本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)控制裝置可采用異步時(shí)鐘來進(jìn)行控制。這種異步時(shí)鐘的控制方法，具有提高轉(zhuǎn)換速率的優(yōu)點(diǎn)；但是可能存在的問題是：即便外部時(shí)鐘頻率很快，但是轉(zhuǎn)換速率依然有限，或外部時(shí)鐘頻率較低，卻發(fā)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)了能耗大的問題。

故提出一種能夠提高轉(zhuǎn)換效率且同時(shí)維持較低能耗的數(shù)模轉(zhuǎn)化控制方式，是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置及方法，能夠至少部分解決模數(shù)轉(zhuǎn)換效率低或能耗高的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置包括：

內(nèi)部時(shí)鐘形成單元，用于在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)；所述N為不小于2的整數(shù)；

模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元，用于基于所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)基于所述外部時(shí)鐘輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；其中，每經(jīng)過一個(gè)所述內(nèi)部時(shí)鐘周期，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元確定所述N位數(shù)中的一位數(shù)。

基于上述方案，所述內(nèi)部時(shí)鐘形成單元包括：

脈沖形成模塊，用于產(chǎn)生脈沖；

脈沖寬度調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述外部時(shí)鐘對(duì)所述脈沖進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整處理，形成所述內(nèi)部時(shí)鐘。

基于上述方案，所述脈沖形成模塊，用于在對(duì)應(yīng)所述外部時(shí)鐘的一個(gè)周期內(nèi)形成N+M個(gè)脈沖；其中，所述M為正整數(shù)；第N+M個(gè)所述脈沖為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述第N+1個(gè)脈沖至第N+M-1個(gè)脈沖為保持脈沖；所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖，用于觸發(fā)所述脈沖寬度調(diào)整模塊停止脈沖寬度調(diào)整處理；所述保持脈沖，用于提供模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的保持時(shí)間；

所述脈沖寬度調(diào)整模塊，用于根據(jù)利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖檢測(cè)到所述外部時(shí)鐘的周期形成檢測(cè)結(jié)果，繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

基于上述方案，第1個(gè)所述脈沖至第N個(gè)所述脈沖，用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

基于上述方案，所述內(nèi)部時(shí)鐘形成單元還包括：

控制模塊，用于根據(jù)所述外部時(shí)鐘的變化，控制所述脈沖寬度調(diào)整模塊繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制方法，所述方法包括：

在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)；所述N為不小于2的整數(shù)；

基于所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)基于所述外部時(shí)鐘輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；其中，每經(jīng)過一個(gè)所述內(nèi)部時(shí)鐘周期，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元確定所述N位數(shù)中的一位數(shù)。

基于上述方案，所述在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，包括：

產(chǎn)生脈沖；

根據(jù)所述外部時(shí)鐘對(duì)所述脈沖進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整處理，形成所述內(nèi)部時(shí)鐘。

基于上述方案，所述產(chǎn)生脈沖，包括：

在對(duì)應(yīng)所述外部時(shí)鐘的一個(gè)周期內(nèi)形成N+M個(gè)脈沖；其中，所述M為正 整數(shù)；第N+M個(gè)所述脈沖為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述第N+1個(gè)脈沖至第N+M-1個(gè)脈沖為保持脈沖；所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖，用于觸發(fā)所述脈沖寬度調(diào)整模塊停止脈沖寬度調(diào)整處理；所述保持脈沖，用于提供模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的保持時(shí)間；

所述在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，包括：

根據(jù)利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖檢測(cè)到所述外部時(shí)鐘的周期形成檢測(cè)結(jié)果，繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

基于上述方案，第1個(gè)所述脈沖至第N個(gè)所述脈沖，用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

基于上述方案，所述基于所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)基于所述外部時(shí)鐘輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，包括：

根據(jù)所述外部時(shí)鐘的變化，控制繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

本發(fā)明實(shí)施例一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置及方法，在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了外部時(shí)鐘和內(nèi)部時(shí)鐘的匹配，這樣就能夠避免內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘不能很好匹配時(shí)，內(nèi)部時(shí)鐘周期過長導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率低或內(nèi)部時(shí)鐘的周期過短導(dǎo)致的能耗高的問題，從而提升了轉(zhuǎn)換效率及降低了能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘與外部時(shí)鐘的比對(duì)示意圖之一；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例所述的SAR控制邏輯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘與外部時(shí)鐘的比對(duì)示意圖之二；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。

