JP6628766B2 - 可変サンプルホールドキャパシタを有するマイクロコントローラadc - Google Patents
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Description
本願は、米国仮出願第61/544,183号(2011年10月6日出願、「Microcontroller ADC with a Variable Sample and Hold Capacitor」)に基づく優先権を主張する。該出願は、完全に記載されているかのように、参照により本明細書に引用される。
本開示は、特に、マイクロコントローラにおける使用のための、より具体的には、容量タッチ感知回路を伴う、マイクロコントローラにおいて使用するためのアナログ/デジタルコンバータに関する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
アナログバスと結合されている複数のポートと、
前記アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、主サンプルホールドキャパシタを備えている、アナログ/デジタルコンバータと、
前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列にプログラム可能に結合されることができる複数の追加のサンプルホールドキャパシタンスと
を備えている、マイクロコントローラ。
(項目2)
前記追加のサンプルホールドキャパシタンスを前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列に結合するための複数のスイッチを制御するレジスタをさらに備えている、項目1に記載のマイクロコントローラ。
(項目3)
前記マイクロコントローラの外部ポートを通して前記アナログバスと結合されている外部センサのキャパシタンスを自動的に測定するためのプログラマブル制御ユニットをさらに備えている、項目1に記載のマイクロコントローラ。
(項目4)
前記マイクロコントローラは、前記外部センサの測定された値を記憶し、前記外部センサが、測定のために前記ADCに結合されると、前記追加のサンプルホールドキャパシタンスのうちの1つ以上を前記主サンプルホールドキャパシタンスに自動的に追加するように構成されている、項目3に記載のマイクロコントローラ。
(項目5)
アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、主サンプルホールドキャパシタを備えている、アナログ/デジタルコンバータと、
前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列にプログラム可能に結合されることができる複数の追加のサンプルホールドキャパシタンスと
を備えている、ADCモジュール。
(項目6)
前記追加のサンプルホールドキャパシタンスを前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列に結合するための複数のスイッチを制御するレジスタをさらに備えている、項目1に記載のADCモジュール。
(項目7)
前記マイクロコントローラの外部ポートを通して前記アナログバスと結合されている外部センサのキャパシタンスを自動的に測定するためのプログラマブル制御ユニットをさらに備えている、項目1に記載のADCモジュール。
(項目8)
前記マイクロコントローラは、前記外部センサの測定された値を記憶し、前記外部センサが、測定のために前記ADCに結合されると、前記追加のサンプルホールドキャパシタンスのうちの1つ以上を前記主サンプルホールドキャパシタンスに自動的に追加するように構成されている、項目4に記載のADCモジュール。
(項目9)
アナログバスと結合されている複数のポートを提供することと、
前記アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータを提供することであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、主サンプルホールドキャパシタを備えている、ことと、
前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列にプログラム可能に結合されることができる複数の追加のサンプルホールドキャパシタンスを提供することと
を含む、方法。
(項目10)
前記追加のサンプルホールドキャパシタンスを前記主サンプルホールドキャパシタンスと並列に結合するための複数のスイッチを制御するレジスタを提供することをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目11)
前記マイクロコントローラの外部ポートを通して前記アナログバスと結合されている外部センサのキャパシタンスを自動的に測定するためのプログラマブル制御ユニットを提供することをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記マイクロコントローラは、前記外部センサの測定された値を記憶し、前記外部センサが、測定のために前記ADCに結合されると、前記追加のサンプルホールドキャパシタンスのうちの1つ以上を前記主サンプルホールドキャパシタンスに自動的に追加するように構成されている、項目3に記載の方法。
Claims (14)
- マイクロコントローラであって、前記マイクロコントローラは、
アナログバスと結合されている主サンプルホールドキャパシタと、
前記アナログバスと結合されるように動作可能である複数のポートであって、少なくとも1つのポートは、前記主サンプルホールドキャパシタと外部キャパシタを結合して容量分圧器を形成するように構成可能である、複数のポートと、
前記アナログバスに結合されている第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路であって、前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記主サンプルホールドキャパシタを充電または放電するように構成可能である、第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路と、
前記アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、前記主サンプルホールドキャパシタと結合可能である、アナログ/デジタルコンバータと、
