专利名称：基于二级流水线adc的动态参数采集与存储的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法。
背景技术：
在一般的参数采集过程中，为了尽可能的提高采集速率，所用到的ADC均为二级流水线结构。根据二级流水线ADC的结构可知，模拟信号自模拟输入端进入ADC后经过ADC 转换信号触发，由二级流水线结构的ADC对其进行数模转换。首先转换得到数据的高位部分。在高位数据转换完成之后，由ADC内部的减法器对采样电压和转换后的高位数据电压进行相减，得到用于转换数据低位部分的电压。而此时，ADC可接收转换信号，进行下一次采样。如果ADC以最快速率工作，第一次转换信号采集的模拟输入所对应的转换结束信号和数据输出，会延迟到第三次转换信号的时刻有效。如果采样速率为最快速率的一半，这个有效时刻会延迟到第二次转换信号。同理，假如速率足够低，转换结束信号和数据输出会在下一次转换信号之前就有效。这就导致了不同采样速率下，数据输出和模拟输入出现不对应的情况。不同的采集速率，转换信号对应的转换结束信号和输出数据有效时刻不同。参见附图1所示，如果通道的选择信号由存储器的地址低两位决定，在不进行地址处理的情况下，会导致在最快采集速率下，数据存入会延迟两个地址。而在最快速率的一半的采集速率下，数据存入会延迟一个地址，只有在采集速率足够低时，数据才能正确的存入对应的地址。因此，不同采集速率下，各个通道的数据提取方式是不一样的，需要针对不同的速率采用不同的方式提取。如果在整个采集过程中速率发生变化，还需要后期根据数据特征以配合采集速率综合分析，才能从存储器中取出各个通道的完整数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够快速、正确的将数据存入其对应的存储器地址的基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
一种基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，包括如下步骤
(1)所述的二级流水线ADC采样并转换得到数据，
(2)所述的数据存入存储器中，
所述的二级流水线ADC采样并转换得到数据与所述的数据存入存储器之间设置地址处理环节，所述的地址处理环节包括第一缓存模块，用于缓存地址， 第二缓存模块，用于缓存地址， 地址缓存模块，用于缓存所述的存储器的写入地址，
读指针模块，决定所述的地址读入所述的第一缓存模块或所述的第二缓存模块中，输入控制模块，根据所述的二级流水线ADC的转换信号控制所述的读指针模块， 写指针模块，决定所述的第一缓存模块或所述的第二缓存模块中的地址写入所述的地址缓存模块中，
输出控制模块，根据所述的二级流水线ADC的转换结束信号控制所述的写指针模块； 所述的二级流水线ADC接收所述的转换信号进行采样并转换为第一数据，所述的输入控制模块根据所述的转换信号控制所述的读指针模块将第一地址写入所述的第一缓存模块中，所述的第一地址推进为第二地址，所述的二级流水线ADC接收所述的转换信号进行采样并转换为第二数据，所述的输入控制模块根据所述的转换信号控制所述的读指针模块将第二地址写入所述的第二缓存模块中，所述的第二地址继续推进，所述的地址在所述的第一缓存模块、所述的第二缓存模块之间交替存储；
所述的输出控制模块根据所述的第一数据的转换结束信号控制所述的写指针模块将第一缓存模块中的第一地址写入所述的地址缓存模块中成为所述的存储器的第一写入地址，所述的第一数据与所述的第一写入地址相对应地存入所述的存储器中，所述的输出控制模块根据所述的第二数据的转换结束信号控制所述的写指针模块将第二缓存模块中的第二地址写入所述的地址缓存模块中成为所述的存储器的第二写入地址，所述的第二数据与所述的第二写入地址相对应地存入所述的存储器中，所述的写入地址交替的由所述的第一缓存模块、所述的第二缓存模块写入所述的地址缓存模块中，并与转换后的数据相一一对应的存入所述的存储器中。优选的，所述的二级流水线ADC通过通道选择器选择通道输入给所述的二级流水线ADC的模拟输入端。优选的，所述的地址的低两位用作所述的通道选择器的通道选择信号。优选的，所述的通道选择器具有四个所述的通道。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
1、由于本发明采用了地址处理环节，可以将二级流水线ADC转换的数据快速、准确的存入其所对应的存储器地址中，便于后期进行数据处理和分析；
2、由于本发明采用了地址处理环节，在采样速率变化的情况下，仍能将数据准确存入正确的存储器地址中，避免了后期处理的麻烦。
附图1为现有的参数采集与存储的方法的电路结构图。附图2为本发明的参数采集与存储的方法的电路结构图。附图3为本发明的参数采集与存储的方法的信号传输过程示意图。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。实施例一参见附图2和附图3所示。一种基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，其实现电路包括 二级流水线ADC，将采样模拟信号转换为数字信号；
通道选择器，选择通道输入给二级流水线ADC的模拟输入端；当前的地址的低两位用作通道选择器的通道选择信号，通道选择器具有四个通道，分别为AIN0、AIN1、AIN2、AIN3 ； 存储器MEMORY，用于存储地址及数据； 第一缓存模块BUF0，用于缓存地址， 第二缓存模块BUF1，用于缓存地址，
地址缓存模块ADDR BUF，用于缓存存储器MEMORY的写入地址， 读指针模块RP，决定地址读入第一缓存模块BUFO或第二缓存模块BUFl中， 输入控制模块INPUT CONTROL，根据二级流水线ADC的转换信号控制读指针模块RP， 写指针模块WP，决定第一缓存模块BUFO或第二缓存模块BUFl中的地址写入地址缓存模块ADDR BUF中，
