[发明专利]可灵活配置阈值的离散量信号处理系统及方法

说明书

本发明属于电子电路设计领域，传统的离散量处理方法在同时处理多种离散量类型时，需要多套方案来同时实现。使用单一的基准电压已经不能满足要求，当硬件确定时阈值电压已经固定，需要更换时硬件开销过大，因此设计了一种可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，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。内部的阈值可通过更改寄存器的值改变，减少外围电路的同时极大增加了系统的灵活性。

技术领域

本发明属于电子电路设计领域，涉及一种通用离散量的处理电路及方法。

背景技术

传统的离散量处理方法在同时处理多种离散量类型时，需要多套方案来同时实现。使用单一的基准电压已经不能满足要求，当硬件确定时阈值电压已经固定，需要更换时硬件开销过大，因此需要一种可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，内部的阈值可通过更改寄存器的值改变，减少外围电路的同时增加系统的灵活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可灵活配置阈值的离散量信号处理系统和方法，根据系统中需要处理的离散量类型选择配置的阈值进行处理并输出。

技术方案，一种可灵活配置阈值的离散量信号处理系统，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SENSEn: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处理，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，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，给数模转换器DAC提供一个稳定且精确的输入信号；

所述DAC根据配置寄存器设置的数据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的电平选择高阈值VTHI和低阈值VTLO的值大小，连接到比较器compA和compB的输入端口；

所述的SPI接口电路提供一个外部的通信接口，包括4个输入信号地址选择addr1:0、片选信号CS、时钟输入SCK和输入信号SI；

所述的输出驱动电路接收锁存器处理的数字信号，并为输出信号提供驱动能力。

进一步地，可灵活配置阈值的离散量信号处理系统还包括去抖单元、自检单元，

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bounce抖动处理电路的输出信号，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信号也为低电平，若自检出错则fault信号为高电平；

所述的去抖单元电路对锁存器的输出信号进行数字滤波，根据配置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OUTn:0。

一种可灵活配置阈值的离散量信号处理方法，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；