前記主サンプルホールドキャパシタと並列にプログラム可能に結合される少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタであって、ユーザによって選択されたときに、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタは、前記ユーザによって選択されないときと比較して前記容量分圧器の分解能を増加させ、前記ユーザによって選択されたときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスおよび前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含み、前記ユーザによって選択されないときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含むが、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含まない、少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタと
を備える、マイクロコントローラ。 - 前記主サンプルホールドキャパシタは、前記アナログバスと前記アナログ/デジタルコンバータの入力との間に直列に結合されている、請求項1に記載のマイクロコントローラ。
- 前記主サンプルホールドキャパシタは、前記アナログ/デジタルコンバータの入力と接地との間に直列に結合されている、請求項1に記載のマイクロコントローラ。
- 前記少なくとも1つのポートと結合されている第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を備え、
前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記外部キャパシタを充電または放電するように構成可能である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロコントローラ。 - 前記第1および第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路の各々は、供給電圧と結合ノードを結合するように制御可能である第1のスイッチと、接地と前記結合ノードを結合するように制御可能である第2のスイッチとを備える、請求項4に記載のマイクロコントローラ。
- 複数の追加のサンプルホールドキャパシタを備える、請求項4に記載のマイクロコントローラ。
- 前記主サンプルホールドキャパシタと前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタを結合するための少なくとも1つのスイッチを制御するレジスタをさらに備える、請求項6に記載のマイクロコントローラ。
- 前記マイクロコントローラは、
前記レジスタを制御することにより、前記複数の追加のサンプルホールドキャパシタのうちの少なくとも1つに結合された前記主サンプルホールドキャパシタによってサンプルホールドキャパシタンスを提供することと、
前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタを放電することと、
前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記外部キャパシタを充電することと、
前記第1および第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路ならびに前記少なくとも1つのポートを制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタおよび前記外部キャパシタを並列に結合することと、
前記アナログ/デジタルコンバータと前記主サンプルホールドキャパシタを接続することにより、前記主サンプルホールドキャパシタにおける安定した電圧を測定することと
を実行するようにプログラムされている、請求項7に記載のマイクロコントローラ。 - 前記マイクロコントローラは、
前記レジスタを制御することにより、前記複数の追加のサンプルホールドキャパシタのうちの少なくとも1つに結合された前記主サンプルホールドキャパシタによってサンプルホールドキャパシタンスを提供することと、
前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタを充電することと、
前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記外部キャパシタを放電することと、
前記第1および第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路ならびに前記少なくとも1つのポートを制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタおよび前記外部キャパシタを並列に結合することと、
前記アナログ/デジタルコンバータと前記主サンプルホールドキャパシタを接続することにより、前記主サンプルホールドキャパシタにおける安定した電圧を測定することと
を実行するようにプログラムされている、請求項7に記載のマイクロコントローラ。 - 請求項8または9のいずれか一項に記載のマイクロコントローラを備えるシステムであって、前記システムは、前記マイクロコントローラの前記少なくとも1つのポートを通して前記アナログバスと結合されている外部センサと、前記外部センサのキャパシタンスを自動的に測定するように構成されているプログラマブル制御ユニットとをさらに備える、システム。
- マイクロコントローラの動作の方法であって、前記マイクロコントローラは、
アナログバスと結合されている主サンプルホールドキャパシタと、
前記アナログバスと結合されるように動作可能である複数のポートであって、少なくとも1つのポートは、前記主サンプルホールドキャパシタと外部キャパシタを結合して容量分圧器を形成するように構成可能である、複数のポートと、
前記アナログバスに結合されている第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路であって、前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記主サンプルホールドキャパシタを充電または放電するように構成可能である、第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路と、
前記少なくとも1つのポートと結合されている第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路であって、前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記外部キャパシタを充電または放電するように構成可能である、第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路と、
