專利名稱：在手機上低成本實現(xiàn)adc的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信終端所采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術，特別是一種在手機上低成本實現(xiàn)ADC功能的方法。
背景技術：
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)為負責將模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號的電子器件。隨著集成工藝的發(fā)展，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性價比不斷提高，其應用范圍也越來越廣，特別是在通信領域。目前，在移動通信終端(手機)的基帶芯片內(nèi)均設置模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)模塊。隨著市場對手機功能要求的不斷提高，手機功能越來越多，其中很多功能都要用到ADC模塊。在這種形勢下，現(xiàn)在的手機基帶芯片經(jīng)常會出現(xiàn)ADC不夠用的情況，一般的補救方案是外加ADC芯片或者外加模擬開關復用基帶芯片內(nèi)置的ADC模塊，這種做法會增加手機成本，而且會占用PCB (印刷電路板)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種可靠、有效的在手機上低成本實現(xiàn)ADC功能的方法，從根本上解決外加ADC芯片或者外加模擬開關復用基帶芯片內(nèi)置的ADC模塊，所帶來的手機成本增加的問題。本發(fā)明的技術方案是在手機上低成本實現(xiàn)ADC功能的方法，其技術要點是包括如下步驟
通過所述手機基帶芯片的通用IO 口 GPIOl輸出固定周期的高或低電平(一次轉(zhuǎn)換過程GPIOl輸出的平均電壓為Vo)，GPIOl連接電阻Rl —端；所述基帶芯片的另一通用IO 口 GPI02連接電阻R2另一端。并且GPI02連接一個電容Cl，所述電容Cl另一端接地。GPI02 還連接一個電阻R2，電阻R2另一端就是所測量電壓Vi，
設定一變量ADC_Result，此變量記錄ADC轉(zhuǎn)化結(jié)果，初始化為0，再設定一變量ADC_ Bit，此變量設定ADC的轉(zhuǎn)換位數(shù)，初始化為0，然后利用通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt ；
當所述通用IO 口 GPI02讀取到電壓Vt為高電平時，則通用IO 口 GPIOl馬上輸出低電平，然后變量ADC_Result加1 ；如果通用IO 口 GPI02讀取到電壓Vt為低電平，則通用IO 口 GPIOl馬上輸出高電平；
延時少量時間，所述變量ADC_Bit加1 ；
根據(jù)所要實現(xiàn)的ADC的位數(shù)，判斷所述ADC_Bit是否等于位數(shù)對應值，如果是，此ADC 功能轉(zhuǎn)換結(jié)束；如果否，繼續(xù)利用通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt至實現(xiàn)ADC功能轉(zhuǎn)換結(jié)束。本發(fā)明的優(yōu)點及積極的技術效果是本發(fā)明只是利用了手機基帶芯片的兩個通用 IO 口 GPIOl和GPI02，外加兩個電阻Rl、R2和一個電容Cl實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的硬件要求，另通過軟件編程設定實現(xiàn)ADC功能的位數(shù)等。本發(fā)明以軟硬件結(jié)合的方式以極低的成本就完成了 ADC的轉(zhuǎn)換功能，從根本上解決使用外加模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或者外加模擬開關復用基帶芯片內(nèi)置的ADC模塊，所帶來的手機成本增加的問題。同時由于軟件可以靈活設定實現(xiàn)ADC功能的位數(shù)，且其轉(zhuǎn)換精度能夠得到保證。所以本發(fā)明具有在保證實現(xiàn)ADC功能精度要求的基礎上，降低手機成本的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的實現(xiàn)示意圖。圖2為本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的技術方案。如圖1所示為實現(xiàn)ADC轉(zhuǎn)換功能的電路設置。Vi為我們要測量的電壓，被測電壓 Vi端串聯(lián)了電阻R2。手機基帶芯片的通用IO 口 GPIOl串聯(lián)電阻R1，同時通用IO 口 GPIOl 所串聯(lián)的電阻R1、另一通用IO 口 GPI02、被測電壓Vi端并聯(lián)后連接電容Cl，電容Cl另一端接地。通過手機基帶芯片的通用IO 口 GPIOl輸出固定周期的高或低電平，通用IO 口 GPI02 檢測電壓Vt，可以讀取電壓Vt是高還是低電平，然后再控制GPIOl輸出高或者低電平使所述電壓Vt達到門限電壓范圍。此方法的主要工作就是通用IO 口 GPIOl控制的電壓Vo和被測電壓Vi共同作用下使電壓Vt保持在通用IO 口 GPI02檢測的門限電壓范圍。由于基帶芯片的門限電壓是固定的，電壓Vo我們通過輸出的高低電平比例可以求出，通過Vt，Vo就可以求出我們測量的電壓Vi 了。如圖2所示為實現(xiàn)ADC轉(zhuǎn)換功能的流程。首先通過通用IO 口 GPIOl輸出高或者低電平，控制電壓Vt，通過通用IO 口 GPI02 檢測，使電壓Vt達到通用IO 口 GPI02檢測門限電壓范圍，這樣做的目的是消除一開始測量
