值308。在一些实例中，所适配转换周期307的初始近似值308可以是所适配位数范围的中心。
[0071 ]由自适应转换周期307中的点308表示的初始近似值_始被设定为在最近的前一个转换周期上确定的先前的Am的数字化值。在一些情况下，不希望模拟输入信号相对于采样率快速改变。因此，将初始近似值_始设定在最近的前一个数字输出值_細处并且使用减少的位数来减少执行二进制搜索的范围，并且在_細的合理预测值处开始二进制搜索。此缩窄的二进制搜索可以减少收敛在仏305的数字值上所需的转换时间，因为使用了较少的位。
[0072]ASAR逻辑根据需要设定每个位O至位3以便设定Mi胎308，该_始被DAC转换成模拟信号Vdac以便与Ai 305进行比较。在进行二进制搜索过程中的第一比较时，_游308小于Ai 305。ASAR逻辑将使下一个近似值310增量。下一个近似值310被减少当前位值的一半。例如，对于位3来说，Ai 305的下一个数字近似值将减小4个数字单位(8的一半)。因为Ai 305小于下一个近似值310，所以ASAR逻辑将下一个逐次近似值312减小当前位值的一半。
[0073]最终近似值是Ai305的收敛数字值Mi 320。用于全位转换周期301和所适配位数转换周期307的Mi 320的最终值典型地也收敛于相同的数字值，虽然可能存在全位转换周期301和所适配位转换周期307的最终收敛值可不同的情况。
[0074]所适配位数转换周期307具有为四的位时间历时，显著短于全范围8位转换周期历时322。因此，通过使用所适配位数，可以生成Ai 305的数字值Mi 320，同时消耗较少的时间和功率。
[0075]图5是根据一个实施例的用于控制自调节A/D转换器的方法的流程图350。在框352处，在启动A/D转换器以便将模拟输入信号数字化时，设定用于第一转换周期的初始近似值Mw6。用于第一转换周期的_始是第i个模拟信号样本仏的“猜测值”。在第一转换周期上，当初始启动A/D转换器时，如框354所指示执行全位转换以便通过二进制搜索确定M1。全位转换是在逐位二进制搜索过程中使用A/D转换器的全范围内的所有可用位的转换周期。在框352处，可以选择Mi的初始近似值作为A/D转换器的全范围的中点。二进制搜索算法将收敛在A/D转换器的位分辨率内的最接近输入信号样本仏的跑的值上。在全位转换周期之后，由A/D转换器产生的数字输出信号_細被设定为等于Mi的收敛值(框355)。
[0076]在执行此第一转换周期之后，在框356处设定用于下一个转换周期的初始近似值初始近似值Mt始是基于至少一个先前转换周期的数字输出值_細设定的。代替使每一个转换周期在A/D转换器的全刻度范围的中点处开始，基于一个或多个最近的_細值做出跑的起始预测。在一个实例中，Mw6被设定为等于来自最近的前一个转换周期(第1-Ι个周期)的MitH。在其他实例中，Mag可以被设定为等于平均值、中位值、众值、y个最近值中的第X个最大绝对值、或者基于预定数量的先前_細值的组合的另一个值。
[0077]在框358处，自调节A/D转换器设定用于下一个转换周期的可适配位数。该可适配位数可以是基于由SAR逻辑输出的M1的前一个收敛值是否在前一个转换周期上所使用的位数的范围内，如将在下文并结合图6进行描述的。在第一转换周期之后，位数可保持在用于第二转换周期的全刻度位数处。在其他实施例中，在下一个转换周期上位数可以被减少，例如减少一个位。
[0078]在框360处，通过执行在被设定用于当前转换周期的_始处开始的二进制搜索并且使用在框358处设定的位数来执行下一个(第i个)转换。在收敛在Mi上之后，SAR逻辑确定Ai的值是否有可能在用于当前转换周期的位数的范围内。如果在框358处，位数已从总可用位数减少，那么所适配位数具有作为小于A/D转换器的全刻度范围的一部分的范围，其中所调节位数中的每个位具有与分配给全刻度范围中的每个位的位分辨率相同的位分辨率。在一些实例中，输入信号样本六,可以落在所适配位数范围之外，但在A/D转换器的全刻度范围内。如果这种情况发生，那么位数需要增加以便获得用于仏的跑的正确值。然而，只要A1保持在所适配位数的范围内，就可以使用减少的位数来继续A/D转换，从而减少总体平均转换周期时间和A/D转换器功率消耗。
