[发明专利]一种用于逐次逼近模数转换器的片上电容组置换方法

权利要求书

1.一种用于逐次逼近模数转换器的片上电容组置换方法，该方法包括：

步骤1：将64个单独电容组成的差分电容阵列进行排序；

步骤2：将这64个单独电容按大小从低到高进行排序，并把最小的电容标号为C₁，次最小的标号为C₂，以此类推，直到C₆₄；最终把数字码记录于寄存器内；

步骤3：将64个单独电容平均分为4组，分组编号记录并覆盖写入原寄存器；

步骤4：将四组电容求和后标记为G1,G2,G3和G4分别比较大小，将比较结果记录在寄存器中，用R_ij标记每次比较的结果；其中1≤i≠j≤4；

步骤5：根据步骤4的运算结果分别计算出中间量F₁,F₂,F₃；

F₁＝R₁₂⊙R₃₄

F₂＝R₁₄⊙R₂₃

F₃＝R₁₃⊙R₂₄

其中，符号“⊙”代表同或运算；

步骤6：根据步骤5的结果计算出逻辑值P₁,P₂,P₃；

P₃＝F₁F₃

其中，上划线“-”代表取反运算；

根据逻辑值选择对应的置换策略，其中P₁对应的置换策略为：

逐次逼近模数转换器在转换过程中以4次转换为1个周期，每个周期内的电容置换策略相同；

第i次转换时，将第1组和第2组电容合并作为32C的电容，第3组电容合并作为16C电容，第4组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

在第i+1次转换时，将第3组和第4组电容合并作为32C的电容，第1组电容合并作为16C电容，第2组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+2次转换时，将第1组和第2组电容合并作为32C的电容，第4组电容合并作为16C电容，第3组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+3次转换时，将第3组和第4组电容合并作为32C的电容，第2组电容合并作为16C电容，第1组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

P₂对应的置换策略为：

逐次逼近模数转换器在转换过程中以4次转换为1个周期，每个周期内的电容置换策略相同；

第i次转换时，将第1组和第3组电容合并作为32C的电容，第2组电容合并作为16C电容，第4组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

在第i+1次转换时，将第2组和第4组电容合并作为32C的电容，第1组电容合并作为16C电容，第3组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+2次转换时，将第1组和第3组电容合并作为32C的电容，第4组电容合并作为16C电容，第2组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+3次转换时，将第2组和第4组电容合并作为32C的电容，第3组电容合并作为16C电容，第1组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

P₃对应的置换策略为：

逐次逼近模数转换器在转换过程中以4次转换为1个周期，每个周期内的电容置换策略相同；

第i次转换时，将第1组和第4组电容合并作为32C的电容，第2组电容合并作为16C电容，第3组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

在第i+1次转换时，将第2组和第3组电容合并作为32C的电容，第1组电容合并作为16C电容，第4组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+2次转换时，将第1组和第4组电容合并作为32C的电容，第3组电容合并作为16C电容，第2组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变；

第i+3次转换时，将第2组和第3组电容合并作为32C的电容，第4组电容合并作为16C电容，第1组电容前8个电容合并作为8C电容，接下来的4个电容合并作为4C电容，接下来2个电容合并作为2C电容，剩下的两个电容保持不变。

2.如权利要求1所述的一种用于逐次逼近模数转换器的片上电容组置换方法，其特征在于所述步骤3的电容分组方法为：

第1组：C₁、C₆₄、C₁₃、C₅₂、C₁₇、C₄₈、C₂₁、C₄₄、C₅、C₆₀、C₉、C₅₆、C₂₅、C₄₀、C₂₉、C₃₆；

第2组：C₂、C₆₃、C₁₄、C₅₁、C₁₈、C₄₇、C₂₂、C₄₃、C₆、C₅₉、C₁₀、C₅₅、C₂₆、C₃₉、C₃₀、C₃₅；

第3组：C₃、C₆₂、C₁₅、C₅₀、C₁₉、C₄₆、C₂₃、C₄₂、C₇、C₅₈、C₁₁、C₅₄、C₂₇、C₃₈、C₃₁、C₃₄；

第4组：C₄、C₆₁、C₁₆、C₄₉、C₂₀、C₄₅、C₂₄、C₄₁、C₁₂、C₅₃、C₂₈、C₃₇、C₈、C₅₇、C₃₂、C₃₃。