[发明专利]一种超低功耗的ADC控制器结构

说明书

本发明公开一种超低功耗的ADC控制器结构，属于ADC控制器领域，包括时钟控制模块和主控模块。该ADC控制器是基于AMBA系统中，挂载在APB总线上的外设。时钟控制模块用于产生ADC模块以及主控模块的工作时钟，在不同的工作模式下自动关闭主控模块的工作时钟以及ADC模拟模块的时钟，在需要的时候自动打开，以达到降低功耗的目的；主控模块采用APB总线协议，通过APB接口寄存器来控制整个ADC控制器的工作；由外部定时器采用硬件触发，或者由内核采用软件触发的方法开启转换。主控模块的工作状态反馈在状态寄存器中供APB主设备读取，ADC模拟模块的转换数据也通过串并转换保存在数据寄存器中；同时APB主设备可以通过配置主控制的配置存器来控制主控模块的工作流程。

技术领域

本发明涉及ADC控制器技术领域，特别涉及一种超低功耗的ADC控制器结构。

背景技术

随着微控制器的快速发展，在目前的嵌入式应用，例如：指纹锁、蓝牙温湿度计等物联网设备，其对实时性要求不高，但是对功耗要求极高。ADC用于模拟前端数据采集的模块，需要监测系统中某些传感器数据，以此做出判断和操作。

对于微控制器中现有的ADC控制器，若需要对模拟数据采样和处理，主要有以下两种方法：(1)配置ADC控制器的工作模式，包括转换模式、转换通道、采样时间等，配置传输完成后产生中断，在中断函数中读取转换值；(2)配置ADC控制器的工作模式，包括转换模式、转换通道、采样时间等，配置传输完成后产生DMA请求，使用DMA把转换值搬到SRAM中，在DMA的中断函数中读取SRAM值。

上述两种方法都可以实现对模拟数据的采样和处理，但是在整个过程中，ADC模拟模块和ADC控制器始终处于使能状态。在采样的间隔中不可避免的会产生静态工作电流，造成不必要的电流损耗。因此，如何降低上述的问题是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低功耗的ADC控制器结构，以解决目前的ADC控制器采样和处理过程中始终处于使能状态，造成电流损耗的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超低功耗的ADC控制器结构，用于控制ADC模拟模块，包括时钟控制模块和主控模块。

所述时钟控制模块在工作模式下自动关闭所述主控模块的工作时钟以及ADC模拟模块的时钟，并且在需要的时候自动打开；

所述主控模块采用APB总线协议，通过APB接口寄存器来控制整个ADC控制器的工作；由外部定时器采用硬件触发，或者由内核采用软件触发的方法开启通道转换。

可选的，所述时钟控制模块共有两个时钟输入：APB总线时钟pclk和异步时钟hsi14；

所述时钟控制模块用于产生主控模块的工作时钟adc_ctrl_clk，以及ADC模拟模块的工作时钟analog_clk，这两个时钟是同步时钟，并且相位相反；所述时钟控制模块能够切换这两个时钟的来源，来自于pclk的分频或者hsi14，也能够按顺序打开和关闭这两个时钟。

可选的，所述主控模块包括一个主状态机和6个子模块；6个子模块分别为reg_control，data_manage，trgi_and_int，calibrate，converse_ctrl，converse；

reg_control模块用于解析APB总线协议，包含所有的配置寄存器、状态寄存器和数据寄存器；data_manage模块用于对齐接收的数据并且检查是否发生上溢和下溢；trgi_and_int模块用于捕捉外部硬件触发以及产生中断；calibrate模块用于产生ADC模拟模块使能和校准相关的信号；converse_ctrl模块包含一个子状态机，与主状态机一起控制converse模块；converse模块用于产生ADC模拟模块采样和转换相关的信号。

可选的，所述主控模块配置如下9种转换模式：