[0079]在一个实施例中，转换控制模块通过确定对M1的近似值的所有调节是否都是在同一个方向进行的来确定仏是否在当前位数范围内。例如，如果在二进制搜索过程中M1的所有逐次近似值都从前一个近似值增大，那么仏有可能大于所适配位数范围的上边界。类似地，如果M1的所有逐次近似值都从前一个近似值减小，那么A1有可能小于所适配位数范围的下边界。
[0080]可以使用用于确定仏是否有可能在当前位数范围之外的其他方法。例如，可以将跑与当前位数范围的边界进行比较。如果M1等于边界值，那么认为A1有可能在范围之外。
[0081 ] 如果在框362处确定Ai有可能在所适配位数范围之外，那么在框364处增加由用于控制每个转换周期上的可适配位数的转换控制模块所使用的控制参数。如果A1在位数范围之外，那么在下一个转换周期上可适配位数倍被增加以便捕获在所适配位数范围内的仏。
[0082]在一些实施例中，在前进到下一个转换周期以便使用增加的所适配位数来将Ai+i数字化之前，将通过返回到框354来重复第i个转换周期。因为确定A1是在所适配位数范围之外，所以在第i个转换周期结束时M1的值可能不是A1的正确数字值。可以使用较宽的范围、即较大的位数来重复第i个转换周期，以便获得用于当前信号样本仏的跑的正确值。在框354处，可以执行全位转换以便获得在全刻度A/D转换器范围内的有效值跑。作为替代方案，可适配位数可以被增加一个或另一个预定的增量以便重复第i个转换周期，其中较大的位数跨越A/D转换器的全刻度范围的较大部分。在于框354处使用增加的数位重复第i个转换周期之后，在框355处生成数字输出信号_細，其等于从重复的转换周期产生的有效Mi值。
[0083]在一些实例中，位控制参数可能已经在最大值处，例如当上一个转换周期是全位转换时。如果例如由于噪声，六1在六/0转换器的全刻度范围之外，那么将使用所有有效位直到Ai重新在范围之内。
[0084]如果Ai在当前位数范围内，如在框362处所确定的，那么在框366处减少位控制参数。只要A1保持在所适配位数范围内，减少的位控制参数就将用于减少下一个或另一个随后的转换周期上的可适配位数。结合图6更详细地描述用于控制响应于4,在当前位数范围内而减少可适配位数的频率。
[0085]在减少位控制参数之后，A/D转换器过程返回到框355以便生成等于所适配位数转换周期的跑结果的_細。只要确SA1是在所适配数范围内，就认为在缩短的二进制搜索结束时所收敛的M1的值是A1的有效数字值。在框356处，例如使用M1来设定用于下一个转换周期的Μ?台。
[0086]在框358处，设定可适配位数。在响应于Ai在所适配位数范围内而减少位数之前，针对期望数量的周期可适配位数可保持相同。例如，如果A1已在所适配位数范围内持续Z个转换周期，那么可以在每第Z个周期减少位数。作为替代方案，可以在每次A1在所适配位数范围内时减少位数。所适配位数的较快减少可能会导致更频繁的全位转换，因为A1是在所适配位数的范围之外。然而，可适配位数减少得太慢可能会限制减少转换时间的益处。因此，减少可适配位数的速率可以最佳化以便争取总体转换时间的最大减少，并且此速率也可以由A/D转换器自动调节。
[0087]图6是由包括可适配位数的自调节A/D转换器执行的示例A/D转换方法的流程图400。如以上所描述的，当頂D 1初始启动以便开始模拟信号的A/D转换时，可以使用跨越全刻度A/D转换范围的所有可用位来转换模拟信号的第一采样点。因为不知道输入信号的先前数字化值，所以在框402处可以将初始近似值设定为全范围的中点，例如从_V#t到+V#%的全范围中的OV或者从O到的全范围中的V参#/2。