分析現(xiàn)有的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致采用異步時(shí)鐘進(jìn)行控制，依據(jù)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率低或能耗高的問題的原因?yàn)椋含F(xiàn)有的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置產(chǎn)生的內(nèi)部時(shí)鐘的頻率是固定的。這樣的話，當(dāng)所述外部時(shí)鐘的頻率較高時(shí)，所述內(nèi)部時(shí)鐘無法跟上所述外部時(shí)鐘的處理效率，從而造成了轉(zhuǎn)化效率瓶頸。當(dāng)所述外部時(shí)鐘頻率較低時(shí)，所述內(nèi)部時(shí)鐘的處理速率大于外部時(shí)鐘能夠提供的數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致采樣比較處理的周期不合理，導(dǎo)致能耗高。有鑒于此，本實(shí)施例提供例一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置，將在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)。這樣就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中內(nèi)部時(shí)鐘與外部時(shí)鐘的匹配，這種匹配體現(xiàn)在所述內(nèi)部時(shí)鐘的處理效率與外部時(shí)鐘處理效率的一致性，而不會(huì)出現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中的內(nèi)部周期的周期過大或過小的問題。顯然避免周期過大的問題，可以提升轉(zhuǎn)換效率；避免了周期過小的問題，可以減低能耗。

設(shè)備實(shí)施例：

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置包括：

內(nèi)部時(shí)鐘形成單元110，用于

在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)；所述N為不小于2的整數(shù)；

模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元120，用于基于所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)基于所述外部時(shí)鐘輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；其中，每經(jīng)過一個(gè)所述內(nèi)部時(shí)鐘周期，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元確定所述N位數(shù)中的一位數(shù)。

本實(shí)施例所述內(nèi)部時(shí)鐘形成單元110可包括形成各種時(shí)鐘的振蕩器，該振 蕩器能夠形成內(nèi)部時(shí)鐘，該內(nèi)部時(shí)鐘用于控制模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

本實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元120可包括各種專用控制芯片或控制電路，該控制芯片或控制電路可向所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元根據(jù)所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換。本實(shí)施例所述專用控制電路可包括專用集成控制電路ASIC。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)為N位數(shù)，如為8位，則在一個(gè)外部時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)需要提供8個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期與之對(duì)應(yīng)，這樣的話，內(nèi)部時(shí)鐘的周期T1等于1/N所述外部時(shí)鐘周期的T2。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將在每一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期內(nèi)確定出形成的數(shù)字信號(hào)中的N位數(shù)中的一位。

在本實(shí)施例中形成的所述內(nèi)部時(shí)鐘是與所述外部時(shí)鐘相匹配的，這樣就實(shí)現(xiàn)了根據(jù)外部時(shí)鐘自適應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化內(nèi)部時(shí)鐘，從而能夠根據(jù)外部時(shí)鐘，提高轉(zhuǎn)換速率或降低轉(zhuǎn)換功耗。且本實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置通過內(nèi)部時(shí)鐘的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率的提升或功耗的降低，不用改變模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的具體結(jié)構(gòu)，也不影響模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的數(shù)字處理，從而能夠保證模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC的正常工作，具有兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元可包括逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器SAR ADC。

所述SAR ADC實(shí)質(zhì)上是利用一種二進(jìn)制搜索算法進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的裝置。所述SAR ADC，首先用一個(gè)電壓比較器將模擬輸入電壓與一個(gè)N位模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC的輸出電壓進(jìn)行比較，N位DAC的數(shù)字輸入由一個(gè)逐次逼近寄存器提供。逐次逼近寄存器在控制電路控制下，從高位到低位逐位被置1或清0，使DAC的輸出電壓逐步逼近模擬輸入電壓，經(jīng)過N次比較和逼近，最終逐次逼近寄存器中的數(shù)字就是模數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。

