微控制器之类比讯号处理装置及方法

摘要

一种微控制器之类比讯号处理装置，用以产生一微控制器之一参考电压。该类比讯号处理装置利用具有一相位差之两相似类比弦波输入讯号交越时，使微控制器产生中断并求取正交越电压与负交越电压。将所得到之正交越电压与负交越电压求取其平均值当作暂时参考电压值，并重覆求取该暂时参考电压值数次，以避免两输入类比讯号因杂讯干扰或电位漂移而产生误差。最后，将所求出之暂时参考电压值求取其平均值并设定为该微控制器之参考电压。根据本案之另一较佳实施例之微控制器之类比讯号处理装置，其系设定一极小的取样间隔而对具有一相位差之两相似类比弦波讯号进行取样。若在第一取样点之两类比弦波讯号电压值之比较结果与在下一个之第二取样点之两类比弦波讯号电压值之比较结果为互异者，则计算该第一取样点或该第二取样点之两相似类比弦波讯号电压值之平均值为两相似类比弦波讯号的第一交越电压值。重覆上述之取样步骤与计算两相似类比弦波讯号电压值之不同于该第一支越电压值之第二交越电压值，并将第一交越电压值与第二交越电压值平均当作一暂时平均电压值。最后，重复求取暂时平均电压值数次并将所得之暂时平均电压值求取其平均值并设定为该微控制器之参考电压，以避免两类比讯号因杂讯干扰或电位漂移而产生误差。

