[发明专利]多个信号转换器的同步

说明书

背景技术

本发明涉及多个集成电路的同步，所述集成电路可以是例如模数转换器（ADC）或者数模转换器（DAC）的信号转换器。

通常，在电子系统中提供并联的多个信号转换器。为了有效地工作，必须同步信号转换器。然而，在一些应用中，例如多相测量系统，由于取样侧和控制侧之间需要隔离，因此将多个信号转换器（例如，ADC）放置在不同的多个集成电路中。两侧通常在两个不同的电压电平下工作。因此，集成电路包括用于两个不同电压电平的隔离阻挡。然而，由于ADC位于分立的集成电路上，因此ADC之间的同步就成了问题。

一个传统的解决方案是在用于同步目的的每个集成电路上添加指定的引脚。在该解决方案中，经由指定的同步引脚将共同时基的信号从同步主集成电路提供至所有从集成电路。然而，该解决方案具有严重缺陷。举例来说，指定的同步引脚是占据宝贵电路空间的外来引脚，由于集成电路尺寸缩小的趋势，所述外来引脚通常是非常宝贵的。此外，由于该引脚为所有集成电路所共用，因此它会受到干扰。干扰可以产生导致错误结果的故障。

因此，发明人认识到本领域中需要与公共时钟同步的多个集成电路，但不需要同步主集成电路和从集成电路之间指定的公共时基信号和对应的指定引脚。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的同步系统的简化框图。

图2（a）-（c）示出了根据本发明实施例的数据接口布局的简化框图。

图3示出了根据本发明实施例的初始同步过程的简化流程图。

图4（a）-（b）示出了根据本发明实施例的再同步过程的简化流程图。

图5示出了根据本发明实施例的再同步过程的时序图。

图6示出了根据本发明实施例的数据收集过程的简化流程图。

图7示出了根据本发明实施例的多相测量系统的简化框图。

具体实施方式

本发明的实施例可以提供包括控制器和多个集成电路的系统。控制器可以控制系统的同步操作，控制器可以包括主定时计数器和控制器数据接口。每个集成电路可以包括定时计数器和IC数据接口。此外，每个集成电路可以基于经由数据接口从控制器接收到的同步命令同步其各自的定时计数器。因此，系统可以提供控制器和集成电路之间的同步而不需要用于指定的共同时基信号的外来指定引脚。

图1示出了根据本发明实施例的同步系统100的简化框图。系统100可以包括控制器110、多个集成电路（IC）120、130、140和晶体时钟150。IC120、130、140可以包括信号转换器，例如，用于将响应输入信号转换成数字值。尽管出于说明的目，系统100示出了三个IC120、130、140，但是系统100可以被扩展至包括任何数量的IC。

出于对IC120、130、140同步的目的，控制器100可以作为主单元操作，所述IC可以作为对应的从单元操作。控制器110可以包括数字时钟111，该数字时钟可以包括主时基计数器111.1、处理器111.2和各种其它数字组件（未示出），用于提供控制器110的操作。如将在以下进一步描述的，可以在同步操作中采用主时基计数器111.1。数字时钟111还可以包括寄存器112。如将在以下进一步描述的，寄存器112可以包括寄存器，用于存储快照寄存器值、主时基值、校正Δ值、样本值等。控制器110还可以包括数据接口113，用于与IC120、130、140通信。数据接口113可以作为串行外围接口（SPI）提供。数据接口113可以促进与IC120、130、140的双向通信。

IC120、130、140可以被提供作为信号转换器。在系统100中，IC120、130、140示出为ADC；然而，IC120、130、140可以被提供作为其它信号转换器（例如DAC）。在实施例中，每个IC120、130、140可以被提供在具有隔离阻挡间隔、来自其它组件的转换器电路（ADC）121、131、141的分立芯片上。例如，IC A120可以在位于隔离阻挡每一侧上的不同电源电压（VDD1和VDD2）和接地电压（GND1和GND2）处工作。因此，隔离阻挡可以基于它们的电源电压分离电路组件。IC A120可以包括ADC121、隔离电源电路122、数字隔离电路123、具有寄存器125的数字块124和数据接口126。这里，第一电源电压VDD1可以对位于隔离阻挡第一侧上的组件（例如，数字块124）供电，以及第二电源电压VDD2可以对位于隔离阻挡第二侧上的组件（例如，ADC121）供电。每一侧还可以包括其本身各自的GND。隔离电源电路122可以提供电源信号的隔离和分离。