JP5915192B2 - センサ出力補正回路及びセンサ出力補正装置 - Google Patents
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Description
マイクロコンピュータを備えず、
コンピュータを備えた外部のホストデバイスに対して、センサから供給されるセンサ出力をシーケンサの処理により補正して出力するセンサ出力補正回路であって、
前記センサ出力の補正を行うためのコマンドを書き換え可能に記憶する記憶手段と、
前記コマンドを読み込む読込手段と、
前記コマンドに対応するシーケンス毎に設けられた複数のシーケンス実行手段と、
前記読込手段によって読み込まれたコマンドに対応するシーケンスを実行する手段を、前記複数のシーケンス実行手段から選択する選択手段とを備え、
前記読込手段のコマンド読み込み時のアクセス先が、前記選択手段により選択されたシーケンス実行手段によって実行されるシーケンスが終了すると移動する、センサ出力補正回路を提供するものである。
不揮発性メモリ1には、検査工程で測定したセンサ50個々のセンサ特性に応じた補正係数とアナログトリミング値が保存されている。また、不揮発性メモリ1には、あらかじめ定めたシーケンサプログラムが保存されている。不揮発性メモリ1は、センサ出力補正回路30の外部に設けられた書き換え装置によって記憶内容が書き換え可能な記憶手段である。書き換え装置は、例えば、ホストデバイス40でもよいし、それ以外のデバイスでもよい。
ホストデバイス40からAD変換コマンドを通信IF2で受信すると、レギュレータコントローラ3により、レギュレータ4、パワーオンリセット回路5及びオシレータ19がイネーブルとなる。
パワーオンリセット回路5により、リセットがブートローダ6に供給されると、ブートローダ6は不揮発性メモリ1からセンサ特性に応じた補正係数を読み込み、補正演算用メモリ7に保存する。次いで、ブートローダ6はシーケンサプログラムを不揮発性メモリ1から読み込み、シーケンス実行用メモリ9に保存する。さらに、ブートローダ6は、アナログトリミング値を不揮発性メモリ1から読み込み、コントロールレジスタ11を通じて、各アナログ回路ブロック部をそのアナログトリミング値によって調整する。ブートローダ6は、不揮発性メモリ1から読み込んだ値が正常か否かについてCRC演算を行うことでチェックし、正常であれば、コントロールレジスタ11にブートロードが終了したことを伝える。
コントロールレジスタ11は、ブートロードが終了したことを受け、シーケンサ10をイネーブルとする。イネーブルとなったシーケンサ10は、シーケンス実行用メモリ9からシーケンスプログラムに含まれるコマンドを読み込み、その読み込んだコマンドに対応するシーケンスを実行する。
シーケンサ10は、各ブロックの設定(ΔΣ変調器15の動作モード、オーバーサンプリングレシオ、GPIO14の設定など)を行う。
シーケンサ10は、温度センサ17をスイッチ18によりイネーブルとし、マルチプレクサ16のチャネルを温度センサ17の入力に切り換える。
シーケンサ10は、ΔΣ変調器15及びCICフィルタ13をイネーブルとする。
シーケンサ10は、CICフィルタ13の出力を待ち、CICフィルタ13の出力を補正演算用メモリ7に保存する。
シーケンサ10は、温度センサ17、ΔΣ変調器15、CICフィルタ13をディスエーブルとする。
シーケンサ10は、補正演算用メモリ7から温度センサ17の補正係数とCICフィルタ13の出力を読み込み、演算回路8により、温度センサ17の補正係数を使ってCICフィルタ13の出力を補正することによって、温度値(例えば、単位が℃(セ氏)の物理量)を補正演算する。シーケンサ10は、その温度値を、補正演算用メモリ7及びホスト40のアクセス用メモリ12に保存する。
シーケンサ10は、演算回路8により、センサ50の温度補正係数と上記の温度値を補正演算用メモリ7から読み込んで、センサ50のセンサ出力を補正するためのセンサ補正係数を算出し、補正演算用メモリ7に保存する。
シーケンサ10は、センサ接続ポートに接続されたセンサ50をスイッチ18によりイネーブルとし、マルチプレクサ16のチャネルをセンサ50の入力に切り換える。
シーケンサ10は、ΔΣ変調器15及びCICフィルタ13をイネーブルとする。
シーケンサ10は、CICフィルタ13の出力を待ち、CICフィルタ13の出力を補正演算用メモリ7に保存する。
シーケンサ10は、センサ50、ΔΣ変調器15、CICフィルタ13をディスエーブルとする。
シーケンサ10は、センサ50についての上記のセンサ補正係数とCICフィルタ13の出力値を補正演算用メモリ17から読み込み、演算回路8により、そのセンサ補正係数を使ってCICフィルタ13の出力値を補正することによって、圧力値(例えば、単位がPa(パスカル)の物理量)を補正演算する。シーケンサ10は、その圧力値を、補正演算用メモリ7とアクセス用メモリ12に保存する。
シーケンサ10は、演算回路8により、上記の圧力値を高度値(例えば、単位がm(メートル)の物理量)に変換し、補正演算用メモリ7及びアクセス用メモリ12に保存する。
シーケンサ10は、AD変換及び補正演算が終了したことを、GPIO14を介してホストデバイス40に伝える。
ホストデバイス40は、通信IF2を介して、アクセス用メモリ12に保存された温度値、圧力値、高度値を読み込む。
ホストデバイス40がアクセス用メモリ12にアクセスしたことが検出されると、レギュレータコントロール3により、レギュレータ4、パワーオンリセット回路5、オシレータ19、バンドギャップ回路20がディスエーブルとされ、スタンバイ状態となる。