的誤差。當電壓Vt在門限電壓范圍時，開始進行ADC轉(zhuǎn)換。設定兩個變量一個變量為ADC_ Result，此變量記錄ADC轉(zhuǎn)換的結(jié)果，最后測量的電壓Vi與此變量有關。一個變量為ADC_ Bit，軟件通過此變量可以靈活設定ADC轉(zhuǎn)換的精度，比如實現(xiàn)8bit或者IObit ADC功能。轉(zhuǎn)換開始，首先通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt，讀取其電平狀態(tài)，如果讀取電平為高，說明電壓Vt已經(jīng)高于門限電壓。為了維持電壓Vt在門限電壓范圍，通用IO 口 GPIOl 輸出低，則變量ADC_Result加1。通用IO 口 GPIOl如果讀取電平為低，說明電壓Vt已經(jīng)低于門限電壓，為了維持Vt在門限電壓范圍，GPIOl輸出高；
然后再延時少量固定時間如20us (其時間與RC常數(shù)有關)，延時后變量ADC_Bit加1 ； 根據(jù)所要實現(xiàn)的ADC的位數(shù)，判斷所述ADC_Bit是否等于位數(shù)對應值。例如，如果要實現(xiàn)8bit ADC功能，則判斷ADC_Bit是否等于255，如果等于255，則此次ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束；如果不等于，則通用IO 口 GPI02繼續(xù)測量電壓Vt，通過通用IO 口 GPIOl輸出高或者低維持Vt 電壓在門限范圍內(nèi)，循環(huán)上述轉(zhuǎn)換步驟，直至實現(xiàn)ADC功能轉(zhuǎn)換結(jié)束。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，通過變量ADC_Result的數(shù)值，就可以求出被測電壓Vi 了。下面說明 ADC_Result 與 Vi 的關系
根據(jù)圖1所示可以得到如下關系式 (Vo - Vt) / Rl = (Vt - Vi)/ R2由上可得Vi = Vt - R2 (Vo-Vt) /Rl 其中 Vo = Vdd(l-ADC_Result/ADC_Bit)
則通過變量ADC_Result與ADC_Bit可以求出電壓Vo的大小，門限電壓Vt大小是固定的，電阻R1，R2大小都是已知的，軟件通過以上關系最終就可以求出被測電壓Vi的大小了， 這樣就完全實現(xiàn)了 ADC的功能。 選擇不同的電阻R1，R2可以決定測量電壓的范圍，其數(shù)值可以根據(jù)實際需要制定。比如在滿足測量電壓量程的基礎上為了計算方便，兩個電阻都可以設定為47K，至于門限電壓每種基帶芯片都有自己的典型值。不同芯片此數(shù)值不同。
權(quán)利要求
1. 一種在手機上低成本實現(xiàn)ADC功能的方法，其特征在于包括如下步驟 通過所述手機基帶芯片的通用IO 口 GPIOl輸出固定周期的高、低電平Vo，并串聯(lián)電阻 Rl ；所述通用IO 口 GPIOl與所述基帶芯片的另一通用IO 口 GPI02、串聯(lián)了電阻R2的被測電壓Vi端并聯(lián)后連接電容Cl，所述電容Cl另一端接地；所述通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt， 使所述電壓Vt達到門限電壓范圍；設定一變量ADC_Result，此變量記錄ADC轉(zhuǎn)化結(jié)果，初始化為0，再設定一變量ADC_ Bit，此變量設定ADC的轉(zhuǎn)換位數(shù)，初始化為0，然后利用通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt ；當所述通用IO 口 GPI02讀取到電壓Vt為高電平時，則通用IO 口 GPIOl馬上輸出低電平，然后變量ADC_Result加1 ；如果通用IO 口 GPI02讀取到電壓Vt為低電平，則通用IO 口 GPIOl馬上輸出高電平；延時少量時間，所述變量ADC_Bit加1 ；根據(jù)所要實現(xiàn)的ADC的位數(shù)，判斷所述ADC_Bit是否等于位數(shù)對應值，如果是，此ADC 功能轉(zhuǎn)換結(jié)束；如果否，繼續(xù)利用通用IO 口 GPI02檢測電壓Vt至實現(xiàn)ADC功能轉(zhuǎn)換結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在手機上低成本實現(xiàn)ADC功能的方法，從根本上解決外加ADC芯片或者外加模擬開關復用基帶芯片內(nèi)置的ADC模塊，所帶來的手機成本增加的問題。其技術要點是通過所述手機基帶芯片的通用IO口GPIO1輸出固定周期的高、低電平Vo，并串聯(lián)電阻R1；所述通用IO口GPIO1與所述基帶芯片的另一通用IO口GPIO2、串聯(lián)了電阻R2的被測電壓Vi端并聯(lián)后連接電容C1，所述電容C1另一端接地；所述通用IO口GPIO2檢測電壓Vt，使所述電壓Vt達到門限電壓范圍。其具有在保證實現(xiàn)ADC功能精度要求的基礎上，降低手機成本的優(yōu)點。
文檔編號H04M1/02GK102468853SQ201010545070
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者柴路 申請人:沈陽晨訊希姆通科技有限公司