轉(zhuǎn)換特性來(lái)決定的，以圖4為例，e點(diǎn)與d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出代碼之差即為c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償代碼值，而d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出代碼即為該補(bǔ)償代碼在存儲(chǔ)器中的地址值。初始化之后，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件便可以對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作，即完成非線性失真的修復(fù)。圖6中存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)也分為8組，分別對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器對(duì)每一路模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件或CPU的反饋，每組信號(hào)也由4路信號(hào)組成(1)讀操作響應(yīng)信號(hào)，即圖中rd_ack0 rd_ack7。(2)寫操作響應(yīng)信號(hào)，即圖中wr_ack0 wr_ack7。(3)讀操作請(qǐng)求保存信號(hào)，即圖中rd_reqregO rd_reqreg7。(4)寫操作請(qǐng)求保存信號(hào)，即圖中wr_reqregO wr_reqreg7。當(dāng)某一時(shí)刻僅有一路模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件或CPU對(duì)存儲(chǔ)器發(fā)出讀操作或?qū)懖僮髡?qǐng)求時(shí) (比如說(shuō)第0路)，rd_ack0或Wr_ack0即出現(xiàn)高電平，意味著存儲(chǔ)器響應(yīng)該路的訪問(wèn)。當(dāng)某一時(shí)刻同時(shí)有兩路模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件或CPU對(duì)存儲(chǔ)器發(fā)出讀操作或?qū)懖僮髡?qǐng)求時(shí)(比如說(shuō)第0路和第1路)，此時(shí)低路的優(yōu)先級(jí)高，即第0路高于第1路，多路選擇器選擇第0路對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)，rd_ack0或wr_ack0出現(xiàn)高電平，而將第1路的讀操作或?qū)懖僮髡?qǐng)求信號(hào)保存下來(lái),此時(shí)rd_ack0或wr_ack0為低電平，rd_reqregl或wr_reqregl為高電平。圖6中的q信號(hào)為讀操作時(shí)返回的數(shù)據(jù)信號(hào)，即補(bǔ)償代碼值，當(dāng)存儲(chǔ)器正在工作時(shí)，busy信號(hào)為高電平。圖7為僅有一路對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作或?qū)懖僮鞯臅r(shí)序示意圖，在t0時(shí)刻，地址和數(shù)據(jù)信號(hào)有效，tl t2時(shí)刻寫操作請(qǐng)求信號(hào)wr_req出現(xiàn)高電平，這時(shí)寫操作響應(yīng)信號(hào)也立即出現(xiàn)高電平，t4 t5時(shí)刻的讀操作過(guò)程同理，當(dāng)對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫操作或讀操作時(shí)，busy 信號(hào)都出現(xiàn)高電平。圖8為同時(shí)有兩路對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作的時(shí)序示意圖，t0 t2時(shí)刻寫操作過(guò)程與圖7相同。在t4時(shí)刻，其中一路出現(xiàn)讀操作請(qǐng)求，而此時(shí)另一路正在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀操作，因此rd_ack并沒有出現(xiàn)高電平，而是rd_reqreg信號(hào)在t5時(shí)刻出現(xiàn)高電平。在t6時(shí)刻，另一路的讀操作過(guò)程結(jié)束，rd_ack出現(xiàn)高電平，busy信號(hào)從t4到t7 —直維持高電平。采用了上述的集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法，由于其中通過(guò)誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器在補(bǔ)償點(diǎn)處所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換信號(hào)與通過(guò)查詢得到的誤差補(bǔ)償代碼進(jìn)行疊加，從而得到修正后的數(shù)字信號(hào)輸出，不僅能夠有效修復(fù)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差，將實(shí)際轉(zhuǎn)換特性修復(fù)到理想轉(zhuǎn)換特性，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，開發(fā)成本低廉，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，最多可以支持多達(dá)8個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件，從而在模-數(shù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)中包括誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端分別與所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸入端和加法器的第一輸入端均相連接，所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸出端和加法器的第二輸入端相連接，且所述的加法器的輸出端與集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊為誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中存儲(chǔ)有各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為至少二個(gè)，所述的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中包括多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元，所述的各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均依次通過(guò)所述的多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元與所述的加法器的第二輸入端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述的每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與多路選擇器單元之間的輸入信號(hào)線包括地址信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求信號(hào)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，與所述的多路選擇器單元相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)量為8個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路芯片中實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的電路結(jié)構(gòu)， 其特征在于，所述的存儲(chǔ)器的輸出信號(hào)線包括讀操作響應(yīng)信號(hào)線、寫操作響應(yīng)信號(hào)線、讀操作請(qǐng)求保存信號(hào)線和寫操作請(qǐng)求保存信號(hào)線。
8.一種基于權(quán)利要求1所述的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)集成電路芯片中的中央處理模塊對(duì)所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊進(jìn)行初始化，將各個(gè)誤差補(bǔ)償點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼存入該誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中，且各個(gè)誤差補(bǔ)償代碼的存儲(chǔ)地址為該誤差補(bǔ)償代碼所對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償點(diǎn)位置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值；(2)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)誤差補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值讀取所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼；(3)所述的加法器對(duì)所述的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值和對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼進(jìn)行疊加，并輸出至所述的集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法，其特征在于，所述的集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器為至少二個(gè)，所述的誤差補(bǔ)償代碼線性查找表模塊中包括多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元，所述的各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均依次通過(guò)所述的多路選擇器單元和存儲(chǔ)器單元與所述的加法器的第二輸入端相連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)誤差補(bǔ)償點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)真實(shí)輸出值讀取所述的誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊中對(duì)應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼，包括以下步驟(11)所述的多路選擇器單元接收各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)；(12)所述的多路選擇器單元根據(jù)各個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的優(yōu)先級(jí)高低，從中選擇優(yōu)先級(jí)最高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的讀操作請(qǐng)求信號(hào)，并讀取相應(yīng)的地址信號(hào)；(13)所述的多路選擇器根據(jù)相應(yīng)的地址信號(hào)訪問(wèn)所述的存儲(chǔ)器單元中相應(yīng)的地址，并從中讀取出相應(yīng)的誤差補(bǔ)償代碼；(14)所述的存儲(chǔ)器單元將所讀取出的誤差補(bǔ)償代碼輸出至所述的加法器的第二輸出端；(15)如果所有的讀操作請(qǐng)求信號(hào)均處理完畢，則返回上述步驟(11)，否則返回上述步驟(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)，其中包括誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊和加法器，集成電路芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸入端和加法器的第一輸入端連接，誤差補(bǔ)償代碼查找功能模塊的輸出端和加法器的第二輸入端連接，加法器的輸出端與集成電路芯片的數(shù)字信號(hào)輸出端口連接。本發(fā)明還涉及一種基于該電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)的方法。采用該種集成電路芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換非線性誤差修復(fù)電路結(jié)構(gòu)及方法，有效修復(fù)了模-數(shù)轉(zhuǎn)換器件的非線性誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，開發(fā)成本低廉，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，可支持8個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，在模數(shù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)H03M1/06GK102208912SQ20101013743
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者徐樂(lè) 申請(qǐng)人:上海摩波彼克半導(dǎo)體有限公司