【技术实现步骤摘要】
脉冲宽度调制方法、装置、音频处理芯片和电子设备
[0001]本专利技术涉及脉冲宽度调制
，具体涉及一种脉冲宽度调制方法、装置、音频处理芯片和电子设备。
技术介绍
[0002]脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)通过对一系列脉冲信号进行调制，调节信号占空比的变化实现对信号功率的控制，是一种利用微处理器的数字输出控制模拟电路的常用技术，在音频、通信和功率控制等方面有着广泛的应用。
[0003]脉冲宽度调制一般通过规则采样实现，采用三角波或锯齿波作为载波，利用载波对正弦波进行采样以得到不同占空比的方波，从而以方波的跳变边沿控制模拟开关器件的通断。由于脉冲宽度调制的应用场景呈现多样化，而不同应用场景对脉冲宽度调制的调制需求可能不尽相同。针对每个应用场景的不同调制需求，需要设计不同的脉冲宽度调制装置，各装置间采用不同的载波和/或不同的采样方式，也即采用不同的调制方式，以调制得到不同占空比的方波，从而满足不同的调制需求。上述调制实现方式仅能得到固定占空比的方波，无法实现多种调制方式，无法兼容具有不同调制需求的应用场景。
技术实现思路
[0004]基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种脉冲宽度调制方法、装置、音频处理芯片和电子设备，以解决现的脉冲宽度调制方式仅能得到固定占空比的方波的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种脉冲宽度调制方法，用于对待调制信号进行脉冲宽度调制，所述方法包括：载波发生单元接收...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脉冲宽度调制方法，其特征在于，用于对待调制信号进行脉冲宽度调制，所述方法包括：载波发生单元接收输入的调制周期，以及接收从至少两种调制模式中选择的一种调制模式，其中，所述调制周期为时钟脉冲频率与所述待调制信号的采样率的比值，所述至少两种调制模式中，任意两种调制模式的载波信号波形不同、和/或其载波信号与待调制信号的比较方式不同；所述载波发生单元根据所述调制周期和选择的调制模式生成在每个调制周期内随时钟脉冲变化的载波信号，其中，生成的载波信号的波形为所述选择的调制模式的载波信号波形，生成的载波信号的周期为所述调制周期，所述至少两种调制模式中的每种调制模式均由同一所述载波发生单元生成该调制模式的载波信号；比较单元将所述生成的载波信号与所述待调制信号按照所选择的调制模式的比较方式进行比较，得到调制输出信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元根据所述调制周期和选择的调制模式生成在每个调制周期内随时钟脉冲变化的载波信号，进一步包括：所述载波发生单元响应于第一类调制模式被选择，在每个调制周期内，从该调制周期起始时刻的输出数值0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至该调制周期结束时刻输出数值达到第一值，该调制周期内的一系列输出数值形成锯齿波信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元响应于第一类调制模式被选择，在每个调制周期内，从该调制周期起始时刻的输出数值0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至该调制周期结束时刻输出数值达到第一值，该调制周期内的一系列输出数值形成锯齿波信号，进一步包括：所述载波发生单元中的数值选择器响应于其选择端接收到所述第一类调制模式的选择信号，从至少两个输入端中选择第一输入端的输入数值作为其输出数值，其中，所述第一输入端对应于所述第一类调制模式，所述第一输入端的输入数值为该调制周期内当前时钟脉冲的上一时钟脉冲的输出数值加1；所述数值选择器将其输出数值提供至所述载波发生单元中的寄存器的输入端；每经过一个时钟脉冲所述寄存器的输出端输出其输入端的数值，在该调制周期内所述寄存器的输出端输出的一系列输出数值形成锯齿波信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一输入端的输入数值由所述载波发生单元中的第一数值模块通过如下方式提供：所述第一数值模块中的加法计数器从当前调制周期的第一个时钟脉冲开始，每经过一个时钟脉冲，在当前时钟脉冲所述寄存器的输出端的输出数值上进行加1计数，并将计数值提供至所述数值选择器的第一输入端，其中，第一个时钟脉冲时所述寄存器的输出数值为0；所述加法计数器在所述计数值增至所述第一值时，为所述第一数值模块提供计数溢出信号；所述第一数值模块基于所述计数溢出信号，将0提供至所述数值选择器的第一输入端，以使在下一调制周期的初始时刻所述寄存器的输出数值为0。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元根据所述调制周期和选择的调制模式生成在每个调制周期内随时钟脉冲变化的载波信号，进一步包括：