當(dāng)啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述SAR ADC的控制邏輯電路首先把逐次逼近寄存器的最高位置1，其它位置0，將其存儲(chǔ)到逐次逼近寄存器，然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到一個(gè)電壓值(大小約為滿量程輸出的一半)。這個(gè)電壓值在比較器中與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，比較器的輸出反饋到DAC，并在下一次比較前對(duì)其進(jìn)行修正。即輸入信號(hào)的抽樣值與DAC的初始輸出值相減，余差被比較器量化，量化值再來指導(dǎo)控制邏輯是增加還是減少DAC的輸出；然后，再次從輸入采樣值中減 去這個(gè)新的DAC輸出值。不斷重復(fù)這個(gè)過程，直至完成最后一位數(shù)字的實(shí)現(xiàn)。由此可見，這種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變始終處于邏輯控制電路的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)之下，逐次逼近寄存器不斷進(jìn)行比較和移位操作，直到完成最低有效位(LSB)的轉(zhuǎn)換。這時(shí)逐次逼近寄存器的各位值均已確定，轉(zhuǎn)換操作完成。

當(dāng)然本實(shí)施例中所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元不局限于所述SAR ADC。

如圖2所示，所述內(nèi)部時(shí)鐘形成單元110包括：

脈沖形成模塊121，用于產(chǎn)生脈沖；

脈沖寬度調(diào)整模塊122，用于根據(jù)所述外部時(shí)鐘對(duì)所述脈沖進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整處理，形成所述內(nèi)部時(shí)鐘。

本實(shí)施例所述脈沖形成模塊121可包括脈沖形成器或脈沖形成電路，總之可為能夠形成脈沖的電子元件或電路。本實(shí)施例所述脈沖形成模塊形成的脈沖對(duì)應(yīng)的脈沖寬度可為指定時(shí)間寬度，也可以為指定脈沖寬度中的隨意一個(gè)脈沖寬度。所述脈沖寬度為脈沖維持高電平的時(shí)間長度。

所述脈沖寬度調(diào)整模塊122可包括各種脈沖寬度調(diào)整處理結(jié)構(gòu)，通過脈沖寬度調(diào)整模塊可用于拓寬或縮小所述脈沖形成模塊形成的脈沖的脈沖寬度。譬如，所述脈沖形成模塊在對(duì)應(yīng)一個(gè)所述外部時(shí)鐘的周期內(nèi)，形成了9個(gè)脈沖，這9個(gè)脈沖的脈沖寬度為0.1毫秒；這9個(gè)脈沖的脈沖寬度經(jīng)過所述脈沖寬度調(diào)整模塊的處理之后，將大于0.1毫秒，擴(kuò)寬到0.2毫秒。若這時(shí)，一個(gè)脈沖的脈沖寬度對(duì)應(yīng)了所述內(nèi)部時(shí)鐘的一個(gè)周期的高電平，這樣拓寬了脈沖的脈沖寬度就等于增大了所述內(nèi)部時(shí)鐘到了周期。

再比如，當(dāng)前所述脈沖形成模塊產(chǎn)生的脈沖形成的所述內(nèi)部時(shí)鐘的周期過長，可以通過所述脈沖寬度調(diào)整模塊，通過縮小所述脈沖寬度的方式，縮小所述內(nèi)部時(shí)鐘的周期，從而實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)部時(shí)鐘與所述外部時(shí)鐘的相匹配。

在本實(shí)施例中所述脈沖形成模塊121產(chǎn)生的屬于同一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘的脈沖的脈沖寬度是相等的，相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間長度可等于該內(nèi)部時(shí)鐘內(nèi)的脈沖的脈沖寬度。這樣，相鄰兩個(gè)脈沖的起始位置之間的時(shí)間間隔可為所述內(nèi)部時(shí)鐘的一個(gè)周期。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為N位數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述N為不小于2的整數(shù)。若所述N＝8，則表示所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為8個(gè)比特(即8位數(shù))的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。這樣所述8個(gè)比特的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元能夠轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制范圍范圍從00000000到11111111。

