面向手持终端的系统芯片中ADC+IP核的设计.pdf

东南大学
硕士学位论文
面向手持终端的系统芯片中ADC IP核的设计
姓名:曾宪伟
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:时龙兴
20030301
摘要关键词:模数转换器虺艫悄D獾缏泛褪值缏返慕涌冢鞘殖种斩酥胁豢扇鄙俚淖成部分。由于手持终端对便携式、高性能、低功耗、低成本等性能的要求,单片的片越来越成为系统应用的瓶颈,将捌渌缏稩思稍谝黄鸪晌O低承酒咽谴笫所趋。魑R桓鍪;旌系缏罚谏杓坪椭圃焐隙际且桓鱿嗟贝蟮奶粽剑虼松杓埔个与数字工艺兼容的诤耸鞘迪諥在系统芯片中集成的重点和关键。本文设计了一种面向手持终端应用且能与数字电路工艺兼容的核。采用狣纳杓品椒ǎ直鸾辛讼低成杓啤⒌缏纺?樯杓啤⒆芴迳杓朴氩问D夥抡婧物理版图设计。在分析信号采样和触摸屏信号采样等两个具体的应用基础上,根据手持终端系统对信号采样的特点和要求,设计了核的系统结构,并确定了系统的各项性能指标。重点优化设计与实现了各个电路模块,不但保证了电路的性能,而且有效地减小了芯片面积。采用锁存器型比较器结构有效地提高了比较器的响应速度,在锯齿波电路中,设计了独特的参数配置分级加权的恒流源电路结构,通过改变锯齿波频率,实现了采样频率和转换精度的参数可配置,同时也大大地减小了陌嫱济婊1疚牟捎孟冉氖;台仿真方法,对各项性能指标进行了具体的模拟和分析,并最终实现了一个参数可配置的诤耍畚幕咕虯坤核的调用进行了阐述。文中所使用的模型参数和物理规则均ひ战小本核模拟部分的版酗面积仅;痪ǘ瓤墒迪—,蛔;痪ǘ仁保拊由⒍段⒎址窍咝晕,各项性能指标均能很好地满足殴计要求。模数转换器、嵌入式微处理器、混合信号、触摸屏采样、联台仿真。东南大学硕士论文按照
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签名:豆斗导师签名:孵日期:一签名:蹈磃整学位论文独创性声明期:。,甹。关于学位论文使用授权的说明其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
第一章绪论攀模数转换器处理模拟信号必须先把模拟电信号变换为数字电信号J;,再利用数字技术对数字信能从模拟电子系统获取与模拟信号有单值函数关系的数字信息,而数模转换器则可把数字系虺艫墙D獾缧藕抛;怀墒值缧号的元件。自然界的真实信号和物理信号都是模拟信号,如声、光、磁、热和机械参数等等,在工业生产和科学研究中,常常要对这些系统参数进行采集、加丁和控制。为了用电子技术处理这些信息,先要通过传感器把这些非电量的模拟信号信号变换为相麻的电信号缪剐号、电流信号等豪纾颐强梢杂萌鹊缗蓟袢∷嫖露缺浠牡缪梗冒氲继逵Ρ淦О桥路获取随机械压力变化的电压。经传感器变换产生的电信号往往仍是模拟信号,对它们的加工处理通常有模拟处理和数字处理两种方法。模拟的方法是用模拟电路D饧扑慊加工模拟信号,其结果用模拟仪表显示或驱动执行机构。由于模拟电路对电磁干扰、器件参数的变化比较敏感,因此要实现高精度是比较困难的,即使能达到高精度,其代价往往是很高的。随着数字技术的迅速发展和成熟,采用是微处理的数字信号处理技术处理模拟信号己越来越受到重视,数字信号处理的性能价格比在逐年下降,而处理的效率和效果却在逐步提升。众所周知,模拟信号系统不能也无法直接与数字信号系统相连,因此,用数字处理的方法来号加工处理;处理结果根据需要再变换为模拟电信号W;,以适应后面显示或执行机构的要求,实现对模拟信号的显示或控制。例如阂瞪谐3P枰6韵低车奈露炔问锌刂疲绻蒧粆窒低呈迪制涔δ埽先热电偶或其他温度传感器把系统温度转换成电压,经放人平滤波等预处理,刚模数转换器把它变换成对应的数字量,再送入数字系统处理,根据系统情况和控制要求产生的处理结果用数模转换器变换为模拟电压,用来改变晶闸管的导通角,从而控制加热系统的功率,实现对系统温度参数的控制。综上所述,数模转换器具有和模数转换器相对应的基本功能。模数转换器使数字系统统处理的结果变为对应的模