【技术实现步骤摘要】
本申请涉及模数转换器，尤其是涉及一种测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法、模数转换器及单片机。
技术介绍
1、数字信号的模数转换器（analog-to-digital converter，adc），简称ad转换器，是一种将模拟信号转化为数字信号的电子设备，应用广泛。由于模拟信号在很多使用场景都是时间域上呈现周期波动很大的，在不同的采样时刻得到的模拟信号值是不同，因此某些场合有必要获取ad采样的准确时刻。例如，三相电机电流在mos管在一个斩波周期内分导通和续流阶段，导致其模拟电流信号一直是在连续变化的，为了获得斩波周期的正确数字电流信号，我们不可能一直连续不断采样并算出平均电流值，而是通过获取精确采样时刻，以此采样时刻的ad转换得到电流值作为一个完整斩波周期的平均电流值，采样时刻过早过晚都会导致采样电流值与真实物理值偏大或偏小。
2、同时，ad转换模块一般集成到单片机（microcontroller unit，mcu）里面，并实现对控制器单元的精准控制。然而，控制器单元的精准控制可能需要采集几十甚至上百个模拟信号。而常见的mcu中的ad转换器通常只有几个，因此对于ad信号的采集必须要分组采集，每一组对应一个ad转换器，一个ad转换器需要采集多个信号，并实现信号转换。通常ad转换器内部有采样通道切换开关，开关切换连接到不同的通道实现对不同通道信号的采样。然而，由于ad转换需要时间，这些顺序采集的信号在采样时刻相差多少，在某些场合需要准确获取，方便对信号进行补偿和调理。例如，三相电机转子位置信号是两组正余弦模拟信号，其
3、现有技术中，通常根据软件设置的ad转换器的时钟、ad转换位数、采样保持时间、转换操作模式、后校准时间等参数推测ad转换器的转换时刻以及转换时长，或者采用精准的采用触发规则或者采样触发程序来控制ad转换器的转换时刻以及转换时长。然而，上述手段只能间接推断ad转换器的转换时刻以及转换时长，未考虑参数的配置错误、采样电路和转换电路非线性失真等影响，无法实现ad采样时刻和转换时长的准确获取。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的模数转换器的转换时刻以及转换时长难以直接测量的问题，本申请提供了一种测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法、模数转换器和单片机，通过构建具有确定第一周期和第一起始相位的校准信号，并通过改变校准信号占占空比，使得校准信号的边沿与采样时刻对齐，从而根据占空比的值、第一周期和第一起始相位直接测得转换时刻，并通过测量接续第一信号通道和第二信号通道的转换时刻，测得转换时长，从而保证测量结果真实性和精度，进而能够解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本申请提供了一种测量模数位；转换器的转换时刻和转换时长的方法，包括具有多个信号通道的模数转换器，所述多个信号通道按照队列请求的方式配置ad采样通道的顺序，ad转换器按照设定的顺序依次处理不同的信号；所述多个信号通道包括接续进行ad转换的第一信号通道和第二信号通道；
3、转换时刻和转换时长的测量步骤包括：
4、确定模数转换器的采样周期和采样起始相位；
5、生成具有第一周期和第一起始相位的校准信号，且所述第一周期与所述采样周期相同，第一起始相位与所述采样起始相位相同；所述校准信号具有高电压值和低电压值；所述校准信号设置为pwm信号；
6、转换时刻测量过程包括采用模数转换器的第一信号通道对所述校准信号进行采样，调整所述校准信号的占空比，使得第一信号通道输出的电压值，处于所述校准信号的高电压值和低电压值之间；得到该占空比的值，并根据该占空比的值、所述校准信号的第一周期和第一起始相位，计算第一信号通道的采样时刻t1；
7、采用相同的方式，测量得到第二信号通道的采样时刻t2；
8、所述采样时刻t1和采样时刻t2的差值为模数转换器的转换时长。
9、采用上述技术方案，首先，采用第一信号通道对校准信号按照实际的采样频率和采样起始相位进行采样，并通过调整所述校准信号的占空比，使得采样时刻落在校准信号的边沿，即第一信号通道输出的电压值，处于所述校准信号的高电压值和低电压值之间。由于，校准信号为pwm信号，且其边沿时长极短，从而可以根据该占空比的值、所述校准信号的第一周期和第一起始相位，计算校准信号的边沿时刻；又因为，此时采样时刻与校准信号边沿重合，从而可以测得第一次的采样时刻即模数转换器中第一信号通道的转换时刻t1。