所述脈沖形成模塊121，用于在對(duì)應(yīng)所述外部時(shí)鐘的一個(gè)周期內(nèi)形成N+M個(gè)脈沖；其中所述M為正整數(shù)；第N+M個(gè)所述脈沖為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述第N+1個(gè)脈沖至第N+M-1個(gè)脈沖為保持脈沖；所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖，用于觸發(fā)所述脈沖寬度調(diào)整模塊停止脈沖寬度調(diào)整處理；所述保持脈沖，用于提供模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的保持時(shí)間。當(dāng)然本實(shí)施例中所述的保持脈沖為可有可無的脈沖，這樣當(dāng)所述M等于1的時(shí)候，所述秒沖形成模塊121就相當(dāng)于沒有形成保持脈沖。

具體如，所述N＝8，在本實(shí)施例中所述脈沖形成模塊121在對(duì)應(yīng)所述外部時(shí)鐘的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生至少9個(gè)脈沖，其中最后一個(gè)脈沖作為所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖。若所述脈沖形成模塊121產(chǎn)生9個(gè)以上的脈沖，其他脈沖同樣可作為保持脈沖，在該保持脈沖對(duì)應(yīng)的內(nèi)部時(shí)鐘所在的周期內(nèi)，所述保持脈沖，用于提供模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果的保持時(shí)間，在該段時(shí)間內(nèi)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元或所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置的輸出為數(shù)模轉(zhuǎn)換結(jié)果。

所述脈沖寬度調(diào)整模塊122，用于根據(jù)利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖檢測(cè)到所述外部時(shí)鐘的周期形成檢測(cè)結(jié)果，繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

在本實(shí)施例中所述脈沖寬度調(diào)整模塊122可以與所述外部時(shí)鐘同時(shí)輸入一個(gè)與門做邏輯與的處理，通過與處理得到的結(jié)果即為所述檢測(cè)結(jié)果。所述脈沖寬度調(diào)整模塊122將形成的脈沖和外部輸入時(shí)鐘均輸入到D觸發(fā)器中，經(jīng)過D觸發(fā)器處理之后從所述D觸發(fā)器的Q端輸出的信號(hào)即為前述檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)然得到檢測(cè)結(jié)果的方式很多種，得到結(jié)果的方式不局限上述的方式。若在停止調(diào)整觸發(fā)脈沖的脈沖寬度得到的與結(jié)果發(fā)生了不為指定值，可認(rèn)為確定了所述外部時(shí)鐘的周期。這里的指定值可為預(yù)定結(jié)果。

如圖3所示，外部時(shí)鐘在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)應(yīng)有高電平還低電平，通常內(nèi)部時(shí) 鐘在所述外部時(shí)鐘一個(gè)周期對(duì)應(yīng)的高電平內(nèi)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)比較轉(zhuǎn)換處理。圖3中CKC1和CKCi都表示的內(nèi)部時(shí)鐘。所述i為不小于1的整數(shù)。

每一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘內(nèi)形成有m個(gè)脈沖，如圖中所示的p1、p2、p3至pm。在圖3中檢測(cè)假設(shè)pm為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖，在第一個(gè)形成的內(nèi)部時(shí)鐘CKC1中，pm與外部時(shí)鐘進(jìn)行邏輯與處理之后，得到的應(yīng)該是一個(gè)高電平。通過所述脈沖寬度調(diào)整模塊122的脈沖拓寬處理之后，形成了脈沖寬度增大到的內(nèi)部時(shí)鐘CKCi。顯然在圖3中內(nèi)部時(shí)鐘CKCi中的脈沖pm與外部時(shí)鐘進(jìn)行邏輯與處理之后，得到的是一個(gè)低電平，顯然這時(shí)可認(rèn)為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖獲得檢測(cè)結(jié)果與預(yù)定結(jié)果(高電平)不一致，則認(rèn)為可以停止所述脈沖寬度調(diào)整了，否則可以繼續(xù)所述脈沖寬度調(diào)整。

當(dāng)然在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，也可以不設(shè)置所述預(yù)定結(jié)果。所述脈沖寬度調(diào)整模塊122，可將本次檢測(cè)結(jié)果與前一次檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果來控制所述脈沖寬度調(diào)整。譬如，之前所述檢測(cè)結(jié)果一直為高電平，經(jīng)過多次脈沖調(diào)整之后，檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成了低電平，則此時(shí)可停止所述脈沖寬度的調(diào)整，否則繼續(xù)所述脈沖寬度調(diào)整。