所述载波发生单元响应于第二类调制模式被选择，在每个调制周期内，从该调制周期起始时刻的输出数值第二值开始，每经过一个时钟脉冲输出数值减1，直至输出数值达到0，以及从0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至输出数值达到所述第二值，该调制周期内的一系列输出数值形成对称三角波信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元响应于第二类调制模式被选择，在每个调制周期内，从该调制周期起始时刻的输出数值第二值开始，每经过一个时钟脉冲输出数值减1，直至输出数值达到0，以及从0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至输出数值达到所述第二值，该调制周期内的一系列输出数值形成对称三角波信号，进一步包括：所述载波发生单元中的数值选择器响应于其选择端接收到所述第二类调制模式的选择信号，从至少两个输入端中选择第二输入端的输入数值作为其输出数值，其中，所述第二输入端对应于所述第二类调制模式，在每个调制周期内，所述第二输入端的输入数值在前1/2调制周期内为该1/2调制周期内当前时钟脉冲的上一时钟脉冲的输出数值减1，在后1/2调制周期内为该1/2调制周期内当前时钟脉冲的上一时钟脉冲的输出数值加1；所述数值选择器将其输出数值提供至所述载波发生单元中的寄存器的输入端；每经过一个时钟脉冲所述寄存器的输出端输出其输入端的数值，在该调制周期内所述寄存器的输出端输出的一系列输出数值形成对称三角波信号。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二输入端的输入数值通过如下方式提供：标识信号提供模块基于所述待调制信号在每个调制周期的输入开始信号以及所述寄存器的输出端的输出数值生成标识信号和标识信号变化信号，其中，在每个调制周期内：在所述待调制信号开始输入的时钟脉冲，所述标识信号的信号值为第一电平，并保持至所述寄存器的输出端的输出数值为0的时钟脉冲，在所述寄存器的输出端的输出数值为0的下一个时钟脉冲，所述标识信号的信号值变化为第二电平，并保持至所述寄存器的输出端的输出数值为所述第二值的时钟脉冲；在所述寄存器的输出端的输出数值由1变化为0的时钟脉冲，所述标识信号变化信号的信号值为第三电平，在其余时钟脉冲，所述标识信号变化信号的信号值为第四电平；所述载波发生单元的第二数值模块接收所述第二值和所述标识信号；所述第二数值模块在当前调制周期的第一个时钟脉冲，响应于所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述第二值提供至所述数值选择器的第二输入端；所述第二数值模块中的减法计数器从当前调制周期的第一个时钟脉冲开始，每经过一个时钟脉冲，在当前时钟脉冲所述寄存器的输出端的输出数值上进行减1计数；所述第二数值模块响应于所述标识信号的信号值为所述第一电平以及所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述减法计数器的计数值提供至所述数值选择器的第二输入端；所述第二数值模块响应于所述标识信号变化信号的信号值为所述第三电平，将0提供至所述数值选择器的第二输入端，以使在当前调制周期内的下一个时钟脉冲所述寄存器的输出数值为0；所述第二数值模块中的加法计数器每经过一个时钟脉冲，在当前时钟脉冲所述寄存器
的输出端的输出数值上进行加1计数；所述第二数值模块响应于所述标识信号的信号值为所述第二电平以及所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述加法计数器的计数值提供至所述数值选择器的第二输入端。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元根据所述调制周期和选择的调制模式生成在每个调制周期内随时钟脉冲变化的载波信号，进一步包括：所述载波发生单元响应于第三类调制模式被选择，在相邻的两个调制周期内，前一个调制周期起始时刻的输出数值从第三值开始，每经过一个时钟脉冲输出数值减1，直至输出数值达到0，后一个调制周期起始时刻的输出数值从0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至输出数值达到所述第三值，相邻的两个调制周期内的一系列输出数值形成异步三角波信号。