10、进一步的，由于第二信号通道与第一信号通道进行ad转换是接续的，即第一信号通道完成信号转换时，第二信号通道立即接续开始对信号进行转换。并且模数转换器的转换时长通常远小于第一周期，因此，通过得到第一信号通道的转换时刻t1和第二信号通道的转换时刻t2即可以测得模数转换器的转换时长；以完成对模数转换器的转换时刻和转换时长的精准测量。
11、在一些实施例中，确定模数转换器的采样周期和采样起始相位包括：
12、采用预设的程序设定所述模数转换器采样周期和采样起始相位；
13、或者，
14、生成具有第二周期和第二起始相位的触发信号，所述触发信号设置为pwm信号；并且，采用所述触发信号触发所述模数转换器进行采样；此时，所述第二周期和所述第二起始相位为所述模数转换器的采样周期和采样起始相位。
15、采用上述技术方案，可以通过预设的程序或者触发信号自由设置模数转换器的采样周期和采样起始相位，并且当模数转换器的采样周期和采样起始相位改变时，依旧可以测得模数转换器实际的转换时刻和转换时长，且校准信号可以根据预设程序中的参数或者触发信号直接生成，从而提高了测量的效率。
16、在一些实施例中，所述校准信号的高电压值设置为ad转换器的参考电压vref，通常为5.0v或3.3v；
17、所述校准信号的低电压值设置为vgnd，通常在0v附近；
18、所述校准信号的调整占空比从0至100%逐渐增加，且当空占比为0时，第一信号通道输出的电压值为0v附近。
19、在一些实施例中，采样时刻t1=第一起始相位的时刻+第一周期*占空比的值。
20、在一些实施例中，所述多个信号通道中，各信号通道用于处理同一种类或同一组的信号。
21、在一些实施例中，在所述第一信号通道完成对信号转换的时刻，所述第二信号通道开始对信号进行采样和转换。
22、在一些实施例中，所述第一周期时长的1/2大于所述转换时长。
23、本申请还提供了一种模数转换器，所述模数转换器具有多个信号通道，多个信号通道包括接续的第一信号通道和第二信号通道；
24、其中，所述模数转换器采用如上述任一项实施例所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，以校准所述模数转换器各信号通道的转换时刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，包括具有多个信号通道的模数转换器，所述多个信号通道按照软件设定的顺序依次处理不同的信号；所述多个信号通道包括接续的第一信号通道和第二信号通道；
2.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，确定模数转换器的采样周期和采样起始相位包括：
3.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于：
5.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，所述多个信号通道中，各信号通道用于处理同一种类或同一组的信号。
6.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，在所述第一信号通道完成对信号转换的时刻，所述第二信号通道开始对信号进行采样和转换。
7.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，所述第一周期时长的1/2大于所述转换时长。
8.一
9.一种单片机，其特征在于，包括：至少一个模数转换器，所述模数转换器具有多个信号通道设置成队列请求并进行接续采样，且多个信号通道包括接续采样的第一信号通道和第二信号通道；
...【技术特征摘要】
1.一种测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，包括具有多个信号通道的模数转换器，所述多个信号通道按照软件设定的顺序依次处理不同的信号；所述多个信号通道包括接续的第一信号通道和第二信号通道；
2.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，确定模数转换器的采样周期和采样起始相位包括：
3.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于：
5.如权利要求1所述的测量模数转换器的转换时刻和转换时长的方法，其特征在于，所述多个信号通道中，各信号通道用于处理同一种类或同一组的信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠志峰，苏干厅，郑胜，李友坤，王锋，
申请(专利权)人：苏州利氪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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