[发明专利]可灵活配置阈值的离散量信号处理系统及方法

权利要求书

1.一种可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，其特征在于包括：离散量高压处理单元、比较器compA和compB、锁存器、电压基准、DAC、配置寄存器、SPI控制接口及输出驱动，

所述的离散量高压处理单元接收输入高压离散量信号SENSE＜n：0＞，对输入信号进行防护处理，以免高压信号进入内部电路，并对输入信号进行分压，然后送入后续处理电路，

所述的比较器compA同相输入端接高电平阈值VTHI，比较器compB反相输入端接低电平阈值VTLO，比较器 compA反相输入端连接比较器compB的同相输入端并连接至离散量高压处理单元的输出，比较器compA和compB的输出端分别接到锁存器的两个输入端口；

所述的电压基准产生一个稳定的与电源电压和温度无关的输出电压，给DAC提供一个稳定且精确的输入信号；

所述配置寄存器存储比较阈值、离散量类型；

所述DAC根据配置寄存器设置的比较阈值产生离散量信号比较所需要的阈值电压，共产生两组GOTH和SOTH四个电平，根据sense＿sel的电平选择VTHI和VTLO的值大小，连接到比较器compA和compB的输入端口；

所述的SPI控制接口提供一个外部的通信接口，包括4个输入信号地址选择addr＜1：0＞、片选信号CS、时钟输入SCK和输入信号SI；对配置寄存器的值进行读写；

所述的输出驱动接收锁存器处理的数字信号，并为输出信号提供驱动能力。

2.根据权利要求1所述的可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，其特征在于，还可包括自检单元和去抖单元，

所述的自检单元当电路工作在自检模式时对内部电路进行错误检查，按顺序进行0/1自检和1/0自检，自检电路接收去抖单元的输出信号，判断内部的阈值电压设置是否正确，比较器和锁存器电路是否正确，若自检完成则ready 信号变为高电平，自检结果正确则fault信号为低电平，若自检出错则fault信号为高电平；

所述的去抖单元对锁存器的输出信号进行数字滤波，根据内部寄存器配置的抖动大小对电路进行处理，将脉冲电平大于抖动宽度的信号认为是有效信号，保持原信号不变，将脉冲电平小于抖动宽度的信号认为是毛刺，进行滤波，最终输出一个干净无毛刺的输出信号OUT＜n：0＞。

3.根据权利要求1所述的可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，其特征在于可同时提供并行处理结果和串行数据输出结果，用户可根据应用情况自由选择。

4.根据权利要求1所述的可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，其特征在于可支持supply/open、gnd/open和supply/gnd三种模式，模式选择通过寄存器的配置确定；当选择supply/open和supply/gnd模式时，选择SOTH电平的阈值；当选择gnd/open模式时，选择GOTH电平的阈值，用户可以根据实际应用情况对阈值进行灵活的配置。

5.一种可灵活配置阈值的离散量信号处理方法，其特征在于可实现对多路离散量的转换处理，并可实现比较阈值的自由配置：包括以下步骤：

步骤1]上电后电路进入自检模式，对内部的电压基准、比较器以及控制部分进行检查，电路工作状态正常，则输出指示信号ready为高、fault信号为低；若电路工作不正确，则输出指示信号ready为高、fault信号也为高；

步骤2]根据处理的离散量类型通过SPI接口对配置寄存器的值进行写入，处理的离散量类型为三种：supply/open模式、gnd/open模式以及supply/gnd模式三种进行配置；

步骤3]根据处理的离散量阈值电压大小，调整DAC的输出电压，修改两组GOTH和SOTH四个电平的值，定义VTHI和VTLO的值大小；

步骤4]数据比较，离散量输入信号sense＜n：0＞分别经过高压处理单元的分压处理后与DAC的阈值电压进行比较，大于高电平阈值VTHI输出为高电平，小于低电平阈值VTLO输出为低电平，若数据在高电平阈值VTHI和低电平阈值VTLO之间则认为数据没有变化，保持上一结果不变；

步骤5]数据锁存处理，将比较器的结果输入锁存器进行保存，然后进入抖动单元，根据配置寄存器对抖动的定义对数据防抖处理，超过定义的抖动容限认为是正确数据，若数据脉冲宽度小于抖动容限认为该信号为抖动，进行屏蔽处理，然后输出处理后的结果。