特許第6948735号(P6948735)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 杭州奇塑科技有限公司の特許一覧

特許6948735パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路
<>
  • 特許6948735-パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路 図000002
  • 特許6948735-パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路 図000003
  • 特許6948735-パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路 図000004
  • 特許6948735-パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路 図000005
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6948735
(24)【登録日】2021年9月24日
(45)【発行日】2021年10月13日
(54)【発明の名称】パルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路
(51)【国際特許分類】
   H03M 5/10 20060101AFI20210930BHJP
【FI】
   H03M5/10
【請求項の数】11
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2020-500953(P2020-500953)
(86)(22)【出願日】2018年3月27日
(65)【公表番号】特表2020-516204(P2020-516204A)
(43)【公表日】2020年5月28日
(86)【国際出願番号】CN2018080670
(87)【国際公開番号】WO2018177285
(87)【国際公開日】20181004
【審査請求日】2019年9月24日
(31)【優先権主張番号】201710204067.0
(32)【優先日】2017年3月30日
(33)【優先権主張国】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】519344730
【氏名又は名称】杭州奇塑科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】Hangzhou Qisu Technology Co., Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】夏 楠
【審査官】 北村 智彦
(56)【参考文献】
【文献】 特開2002−314424(JP,A)
【文献】 特開2003−018009(JP,A)
【文献】 国際公開第2012/093485(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H03M 5/10
H03K 5/00
IEEE Xplore
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パルス密度変調方法であって、
ステップS01であって、2進法の密度値dのビット数nを取得するために、順番に桁数をカウントするためのカウンタのビット数をnと設定し、前記カウンタの初期値0或いは1と設定し
ステップS02であって、一番右にある1を検索するために、カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えた前記カウンタビット数jを取得
ステップS03であって、取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しいかどうかを判断するために、前記密度値左から右へ数えたj桁目のビットが1の場合、現在の周期における出力信号ビットを出力し前記密度値左から右へ数えたj桁目のビットが0の場合、前記現在の周期における出力信号ビットを出力し
ステップS04であって、前記カウンタの前記カウンタ現在値iに1を加え、次の周期に進み、前記ステップS02に移行する、
とを特徴とする、パルス密度変調方法。
【請求項2】
前記ステップS02における一番右にある1を検索するのは、CPU命令セット内の命令で直接検索して前記カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数え前記カウンタビット数jを得、
前記ステップS03における取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しいかどうかを判断するのは、ビットテスト命令で前記密度値dの左から数えたj桁目のビットが1かどうかを検査する、
ことを特徴とする、請求項1に記載のパルス密度変調方法。
【請求項3】
前記ステップS02における一番右にある1を検索するのは、左から右へ或いは右から左への循環テストを通じて得、
前記ステップS03における取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しいかどうかを判断するのは、シフト命令で前記密度値dをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持し、前記密度値dをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持して得られた結果1の場合、前記取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しく、前記密度値dをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持して得られた結果が0の場合、前記取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しくなく、又は前記シフト命令で前記密度値dをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持し、前記シフト命令で前記密度値dをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持して得られた結果1の場合、前記取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しく、前記シフト命令で前記密度値dをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持して得られた結果が0の場合、前記取得した前記カウンタのビット数jと前記密度値dのビット数nとのビットが等しくない、
ことを特徴とする、請求項1に記載のパルス密度変調方法。
【請求項4】
前記ステップS02及び前記ステップS03は、
S11:前記密度値dをビットの逆順に並べ替えてDを得、
S12:前記カウンタ現在値iから1を引き、そして前記カウンタ現在値iから1を引いた値と前記カウンタ現在値iとXOR演算してkを得、
S13:kに1を加え、そして1ビット右にシフトしてmを得、
S14:前記mと前記Dを論理積演算で操作し、前記mと前記Dを論理積演算して得られた結果が前記mに等しい場合、前記現在の周期における出力信号ビットを出力し前記mと前記Dを論理積演算して得られた結果が前記mに等しくない場合、前記現在の周期における出力信号ビットを出力する
ことを特徴とする、請求項1に記載のパルス密度変調方法。
【請求項5】
前記カウンタ現在値iの初期値が0の時、出力信号の1桁目のビットを0或いは1に設定することを特徴とする、請求項1に記載のパルス密度変調方法。
【請求項6】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第1入力端子は、出力端子o[j]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【請求項7】
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、請求項に記載のパルス密度値信号変換回路。
