一種可重構(gòu)流水線ADC的設(shè)計(jì)
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1．3．2 可重構(gòu)流水線ADC工作原理
整個(gè)可重構(gòu)流水線ADC的工作原理如下：首先，系統(tǒng)將重構(gòu)控制信號(hào)即Fr送給可重構(gòu)控制器，重構(gòu)控制器內(nèi)部的可重構(gòu)控制譯碼器，對(duì)可重構(gòu)控制信號(hào)進(jìn)行譯碼，并對(duì)狀態(tài)控制單元進(jìn)行編程，即對(duì)其信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行刷新，本文中，為了以減少控制信號(hào)，出于低功耗設(shè)計(jì)的需要，盡量降低額外電路附加的功耗，在逐級(jí)Scalingdown設(shè)計(jì)技術(shù)目前得到了廣泛的研究和運(yùn)用情況下，所以對(duì)電路實(shí)現(xiàn)6／8／10／12／14位數(shù)字輸出。對(duì)于流水線一、二級(jí)，三、四級(jí)，五、六級(jí)，七、八級(jí)在各種模式下都是一起工作的，所以分別用一個(gè)控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，并且ADC至少需要6位的分辨率輸出，所以后面五級(jí)流水線，即第九級(jí)到第十三級(jí)，也用一個(gè)控制信號(hào)來(lái)對(duì)這五級(jí)流水線進(jìn)行控制。另外，可重構(gòu)控制器可以響應(yīng)系統(tǒng)高層的控制，而對(duì)于系統(tǒng)根據(jù)工作環(huán)境的不同，相應(yīng)在不同工作模式下進(jìn)行切換的檢測(cè)控制算法和控制決策，則由系統(tǒng)高層，即MAC層或者其他仲裁器完成，而不作為重構(gòu)控制器的任務(wù)。因?yàn)榭刂茮Q策用軟件實(shí)現(xiàn)相比硬件具有更大的靈活性，而不至于使得硬件電路過(guò)于復(fù)雜，并且通過(guò)軟件的方法能夠提供用戶自己可以根據(jù)需要進(jìn)行自定義操作，這一點(diǎn)正是可重構(gòu)電路系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。
1．4 可重構(gòu)流水線功耗分析
整個(gè)流水線ADC功耗組成為：各1．5位／級(jí)流水線級(jí)消耗的功耗和，采樣保持電路消耗的功耗，可重構(gòu)控制所消耗的功耗數(shù)字校正電路消耗的功耗。由于采用不同的工藝，不同的設(shè)計(jì)者，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路會(huì)不同，功耗也不一樣。表2所示的各級(jí)流水線的功耗估計(jì)值，只是一個(gè)大致的參考估計(jì)值，但是各模塊之間的功耗比例是有意義的。本文對(duì)各模塊確切的功耗值不做深入分析，可以假設(shè)除各級(jí)流水線及采樣保持電路外，其余電路的功耗為首級(jí)流水線功耗減去S／H部分的功耗，基于各模塊之間的功耗比例，可以大致推算出，五種不同工作模式下的功耗比例如表3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/176714.htm
通過(guò)對(duì)比可知：在較低分辨率位數(shù)工作模式下其功耗比分辨率位數(shù)固定的ADC降低了60％左右。
2 可重構(gòu)A／D轉(zhuǎn)換器的性能仿真
對(duì)ADC工作在不同分辨率模式下的性能進(jìn)行仿真，可得到如圖3～圖8所示結(jié)果。
評(píng)論