[0088]在于框404处针对第一采样点执行全位转换之后，在框406处可以将用于下一个转换周期的第一近似值勵始设定为第一数字化值_細，即设定为在框404处执行的前一个转换周期的结果。在框408处，ASAR逻辑根据由转换控制模块提供的位控制参数设定用于下一个转换的位数。以下更详细地描述由转换控制模块实现的位控制参数(位控制)的计算。ASAR逻辑基于位控制参数设定由ASAR位寄存器在下一个转换周期过程中使用的位数(位#)。在一个实例中，位#是通过将位控制取舍至最接近的整数(整数(位控制))而设定的，如框408处的实例中所示。
[0089]在于框406处将初始近似值_始设定为前一个_細并且于框408处设定所适配位数之后，在框410处开始下一个转换周期。可以执行逐位二进制搜素，直到所适配位数中的所有位都已被转换。如果并非所适配位数的所有位都已被转换，如在判定框412处所确定的，那么在框414处，将以M機开始的仏的逐次近似值与当前模拟信号样本仏进行比较。如果对于当前的位比较，近似值跑大于Ad判定框414)，那么在框416处，逐次近似值M1从其当前值增加与当前位值相关联的增量(INC)，例如当前位值的一半。
[0090]在框418处，包括在ASAR逻辑中的计数器增加一。此计数器可以被称为“逐次逼近计数器”，因为它被用来计算仏的近似值跑在同一个方向上(S卩，逐次增大或逐次减小)被重复地且顺序地调节的次数。如以下所描述的，此计数由转换控制模块用来控制何时将可适配位数增加到最大可用位数。当仏大于当前近似值跑时，当前位值将被设定为数字高的。
[0091]如果当前近似值吣小于AJ判定框414)，那么用于下一次比较的近似值吣在框420处从其当前值减小与当前位值相关联的减量(DEC)，例如当前位值的一半。当前位值将被设定为数字低的。当近似值跑被减小时，在框422处逐次调节计数减少一。
[0092]如果在逐次位转换上近似值M1被重复增大，那么在框418处计数将达到位#。换言之，如果在逐位二进制搜索过程中对于每次比较A1都大于M1，那么跑的逐次近似值将全部增大，从而导致计数达到位数。类似地，如果在逐位二进制搜索过程中近似值M1在每个位转换上都逐次减小，那么在框422处计数将达到位数的负值。如果在当前转换周期过程中跑的近似值在至少一个位转换上增大并且在至少一个位转换上减小，那么计数将达到小于位数的值。
[0093]在所有位都被转换之后，如在框412处所确定的，在框430处，将逐次逼近计数器的绝对值与位数进行比较。如果计数的绝对值已达到位数，这指示转换需要针对每个位顺序地增大逐次近似值M1或者针对每个位顺序地减小逐次近似值M1，那么在框436处执行全位转换。针对所有的位比较逐次增大近似值或逐次减小近似值指示六1是在所适配位数范围之夕卜。执行全位转换，因为信号样本Ai是在当前位数的范围之外，在正方向上或负方向上。在框436处的全位转换允许在A/D转换器的全刻度范围内获得A1的数字化表示。在返回到框406时，全位转换的输出_細变成用于下一个转换周期的初始近似值Μ?台。
[0094]在框438处，响应于由于所适配位数范围不包括第i个信号样本Ai而执行全位转换，转换控制模块增加位控制参数。位控制参数响应于全位转换而增加的量P可以在不同的实施例之间改变并且可以是可编程的或可调节的数字。在一个实例中，位控制增加了一。以此方式，每次达到超出范围的条件，如由达到位数的逐次逼近计数器所指示的，位控制都增加一，从而使用于下一个转换周期的位数增加一。这允许在随后的转换周期上快速地增加可调节位数，直到位数范围包括进入的模拟信号或者达到最大可用位数。
[0095]在一些实施例中，在框438处位控制参数增加的量P是固定值。作为替代方案，在框438处位控制参数增加的量P可以响应于在框436处执行的全位转换的输出而进行缩放或适配。例如，可以将全位转换的输出_細与先前的_細值进行比较。如果用于全位转换的_細与先前的_細值之间存