前記アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、前記主サンプルホールドキャパシタと結合可能である、アナログ/デジタルコンバータと、
前記主サンプルホールドキャパシタと並列にプログラム可能に結合可能である複数の追加のサンプルホールドキャパシタであって、ユーザによって選択されたときに、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタは、前記ユーザによって選択されないときと比較して前記容量分圧器の分解能を増加させ、前記ユーザによって選択されたときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスおよび前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含み、前記ユーザによって選択されないときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含むが、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含まない、複数の追加のサンプルホールドキャパシタと
を備え、
前記方法は、
前記複数の追加のサンプルホールドキャパシタのうちの少なくとも1つと前記主サンプルホールドキャパシタを結合することによってサンプルホールドキャパシタンスを提供するステップと、
前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタを放電するステップと、
前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記外部キャパシタを充電するステップと、
前記第1および第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路ならびに前記少なくとも1つのポートを制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタおよび前記外部キャパシタを並列に結合するステップと、
前記アナログ/デジタルコンバータと前記主サンプルホールドキャパシタを接続することにより、前記主サンプルホールドキャパシタにおける安定した電圧を測定するステップと
を含む、方法。 - マイクロコントローラの動作の方法であって、前記マイクロコントローラは、
アナログバスと結合されている主サンプルホールドキャパシタと、
前記アナログバスと結合されるように動作可能である複数のポートであって、少なくとも1つのポートは、前記主サンプルホールドキャパシタと外部キャパシタを結合して容量分圧器を形成するように構成可能である、複数のポートと、
前記アナログバスに結合されている第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路であって、前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記主サンプルホールドキャパシタを充電または放電するように構成可能である、第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路と、
前記少なくとも1つのポートと結合されている第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路であって、前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路は、前記外部キャパシタを充電または放電するように構成可能である、第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路と、
前記アナログバスと結合されているアナログ/デジタルコンバータであって、前記アナログ/デジタルコンバータは、前記主サンプルホールドキャパシタと結合可能である、アナログ/デジタルコンバータと、
前記主サンプルホールドキャパシタと並列にプログラム可能に結合可能である複数の追加のサンプルホールドキャパシタであって、ユーザによって選択されたときに、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタは、前記ユーザによって選択されないときと比較して前記容量分圧器の分解能を増加させ、前記ユーザによって選択されたときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスおよび前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含み、前記ユーザによって選択されないときに、前記マイクロコントローラ内の総キャパシタンスは、前記主サンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含むが、前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタのキャパシタンスを含まない、複数の追加のサンプルホールドキャパシタと
を備え、
前記方法は、
前記複数の追加のサンプルホールドキャパシタのうちの少なくとも1つと前記主サンプルホールドキャパシタを結合することによってサンプルホールドキャパシタンスを提供するステップと、
前記第1のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタを充電するステップと、
前記第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路を制御することにより、前記外部キャパシタを放電するステップと、
前記第1および第2のプルアップおよびプルダウン切り替え回路ならびに前記少なくとも1つのポートを制御することにより、前記主サンプルホールドキャパシタおよび前記外部キャパシタを並列に結合するステップと、
前記アナログ/デジタルコンバータと前記主サンプルホールドキャパシタを接続することにより、前記主サンプルホールドキャパシタにおける安定した電圧を測定するステップと
を含む、方法。 - 前記主サンプルホールドキャパシタと前記少なくとも1つの追加のサンプルホールドキャパシタを結合するための前記少なくとも1つのスイッチを制御するレジスタを提供することをさらに含む、請求項11または12に記載の方法。
- 前記マイクロコントローラの外部ポートを通して前記アナログバスと結合されている外部センサのキャパシタンスを自動的に測定するステップをさらに含む、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
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