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述载波发生单元响应于第三类调制模式被选择，在相邻的两个调制周期内，前一个调制周期起始时刻的输出数值从第三值开始，每经过一个时钟脉冲输出数值减1，直至输出数值达到0，后一个调制周期起始时刻的输出数值从0开始，每经过一个时钟脉冲输出数值加1，直至输出数值达到所述第三值，相邻的两个调制周期内的一系列输出数值形成异步三角波信号，进一步包括：所述载波发生单元中的数值选择器响应于其选择端接收到所述第三类调制模式的选择信号，从至少两个输入端中选择第二输入端的输入数值作为其输出数值，其中，所述第二输入端对应于所述第三类调制模式，在相邻的两个调制周期内，所述第二输入端的输入数值在前一个调制周期为该调制周期内当前时钟脉冲的上一时钟脉冲的输出数值减1，后一个调制周期为该调制周期内当前时钟脉冲的上一时钟脉冲的输出数值加1；所述数值选择器将其输出数值提供至所述载波发生单元中的寄存器的输入端；每经过一个时钟脉冲所述寄存器的输出端输出其输入端的数值，在相邻的两个调制周期内所述寄存器的输出端输出的一系列输出数值形成异步三角波信号。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二输入端的输入数值通过如下方式提供：标识信号提供模块基于所述待调制信号在每个调制周期的输入开始信号以及所述寄存器的输出端的输出数值生成标识信号和标识信号变化信号，其中，在相邻的两个调制周期内：在前一个调制周期，在所述待调制信号开始输入的时钟脉冲，所述标识信号的信号值为第一电平，并在当前调制周期保持所述第一电平，在后一个调制周期的第一个时钟脉冲，响应于所述前一个调制周期的最后一个时钟脉冲所述寄存器的输出端的输出数值为0，所述标识信号的信号值变化为第二电平，并在当前调制周期保持所述第二电平；在每个调制周期内：在所述寄存器的输出端的输出数值由1变化为0的时钟脉冲，所述标识信号变化信号的信号值为第三电平，在其余时钟脉冲，所述标识信号变化信号的信号值为第四电平；所述载波发生单元的第二数值模块接收所述第三值和所述标识信号；在相邻的两个调制周期内：所述第二数值模块在前一个调制周期的第一个时钟脉冲，响应于所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述第三值提供至所述数值选择器的第二输入端；所述第二数值模块中的减法计数器从当前调制周期的第一个时钟脉冲开始，每经过一
个时钟脉冲，在当前时钟脉冲所述寄存器的输出端的输出数值上进行减1计数；所述第二数值模块响应于所述标识信号的信号值为所述第一电平以及所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述减法计数器的计数值提供至所述数值选择器的第二输入端；所述第二数值模块响应于所述标识信号变化信号的信号值为所述第三电平，将0提供至所述数值选择器的第二输入端，以使所述寄存器的输出数值为0；所述第二数值模块中的加法计数器从后一个调制周期的第一个时钟脉冲开始，每经过一个时钟脉冲，在当前时钟脉冲所述寄存器的输出端的输出数值上进行加1计数；所述第二数值模块响应于所述标识信号的信号值为所述第二电平以及所述标识信号变化信号的信号值为所述第四电平，将所述加法计数器的计数值提供至所述数值选择器的第二输入端。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较单元将所述生成的载波信号与所述待调制信号按照所选择的调制模式的比较方式进行比较之前，所述方法还包括：数据转换单元将所述待调制信号的数字量增加一偏移量，得到无符号的第一数字量作为待调制的P端信号，其中，所述偏移量等于所述待调制信号的数字量的最大值；将所述偏移量减去所述待调制信号的数字量，得到无符号的第二数字量作为待调制的N端信号；所述比较单元将所述生成的载波信号与所述待调制信号按照所选择的调制模式的比较方式进行比较，得到调制输出信号，进一步包括：将所述生成的载波信号分别与所述待调制的P端信号和所述待调制的N端信号按照所选择的调制模式的比较方式进行比较，得到调制输出P端信号和调制输出N端信号；对所述调制输出P端信号和调制输出N端信号进行差分处理，得到所述调制输出信号。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，若第一类调制模式或第三类调制模式被选择，所述偏移量等于所述调制周期的二分之一，其中，所述第一类调制模式的载波信号波形为锯齿波，所述第三类调制模式的载波信号波形为异步三角波；若第二类调制模式被选择，所述偏移量等于所述调制周期的四分之一，其中，所述第二类调制模式的载波信号波形为对称三角波。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将所述生成的载波信号分别与所述待调制的P端信号和所述待调制的N端信号按照所选择的调制模式的比较方式进行比较，得到调制输出P端信号和调制输出N端信号，进一步包括：响应于所述第一类调制模式、第二类调制模式或第三类调制模式中的第一种调制模式被选择：将所述生成的载波信号与所述待调制的P端信号比较，若所述生成的载波信号小于所述待调制的P端信号，则在调制输出P端输出高电平，否...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，方泽凯，温治晓，
申请(专利权)人：珠海市杰理科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。