コマンド決定ステートS32でリードしたコマンドデータが、シーケンサ10の外部回路のイネーブルや所定の設定を行うコマンドである場合(例えば、表1のコマンドcmd1)、ステートマシン72のステートは、セッティングステートS33に遷移する。セッティングステートS33で、コマンドデコーダ71は、各外部回路を起動させるイネーブル信号などを出力する。この外部回路として、例えば、図4に示されるように、スイッチ18,ΔΣ変調器15、CICフィルタ13、演算回路8及びマルチプレクサ16などが挙げられる。
コマンド決定ステートS32でリードしたコマンドデータが、所定の回路を設定するための設定値をシーケンス実行用メモリ9からリードしてその所定の回路に設定するコマンドである場合(例えば、表1のコマンドcmd2)、ステートマシン72のステートは、設定値リードステートS35に遷移する。設定値リードステートS35で、メモリコントローラ73は、シーケンス実行用メモリ9のメモリアドレスを現在のメモリアドレスから所定のアドレス値だけインクリメントし、シーケンス実行用メモリ9から設定値をリードする。設定値セットステートS36で、コマンドデコーダ71は、シーケンス実行用メモリ9からリードした設定値を所定の回路に設定する。
コマンド決定ステートS32でリードしたコマンドデータが、演算実行、時間待ち、割り込み待ち、ディジタルフィルタイネーブルを行うコマンドである場合(例えば、表1のコマンドcmd3)、ステートマシン72のステートは、応答ウェイトステートS37に遷移する。応答ウェイトステートS37で、コマンドデコーダ71は、所定の回路ブロックのそれぞれのイネーブル信号を出力し、各回路ブロックから終了信号やトリガ信号が返ってくるのを待機する。終了信号やトリガ信号が返ってくると、ステートマシン72のステートは、アドレスインクリメントステートS34に遷移する。
コマンド決定ステートS32でリードしたコマンドデータが、ループコマンドである場合(例えば、表1のコマンドcmd4)、ステートマシン72のステートは、ループアドレスリードステートS38に遷移する。ループアドレスリードステートS38で、メモリコントローラ73は、シーケンス実行用メモリ9のメモリアドレスを現在のメモリアドレスから所定のアドレス値だけインクリメントし、シーケンス実行用メモリ9からループ先アドレスをリードする。ループアドレス設定ステートS39で、メモリコントローラ73は、シーケンス実行用メモリ9のメモリアドレスを、ループアドレスリードステートS38でリードしたループ先アドレスに変更する。そして、リードメモリステートS31に遷移し、シーケンサ10の一連のコマンド実行動作が完了する。
(コマンドcmd11)センサ50のイネーブル
(コマンドcmd12)ΔΣ変調器15及びデジタルフィルタ13のイネーブル
(コマンドcmd13)デジタルフィルタ13の出力待ち
(コマンドcmd14)ΔΣ変調器15及びデジタルフィルタ13のディスエーブル
(コマンドcmd15)センサ50のディスエーブル
(コマンドcmd16)演算回路8による補正演算
(コマンドcmd17)演算結果をホスト40に出力
という順序でシーケンス10が動作するように各コマンドがシーケンス実行用メモリ9に記憶される。
(コマンドcmd21)センサ50のイネーブル
(コマンドcmd22)ΔΣ変調器15及びデジタルフィルタ13のイネーブル
(コマンドcmd23)ループ開始
(コマンドcmd23−1)デジタルフィルタ12の出力待ち
(コマンドcmd23−2)演算回路8による補正演算
(コマンドcmd23−3)演算結果をホスト40に出力
(コマンドcmd24)ループ終了可否判定
(コマンドcmd25)ΔΣ変調器15及びデジタルフィルタ13のディスエーブル
(コマンドcmd26)センサ50のディスエーブル
という順序でシーケンス10が動作するように各コマンドがシーケンス実行用メモリ9に記憶される。
9 シーケンス実行用メモリ
10 プログラマブルシーケンサ
30,130 センサ出力補正回路
40,140 ホストデバイス
50,150 センサ
60,160 センサ出力補正装置
71 コマンドデコーダ
72 ステートマシン
73 メモリコントローラ
77 コマンドテーブル
Claims (4)
- マイクロコンピュータを備えず、
コンピュータを備えた外部のホストデバイスに対して、センサから供給されるセンサ出力をシーケンサの処理により補正して出力するセンサ出力補正回路であって、
前記センサ出力の補正を行うためのコマンドを書き換え可能に記憶する記憶手段と、
前記コマンドを読み込む読込手段と、
前記コマンドに対応するシーケンス毎に設けられた複数のシーケンス実行手段と、
前記読込手段によって読み込まれたコマンドに対応するシーケンスを実行する手段を、前記複数のシーケンス実行手段から選択する選択手段とを備え、
前記読込手段のコマンド読み込み時のアクセス先が、前記選択手段により選択されたシーケンス実行手段によって実行されるシーケンスが終了すると移動する、センサ出力補正回路。 - 前記選択手段は、前記読込手段によって読み込まれたコマンドと、予め用意されたコマンドテーブルとの比較結果に応じて、該コマンドに対応するシーケンスを実行する手段を選択する、請求項1に記載のセンサ出力補正回路。
- 前記コマンドテーブルは、論理回路で構成された、請求項2に記載のセンサ出力補正回路。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載のセンサ出力補正回路と、
前記センサとを備える、センサ出力補正装置。
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