主权项

1.一种类比讯号处理装置,用以产生一微控制器之一参考电压,其包含:一第一输入装置,用以输入一第一类比讯号;一第二输入装置,用以输入一第二类比讯号;一中断产生装置,用以于该第一类比讯号与该第二类比讯号产生交越时,产生一中断讯号;一电压准位判断装置,用以产生一电压准位判断讯号;一第一交越电压栓锁装置,用以输入该第一类比讯号与该电压准位判断讯号而输出一第一交越电压栓锁讯号;一第二交越电压栓锁装置,用以输入该第二类比讯号与该电压准位判断讯号而输出一第二交越电压栓锁讯号;一第一储存装置,用以储存该第一交越电压栓锁讯号且回授该第一交越电压栓锁讯号至该第一输入装置;以及一第二储存装置,用以储存该第二交越电压栓锁讯号且回授该第二交越电压栓锁讯号至该第二输入装置。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一类比讯号与该第二类比讯号分别为一弦波讯号,且该第一类比讯号与该第二类比讯号之间系具一相位差。3.如申请专利范围第2项之装置,其中该相位差系为九十度者。4.如申请专利范围第1项之装置,其中该中断产生装置系包含:一差异讯号产生装置,用以产生该第一类比讯号与该第二类比讯号间的差异讯号;一边缘触发电路,用以在该差异讯号之状态改变时,产生一边缘触发讯号;以及一中断控制装置,因应该边缘触发讯号,于该第一类比讯号与该第二类比讯号交越时,使该微控制器产生一中断。5.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一交越电压栓锁装置、第二交越电压栓锁装置与该差异讯号产生装置分别为一比较器所完成。6.如申请专利范围第1项之装置,其中该电压准位判断装置系包含一可程式化数位转类比控制器与一控制暂存器,用以输出一定电压値以当作该电压准位判断讯号。7.如申请专利范围第6项之装置,其中该可程式化数位转类比控制器经由该控制暂存器调变而使其可输出复数个定电压値。8.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一储存装置与该第二储存装置分别为一I/O暂存器所完成。9.如申请专利范围第1项之装置,其中该微控制器系完成于一电脑周边装置内。10.如申请专利范围第9项之装置,其中该电脑周边装置系包含一电脑滑鼠。11.一种类比讯号处理装置,用以产生一微控制器之一参考电压,其包含:一第一输入装置,用以输入一第一类比讯号;一第二输入装置,用以输入一第二类比讯号;一电压准位判断装置,用以产生一电压准位判断讯号;一第一交越电压栓锁装置,用以输入该第一类比讯号与该电压准位判断讯号而输出一第一交越电压讯号;一第二交越电压栓锁装置,用以输入该第二类比讯号与该电压准位判断讯号而输出一第二交越电压讯号;一第一储存装置,用以储存该第一交越电压讯号;以及一第二储存装置,用以储存该第二交越电压讯号。12.如申请专利范围第11项之装置,其中该第一类比讯号与该第二类比讯号分别为一弦波讯号,且该第一类比讯号与该第二类比讯号之间系具一相位差。13.如申请专利范围第12项之装置,其中该相位差系为九十度者。14.如申请专利范围第11项之装置,其中该第一交越电压栓锁装置与该第二交越电压栓锁装置分别为一比较器所完成。15.如申请专利范围第11项之装置,其中该电压准位判位装置系包含一可程式化数位转类比控制器与一控制暂存器,用以输出一定电压値以当作该电压准位判断讯号。16.如申请专利范围第15项之装置,其中该可程式化数位转类比控制器经由该控制暂存器调变而使其可输出复数个定电压値。17.如申请专利范围第11项之装置,其中该第一储存装置与该第二储存装置分别为一I/O暂存器所完成。18.如申请专利范围第11项之装置,其中该微控制器系完成于一电脑周边装置内。19.如申请专利范围第18项之装置,其中该电脑周边装置系包含一电脑滑鼠。20.一种用以产生一微控制器之一参考电压的方法,该方法系包含下列步骤:a)提供一第一类比讯号与一第二类比讯号,该第一类比讯号与该第二类比讯号之间系具有一相位差者;b)于该第一类比讯号与该第二类比讯号交越时,产生一中断讯号予该微控制器;c)求取该第一类比讯号与该第二类比讯号的一正交越电压与一负交越电压;d)若该正交越电压与负交越电压之间的差异小于一特定的电压値,则回至步骤c),若该正交越电压与负交越电压之间的差异大于或等于一特定的电压値,计算该正交越电压与负交越电压之一平均値当作一暂时参考电压値;以及e)重覆步骤c)与d)直到该第一类比讯号与一第二类比讯号免除电位漂移与杂讯干扰,并计算该暂时参考电压値之平均値当作该微控制器之一参考电压。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该第一类比讯号与该第二类比讯号分别为一弦波讯号。22.如申请专利范围第20项之方法,其中该相位差系为九十度者。23.如申请专利范围第20项之方法,其中该正交越电压与该负交越电压系利用一二元搜寻法(binary search)求出。24.一种用以产生一微控制器之一参考电压的方法,该方法系包含下列步骤:a)提供一第一类比讯号与一第二类比讯号,该第一类比讯号与该第二类比讯号之间系具有一相位差者;b)设定一取样间隔;c)对该第一类比讯号与该第二类比讯号进行取样以求取一第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値与下一个第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値;d)比较该第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号的电压値,以及该第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値;e)若该第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値比较结果与该第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値比较结果为互异者,计算该第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値之平均値当做该第一类比讯号与该第二类比讯号的交越电压値;f)重覆步骤c)至e)以求出不同于该第一交越电压値之一第二交越电压値,并计算该第一交越电压値与该第二交越电压値的平均値为一暂时参考电压値;以及g)重覆步骤f)直到该第一类比讯号与一第二类比讯号免除电位漂移与杂讯干扰,并计算该暂时参考电压値之平均値当作该微控制器之一参考电压。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该第一类比讯号与该第二类比讯号分别为一弦波讯号。26.如申请专利范围第24项之方法,其中该相位差系为九十度者。27.一种用以产生一微控制器之一参考电压的方法,该方法系包含下列步骤:a)提供一第一类比讯号与一第二类比讯号,该第一类比讯号与该第二类比讯号之间系具有一相位差者;b)设定一取样间隔;c)对该第一类比讯号与该第二类比讯号进行取样以求取一第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値与下一个第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値;d)比较该第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号的电压値,以及该第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値;e)若该第一取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値比较结果与该第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値比较结果为互异者,计算该第二取样点之该第一类比讯号电压値与该第二类比讯号电压値之平均値当做该第一类比讯号与该第二类比讯号的交越电压値;f)重覆步骤c)至e)以求出不同于该第一支越电压値之一第二交越电压値,并计算该第一交越电压値与该第二交越电压値的平均値为一暂时参考电压値;以及g)重覆步骤f)直到该第一类比讯号与一第二类比讯号免除电位漂移与杂讯干扰,并计算该暂时参考电压値之平均値当作该微控制器之一参考电压。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该第一类比讯号与该第二类比讯号分别为一弦波讯号。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该相位差系为九十度者。图式简单说明:第一图:为习用的电脑滑鼠控制装置示意图:第二图(A)与第二图(B):为习用电脑滑鼠之输入类比讯号示意图:第三图:为习用电脑滑鼠之类比讯号转换数位讯号示意图;第四图(A)与第四图(B):为习用电脑滑鼠于制程产生误差时的类比-数位讯号示意图;第五图:为本案之发明原理示意图;第六图(A):为本案微控制器之类比讯号处理装置之一第一较佳实施例电路方块图:第六图(B):为第六图(A)中之节点的时脉图:第七图:为本案微控制器之类比讯号处理方法之一第一较佳实施例之方法流程图;第八图:为本案微控制器之类比讯号处理装置之一第二较佳实施例中,对两类比讯号进行取样的示意图:以及第九图:为本案微控制器之类比讯号处理装置之一第二较佳实施例电路方块图。