输出控制模块OUTPUT CONTROL，根据二级流水线ADC的转换结束信号控制写指针模块WP。上述基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法是这样实现的
当前地址的低两位用做通道选择信号，用于控制通道选择器选择ΑΙΝ0，AIN1, AIN2或 AIN3输入给ADC的模拟输入端。模拟信号自模拟输入端进入ADC后经过ADC转换信号触发，由二级流水线ADC对其进行数模转换。地址经地址处理环节正确的与其所对应的转换后的数据存入存储器MEMORY中。第一地址，即地址0的低两位选择通道，二级流水线ADC接收转换信号并将采样模拟输入信号转换为第一数据，即数据0。输入控制模块INPUT CONTROL根据转换信号控制读指针模块RP指向第一缓存模块BUF0，地址0写入第一缓存模块BUFO中。第一地址推进为第二地址，即地址0推进为地址1，地址1的低两位选择通道，二级流水线ADC接收转换信号进行采样并转换为第二数据，即数据1，输入控制模块INPUT CONTROL根据转换信号控制读指针模块RP指向第二缓存模块BUF1，地址1写入第二缓存模块BUFl中。地址1继续推进，地址在第一缓存模块BUF0、第二缓存模块BUFl之间交替存储。输出控制模块OUTPUT CONTROL根据二级流水线ADC的转换结束信号控制写指针模块WP。数据0的转换结束信号到来时，写指针模块WP先指向第一缓存模块BUF0，第一缓存模块BUFO中的地址0写入地址缓存模块ADDR BUF中，此时数据0转换结束，数据0与地址缓存模块ADDR BUF中的地址0即可相对应地存入存储器MEMORY中。数据1的转换结束信号到来时，写指针模块WP指向第二缓存模块BUF1，第二缓存模块BUFl中的地址1写入地址缓存模块ADDR BUF中，此时数据1转换结束，数据1与地址缓存模块ADDR BUF中的地址 1即可相对应地存入存储器MEMORY中。以此类推，地址交替的由第一缓存模块BUF0、第二缓存模块BUFl写入地址缓存模块ADDR BUF中，并与转换后的数据相一一对应的存入存储器 MEMORY 中。由于每一个转换信号总会有一个与其对应的转换结束信号，因此，无论采集速率如何，采用上述地址处理环节后，存入存储器MEMORY中的数据与地址均是一一对应的，这样就实现了正确的将各通道数据写入对应的地址的目的。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，包括如下步骤(1)所述的二级流水线ADC采样并转换得到数据，(2)所述的数据存入存储器中，其特征在于所述的二级流水线ADC采样并转换得到数据与所述的数据存入存储器之间设置地址处理环节，所述的地址处理环节包括第一缓存模块，用于缓存地址， 第二缓存模块，用于缓存地址， 地址缓存模块，用于缓存所述的存储器的写入地址，读指针模块，决定所述的地址读入所述的第一缓存模块或所述的第二缓存模块中， 输入控制模块，根据所述的二级流水线ADC的转换信号控制所述的读指针模块， 写指针模块，决定所述的第一缓存模块或所述的第二缓存模块中的地址写入所述的地址缓存模块中，输出控制模块，根据所述的二级流水线ADC的转换结束信号控制所述的写指针模块； 所述的二级流水线ADC接收所述的转换信号进行采样并转换为第一数据，所述的输入控制模块根据所述的转换信号控制所述的读指针模块将第一地址写入所述的第一缓存模块中，所述的第一地址推进为第二地址，所述的二级流水线ADC接收所述的转换信号进行采样并转换为第二数据，所述的输入控制模块根据所述的转换信号控制所述的读指针模块将第二地址写入所述的第二缓存模块中，所述的第二地址继续推进，所述的地址在所述的第一缓存模块、所述的第二缓存模块之间交替存储；所述的输出控制模块根据所述的第一数据的转换结束信号控制所述的写指针模块将第一缓存模块中的第一地址写入所述的地址缓存模块中成为所述的存储器的第一写入地址，所述的第一数据与所述的第一写入地址相对应地存入所述的存储器中，所述的输出控制模块根据所述的第二数据的转换结束信号控制所述的写指针模块将第二缓存模块中的第二地址写入所述的地址缓存模块中成为所述的存储器的第二写入地址，所述的第二数据与所述的第二写入地址相对应地存入所述的存储器中，所述的写入地址交替的由所述的第一缓存模块、所述的第二缓存模块写入所述的地址缓存模块中，并与转换后的数据相一一对应的存入所述的存储器中。
2.根据权利要求1所述的基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，其特征在于所述的二级流水线ADC通过通道选择器选择通道输入给所述的二级流水线ADC的模拟输入端。
3.根据权利要求2所述的基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，其特征在于所述的地址的低两位用作所述的通道选择器的通道选择信号。
4.根据权利要求3所述的基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，其特征在于所述的通道选择器具有四个所述的通道。
全文摘要
本发明涉及一种基于二级流水线ADC的动态参数采集与存储的方法，包括如下步骤(1)二级流水线ADC采样并转换得到数据；(2)数据存入存储器中；二级流水线ADC采样并转换得到数据与数据存入存储器之间通过地址处理环节，无论采样速率如何，都可使二级流水线ADC转换的数据快速、准确的存入其所对应的存储器地址中，便于后期进行数据处理和分析，避免了后期处理的麻烦。
文档编号G06F12/08GK102222048SQ20111014767
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者刘德状, 武凤琴, 王丽, 王少轩, 贺克军, 龙善丽 申请人:中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心