所述脈沖寬度調(diào)整模塊，在進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整時(shí)，可根據(jù)預(yù)設(shè)步長進(jìn)行所述脈沖寬度；可根據(jù)前一次所述檢測(cè)結(jié)果確定所述脈沖寬度調(diào)整方向。這里的脈沖寬度調(diào)整方向可包括拓寬所述脈沖寬度及縮小所述脈沖寬度。

第1個(gè)所述脈沖至第N個(gè)所述脈沖，用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

例如本實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為8比特的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，以外部時(shí)鐘輸入的數(shù)據(jù)，每輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元需要采用8個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期來確定每一個(gè)比特的數(shù)值是為0或?yàn)?。在本實(shí)施例中所述脈沖形成模塊121形成的前N個(gè)脈沖即可用于為所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元在前N個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的內(nèi)部時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，確定出每一個(gè)比特的具體值。

在具體的實(shí)現(xiàn)過程中，所述第1個(gè)脈沖可對(duì)應(yīng)于8個(gè)比特中的最高比特，第2個(gè)所述脈沖可對(duì)應(yīng)于8個(gè)比特中的次高比特，以此類推，第8個(gè)所述脈沖將對(duì)應(yīng)于8個(gè)比特中的最后一個(gè)比特。在這8個(gè)秒沖對(duì)應(yīng)的內(nèi)部時(shí)鐘周期內(nèi)， 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將對(duì)應(yīng)的將8個(gè)比特的值，根據(jù)比較器的比較結(jié)果置為1或置為0，最終完成所述模數(shù)轉(zhuǎn)換。

所述內(nèi)部時(shí)鐘形成單元110還包括：

控制模塊，用于利用根據(jù)利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖檢測(cè)到所述外部時(shí)鐘的周期形成檢測(cè)結(jié)果。

本實(shí)施例所述模數(shù)轉(zhuǎn)換控制單元120可包括控制模塊，該控制模塊與所述脈沖調(diào)整模塊122之間形成有電連接。所述控制模塊的結(jié)構(gòu)可包括與門；所述與門的一個(gè)輸入為所述外部時(shí)鐘，一個(gè)輸入可為所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述檢測(cè)結(jié)果可為所述與門進(jìn)行邏輯與處理之后的結(jié)果。當(dāng)然本實(shí)施例中控制模塊的結(jié)構(gòu)還有很多，不局限于上述一種。

如圖4所示，pm為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖。所述控制模塊分別接收外部時(shí)鐘和停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述控制模塊通過檢測(cè)結(jié)果作用于所述脈沖寬度調(diào)整模塊122，使所述脈沖寬度調(diào)整模塊進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整，形成新的內(nèi)部時(shí)鐘或維持當(dāng)前內(nèi)部時(shí)鐘。

在圖4中可知所述脈沖寬度調(diào)整模塊的輸入包括調(diào)整前的內(nèi)部時(shí)鐘，以及檢測(cè)結(jié)果，輸出包括調(diào)整后的內(nèi)部時(shí)鐘。

值得注意的是：在本申請(qǐng)實(shí)施例中所述脈沖寬度調(diào)整模塊122調(diào)整脈沖寬度，包括調(diào)整所述脈沖的脈沖寬度本身以及相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔，且一般情況下保持脈沖寬度與相鄰兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔。

結(jié)合本實(shí)施例，以下提供一種具體示例。

如圖5所示，本示例提供一種模式轉(zhuǎn)換裝置，在該裝置內(nèi)包括采樣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、比較器、第一控制邏輯、脈沖調(diào)整模塊及SAR控制邏輯。所述采樣和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊將模擬輸入及當(dāng)前的數(shù)字輸出對(duì)應(yīng)的模擬量分別輸入到比較器中，所述比較器將進(jìn)行比較，將輸出比較結(jié)果A及A的反向。

所述第一控制邏輯形成內(nèi)部時(shí)鐘的脈沖，所述脈沖寬度調(diào)整模塊跟第一控制邏輯一起，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整，形成調(diào)整后或優(yōu)化后的所述內(nèi)部時(shí)鐘。這里的比較器、第一控制邏輯和脈沖寬度調(diào)整模塊相當(dāng)于前述的脈沖形成模塊。

