[发明专利]多通道串行模拟量的串并处理装置及方法

权利要求书

1.一种多通道串行模拟量的串并处理装置，其特征在于该装置包括模拟量输入/低通滤波器(1)、多路转换开关(2)、运算放大器(3)、模拟量调理电路(4)、串行模/数转换器(5)、现场可编程门阵列(6)；其中，模拟量输入/低通滤波器(1)、多路转换开关(2)、运算放大器(3)、模拟量调理电路(4)、串行模/数转换器(5)、现场可编程门阵列(6)顺序串联连接，现场可编程门阵列(6)的通道选择信号的输出端接多路转换开关(2)的通道选择信号的输入端，现场可编程门阵列(6)的转换/读取命令的输出端接串行模/数转换器(5)的转换/读取命令的输入端；模拟量输入/低通滤波器(1)的输入端为本装置的输入端，接输入信号“AIN1至AIN6”；现场可编程门阵列(6)的输出端“INTO”为本装置的输出端，现场可编程门阵列(6)的通过与主CPU交换数据的数据线与外部的主CPU连接。

2.根据权利要求1所述的多通道串行模拟量的串并处理装置的串并处理方法，其特征在于：通过现场可编程门阵列(6)控制多路转换开关(2)及串行模/数转换器(5)，获得所有待采集通道的转换数据并转换成主CPU读取的并行数据，具体方法为：

1.)现场可编程门阵列(6)接收主CPU以“转换启动信号”为联络信号启动模/数转换，当现场可编程门阵列(6)检测到“转换启动信号”上升沿时，以“A0-A3、EN”端控制多路转换开关(2)的多路开关电路“ADG506A”的编码输入端及使能端，控制选通相应的模拟量，通过运算放大器(3)中的第二运算放大器“OPA132”及第三运算放大器“OPA353”施加偏置及量程调理后送入串行模/数转换器(5)中的串行模/数转换电路“AD7687”；

2.)现场可编程门阵列(6)通过控制串行模/数转换电路“AD7687”的“CNV”端，当“CNV”变高时控制其进行模数转换，当“CNV”变低时控制其数据输出，串行模/数转换电路“AD7687”转换结束后现场可编程门阵列(6)给出时钟信号接入串行模/数转换电路“AD7687”的“SCK”端，并从串行模/数转换电路“AD7687”的“SDO”端接收其输出的串行数据；

3.)完整的16bit数据接收完成后，现场可编程门阵列(6)内部将其整理成并行16位数据，预存至缓冲区中；现场可编程门阵列(6)禁止多路开关电路“ADG506A”的使能“EN”端，并通过“A0-A3”端给出下一路模拟量通道的相应编码，然后使能多路开关电路“ADG506A”的“EN”端，使被选的模拟量通过多路转换开关(2)进入串行模/数转换器(5)进行转换；

4.)现场可编程门阵列(6)重复这些过程直至所有的模拟量转换完成，然后将输出端“int0”端拉低以通知主CPU读取准备好的数据，读取结束后现场可编程门阵列(6)处于空闲状态，等待主CPU发起下一次模/数转换命令的到来。