調(diào)整后的內(nèi)部時(shí)鐘輸入SAR控制邏輯控制SAR控制邏輯的工作。這里的所述SAR控制邏輯即相當(dāng)于前述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的組成部分。所述比較器為內(nèi)部時(shí)鐘控制比較器，在內(nèi)部時(shí)鐘為高電平時(shí)正常工作，輸出A和A的反向信號(hào)；在所述內(nèi)部時(shí)鐘為低電平時(shí)不工作，向所述第一控制邏輯均輸入高電平。

所述第一控制邏輯可包括第一與非門；第一與非門的兩個(gè)輸入分別與所述比較器的兩個(gè)輸出端連接；當(dāng)比較器正常工作時(shí)，所述第一與非門的輸出結(jié)果為1；當(dāng)所述比較器正常工作時(shí)，所述第一與非門的輸出結(jié)果為0。

所述第一控制邏輯還包括控制信號(hào)GC，所述控制信號(hào)GC與所述第一與非門的輸出結(jié)果可以作為所述第一控制邏輯中另一個(gè)與門的兩個(gè)輸入，這樣的話，所述第一控制邏輯、比較器及脈沖寬度調(diào)整模塊即構(gòu)成了一個(gè)受控的震蕩器。所述GC可由所述SAR控制邏輯產(chǎn)生。當(dāng)所述SAR控制邏輯完成了模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，輸出低電平；當(dāng)未完成所述模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，輸出高電平。顯然所述受控的振蕩器能夠根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換的當(dāng)前情況產(chǎn)生所述內(nèi)部周期。當(dāng)然所述脈沖寬度調(diào)整模塊將受到其他控制模塊或控制電路的調(diào)整，進(jìn)行脈沖寬度的調(diào)整。

圖6為所述SAR控制邏輯的具體結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。在圖6中包括有D觸發(fā)器以及多個(gè)與門；連接結(jié)構(gòu)可如圖6中所示。在圖6中所述VDD為SAR控制邏輯的電源正極，VSS為電源負(fù)極。phi1表示外部時(shí)鐘；CKC為所述脈沖寬度調(diào)整模塊輸出的內(nèi)部時(shí)鐘，SC1、SC2、SC3為輸入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中控制所述模式轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)比特的修正的信號(hào)。

D觸發(fā)器包括三個(gè)輸入，一個(gè)輸入為D用于輸入VSS，另一個(gè)輸入用于輸入phil。第一個(gè)D觸發(fā)器的Clk用于接收VDD輸入的與門的輸出。所述D觸發(fā)器包括兩個(gè)輸出端，一個(gè)為Q，另一個(gè)為Q的反向輸出端。當(dāng)然所述Q輸出端將輸出S1、S2及S3信號(hào)返回控制D觸發(fā)器的工作。

圖7為圖6所示SAR控制邏輯的時(shí)序圖。在圖7中p1、p2、p3……p(n-1)及pn表示的為脈沖。

在圖6中顯示有3個(gè)觸發(fā)器對(duì)應(yīng)的輸出，這樣的話能夠用控制3個(gè)比特的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；通常圖6中類似的結(jié)果，一般有所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的比特?cái)?shù)決 定了所述觸發(fā)器的個(gè)數(shù)。

圖5中的所述比較器、第一控制邏輯及脈沖寬度調(diào)整模塊可共同構(gòu)成本申請(qǐng)實(shí)施例中所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置。

以下提供兩個(gè)基于圖5至圖7所示的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的的具體方案。

方案一：

首先，通過第一控制邏輯產(chǎn)生pm個(gè)脈沖。脈沖pm用于停止調(diào)整觸發(fā)脈沖寬度調(diào)整是否完成。

利用如圖4所示結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換開始時(shí)，第一控制邏輯產(chǎn)生的脈沖的脈沖寬度為最小脈沖寬度，需要進(jìn)行脈沖寬度拓寬處理，即進(jìn)行脈沖延時(shí)處理。延時(shí)處理逐步增加，CKC在轉(zhuǎn)換比較相的脈沖有p1、p2、……、pn、……、pm。SAR控制只使用CKC的p1、p2、……、pn。pm用來控制圖4中的控制模塊?？刂颇K控制脈沖寬度調(diào)整模塊?？刂颇K控制脈沖寬度調(diào)整模塊進(jìn)行延時(shí)調(diào)整的判斷依據(jù)是：判斷最后一個(gè)脈沖pm是否進(jìn)入到采樣時(shí)鐘相了(即是檢測(cè)結(jié)果表明是否需要再進(jìn)行脈沖調(diào)整處理)。若沒有進(jìn)入，延時(shí)進(jìn)行增加操作；若進(jìn)入了則轉(zhuǎn)換完成；若延時(shí)已增加到最大，也還沒有進(jìn)入，則保持最大延時(shí)設(shè)置。轉(zhuǎn)換完成或延時(shí)控制已經(jīng)達(dá)到最大了時(shí)，結(jié)果保存下來。

方案二：

采用如圖4所示結(jié)構(gòu)，脈沖寬度從最小脈沖寬度到最大脈沖寬度中的的某個(gè)脈沖寬度開始，然后根據(jù)比較器的結(jié)果確定是增加延時(shí)還是減小延時(shí)，CKC在轉(zhuǎn)換比較相的脈沖有p1、p2、……、pn、……、pm。SAR控制邏輯只使用CKC的p1、p2、……、pn。pm用來控制圖4中的控制模塊。根據(jù)控制模塊的檢測(cè)結(jié)果確定是否進(jìn)入到采樣時(shí)鐘相了。若沒有進(jìn)入，延時(shí)進(jìn)行增加脈沖寬度；若進(jìn)入了，延時(shí)進(jìn)行減小脈沖寬度。當(dāng)脈沖pm位置發(fā)生變化時(shí)，即由時(shí)鐘比較相進(jìn)入采樣相或由時(shí)鐘采樣相進(jìn)入比較相，則轉(zhuǎn)換完成；若延時(shí)調(diào)整已完成，但pm的位置還沒有發(fā)生變化，可進(jìn)行延時(shí)初始值的調(diào)整，調(diào)整方向?yàn)橄蛳喾捶较蛘{(diào)整，即若初始pm進(jìn)入采樣相的情況減小初始延時(shí)，若初始pm沒有進(jìn)入采樣相的情況增大初始延時(shí)。然后重復(fù)之前的步驟。本實(shí)施例中所述的采樣相 為用于采集模擬信號(hào)周期相位；所述比較相為用于所述比較器進(jìn)行比較的周期相位。

綜合上述，本實(shí)施例所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置，不僅具有轉(zhuǎn)換效率高、轉(zhuǎn)換能耗低及轉(zhuǎn)換精度高的有待你，還具有結(jié)構(gòu)簡單，硬件成本低等特點(diǎn)，通過常見的電子器件的組合連接，就能形成本申請(qǐng)實(shí)施例中所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置。

方法實(shí)施例：

如圖8所示，本實(shí)施例提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換控制方法，所述方法包括：

步驟S110：

在一個(gè)外部時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)形成N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期；其中，所述N為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)；所述N為不小于2的整數(shù)；

步驟S120：基于所述內(nèi)部時(shí)鐘，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元對(duì)基于所述外部時(shí)鐘輸入的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；其中，每經(jīng)過一個(gè)所述內(nèi)部時(shí)鐘周期，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元確定所述N位數(shù)中的一位數(shù)。

在本實(shí)施例中所述步驟S110中產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘，不再是現(xiàn)有技術(shù)中的產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘，而是根本所述外部時(shí)鐘產(chǎn)生與外部時(shí)鐘相匹配的內(nèi)部時(shí)鐘。這樣的話，若所述外部時(shí)鐘的頻率發(fā)生改變，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生的內(nèi)部時(shí)鐘的頻率也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生改變。

在步驟S120中根據(jù)步驟S110產(chǎn)生的內(nèi)部時(shí)鐘來控制模式轉(zhuǎn)換，這樣的話不會(huì)存在所述內(nèi)部時(shí)鐘與所述外部時(shí)鐘不匹配導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率低或能夠過大的現(xiàn)象。

本實(shí)施例提供的一種根據(jù)所述外部時(shí)鐘自適應(yīng)產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘的方法，具有實(shí)現(xiàn)簡便、能耗低及轉(zhuǎn)換效率高的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制方法；可應(yīng)用前述設(shè)備實(shí)施例中所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換控制裝置中。

所述步驟S110可包括：

產(chǎn)生脈沖；

根據(jù)所述外部時(shí)鐘對(duì)所述脈沖進(jìn)行脈沖寬度調(diào)整處理，形成所述內(nèi)部時(shí)鐘。

在本實(shí)施例中首先產(chǎn)生脈沖，然后通過脈沖寬度調(diào)整處理，形成與所述外部時(shí)鐘相匹配的內(nèi)部時(shí)鐘，具有實(shí)現(xiàn)簡單的特點(diǎn)。

作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述產(chǎn)生脈沖，包括：在對(duì)應(yīng)所述外部時(shí)鐘的一個(gè)周期內(nèi)形成N+M個(gè)脈沖；其中，所述M為正整數(shù)；第N+M個(gè)所述脈沖為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖；所述第N+1個(gè)脈沖至第N+M-1個(gè)脈沖為保持脈沖；所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖，用于觸發(fā)所述脈沖寬度調(diào)整模塊停止脈沖寬度調(diào)整處理；所述保持脈沖，用于提供模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換結(jié)果保持時(shí)間。

在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，輸入信號(hào)以外部時(shí)鐘輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，則N位數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元需要利用N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘來進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，這時(shí)需要盡可能的提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換效率，則所述外部時(shí)鐘和內(nèi)部時(shí)鐘相匹配的關(guān)系為所述外部時(shí)鐘的采樣相對(duì)應(yīng)于N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘。而在本實(shí)施例中將產(chǎn)生N+M個(gè)脈沖，對(duì)應(yīng)將形成N+M個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘，這樣的話，能夠盡可能提高轉(zhuǎn)換效率。在本實(shí)施例中為了實(shí)現(xiàn)脈沖寬度調(diào)整，還將第N+M個(gè)脈沖作為停止調(diào)整觸發(fā)脈沖用于檢測(cè)是否需要進(jìn)一步調(diào)整內(nèi)部時(shí)鐘脈沖寬度的檢測(cè)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部時(shí)鐘的自適應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中同時(shí)，還設(shè)置用進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換結(jié)果保持時(shí)間的預(yù)備脈沖。

所述步驟S110可包括：根據(jù)利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖檢測(cè)到所述外部時(shí)鐘的周期形成檢測(cè)結(jié)果，繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

具體如何利用所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖進(jìn)行檢測(cè)，可包括將所述停止調(diào)整觸發(fā)脈沖與外部時(shí)鐘進(jìn)行邏輯與處理等操作，從而獲得對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。本實(shí)施例中獲得所述檢測(cè)結(jié)果可采用設(shè)備實(shí)施例中的脈沖寬度調(diào)整模塊來實(shí)現(xiàn)。

產(chǎn)生的脈沖中的第1個(gè)所述脈沖至第N個(gè)所述脈沖，用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。等于對(duì)應(yīng)于同一個(gè)外部周期的前N個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，具體用于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元確定每一個(gè)比特的對(duì)應(yīng)的數(shù)值，從而完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。

所述根步驟S120可包括：

根據(jù)所述外部時(shí)鐘的變化，控制繼續(xù)或停止所述脈沖寬度調(diào)整處理。

外部時(shí)鐘同樣包括高電平和低電平的變化，在本實(shí)施例中將根據(jù)所述外部時(shí)鐘的變換，控制是否繼續(xù)執(zhí)行脈沖寬度調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部時(shí)鐘的周期長短的調(diào)整，從而獲得與所述外部時(shí)鐘相適配的內(nèi)部時(shí)鐘，從而能夠提高模數(shù)轉(zhuǎn)換效率且降低功耗。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的設(shè)備和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的設(shè)備實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，如：多個(gè)單元或組件可以結(jié)合，或可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設(shè)備或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性的、機(jī)械的或其它形式的。

上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上；可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各實(shí)施例中的各功能單元可以全部集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各單元分別單獨(dú)作為一個(gè)單元，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。