【請求項8】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第1入力端子は、カウント入力端子i[j]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【請求項9】
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、請求項に記載のパルス密度値信号変換回路。
【請求項10】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、j番目のORゲートには、j+1個の入力端子があり、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートのg番目の入力端子は、カウント入力端子i[g]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【請求項11】
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、請求項10に記載のパルス密度値信号変換回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル信号処理分野に関し、特に、DC−DC変流器或いはDAコンバータ内で用いられるパルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路に関する。
【背景技術】
【0002】
パルス信号は、振幅、幅、密度という3つの基本属性がある。パルス信号の少なくとも一つの属性を我々が望む規律変化に伴って変化させるプロセスは、変調と呼ばれる。変調後に得られる信号がパルス変調信号と呼ばれる。
【0003】
一般的な変調方式は、PAM(パルス振幅変調)、PWM(パルス幅変調)、PDM(パルス密度変調)がある。信号振幅は、外部干渉の影響を受けやすいため、後者の2つの変調方式が比較的よく使用される。
【0004】
DC−DC変流器及びDAコンバータにおいて、制御信号のパルスを制御することにより、出力電圧を制御でき、最もよく使用されるのはパルス幅変調である。パルス幅変調の制御が簡単であるが、波形が不均一である。またパルス密度変調の波形は、パルス幅変調に対比して比較的均一であるが、制御がより一層複雑である。
【0005】
従来のパルス密度変調方法には、波動波形が不均一という欠陥が存在する。
【0006】
中華人民共和国国家知的財産権局が2011年09月21日に公開した特許文献1のパルス密度変調PDMドライバでは、PDMデータストリームを出力し、かつ制御トークンにスイッチングできる。PDMデータストリームの第1の積分は、第1の所定値より小さいか又は等しい値を有し、かつPDMデータストリームの第2の積分が第2の所定値より小さいか又は等しい値を有した時、このスイッチングを行う。この技術的解決手段には、やはり制御プロセスが複雑で、関連の回路が煩雑等の欠陥が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】中国特許出願公開第102195622号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、主に従来技術に存在する出力波形が不均一の技術的課題を解決し、出力信号の波形波動が比較的小さく、計算が比較的容易で、回路構造が簡単なパルス密度変調方法及びパルス密度値信号変換回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は上記技術的課題を解決するために、以下の技術的手段からなる。
【0010】
パルス密度変調方法であって、
2進法の密度値dのビット数nを取得するステップS01(カウンタのビット数をnと設定し、カウンタの初期値が0或いは1である)と、
一番右にある1を検索するステップS02(カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数jを取得し、カウンタ内の数値は、2進法数字であり、jの最小値が1である)と、
対応するビットが等しいかどうかを判断するステップS03(dは、左から右へ数えたj桁目のビットが1の場合、本周期の出力信号ビットが1であり、dは、左から右へ数えたj桁目のビットが0の場合、本周期の出力信号ビットが0である)と、
カウンタの値iに1を加え、次の周期に進み、ステップS02に移行するステップS04と、
を含む。
【0011】
2進法のパルス信号密度値は、本発明の入力であり、各周期の出力信号ビットから成るビット列が出力信号で、本発明の出力である。各2進法の密度値dは1つの出力信号に対応する。出力信号の1桁目のビットは、一番左にあるビットである。
【0012】
iの初期値を0と設定した時、出力信号ビット数が2である。iの初期値が1の時、出力信号ビット数は2−1で、この場合においてパルス密度範囲は0(すなわち0/2−1)〜1(すなわち2−1/2−1)とし、各ビットが0の出力信号を生成できる以外に、各ビットが1の出力信号も生成できる。
【0013】
カウンタの値iが上限に達した後、初期値に戻ると共に次の周期に進むか、又はプロセスを終了する。
【0014】
本発明は、DC−DC変流器又はDAコンバータに応用され、2進法の密度値dがDC−DC変流器の入力信号或いはDAコンバータの前段で生成されたデジタル信号であり、出力信号を得た後、DC−DC変流器又はDAコンバータが出力信号に基づき出力電圧を変調する。
【0015】
好ましくは、ステップS02における一番右にある1を検索するのは、具体的に言えば、CPU命令セット内の命令で直接検索してカウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数jを得、
ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、ビットテスト命令で密度値dの左から数えたj桁目のビットが1かどうかを検査する。
【0016】
好ましくは、ステップS02における一番右にある1を検索するのは、左から右へ或いは右から左への循環テストを通じて得、
ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、シフト命令でdをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持し、結果は1の場合、対応するビットが等しく、結果が0の場合、対応するビットが等しくなく、又はシフト命令でdをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持し、結果は1の場合、対応するビットが等しく、結果が0の場合、対応するビットが等しくない。
【0017】
好ましくは、ステップS02及びステップS03は、具体的に言えば、
S11:密度値dをビットの逆順に並べ替えてDを得、
S12:カウント値iから1を引き、そして原iとXOR演算してkを得、
S13:kに1を加え、そして1ビット右にシフトしてmを得、
S14:mとDを論理積演算で操作し、結果はmに等しい場合、本周期の出力信号ビットが1であり、結果は、mに等しくない場合、本周期の出力信号ビットが0である。
【0018】
好ましくは、iの初期値が0の時、出力信号の1桁目のビットを0或いは1に設定する。すなわち、iの初期値が0の時、1周期目で出力された信号ビットを0又は1に固定する。
【0019】
出力信号の1桁目のビットを0に設定した時、パルス密度範囲は0(すなわち0/2)〜(2−1)/2とし、各ビットが0の信号を生成でき、各ビットが1の信号を生成できず、出力信号の1桁目のビットを1に設定した時、密度値範囲は1/2〜1(すなわち2/2)とし、前記状況に対比すると、均一性がやや低下し、各ビットが0の出力信号を生成できないが、各ビットが1の出力信号を生成できる。ユーザーは、実際のニーズに応じて選択できる。
【0020】
ステップS12において、iが初期値の時、i−1の値の各ビットを1に設定し、例えばn=4の場合、i−1=1111となる。
【0021】
前記技術的課題は、さらに下記の技術的解決手段を通じて解決できる。
【0022】
パルス密度変調方法であって、パルス信号の周期はsで、出力信号のq桁目のビットが下記方式によって確定され、
A01:密度値dとqを乗算して得られた積をsで割って得られた商の整数部分を取ってhとし、
A02:hとパルスカウント値が同じであるかを判断し、同じの場合、出力信号のq桁目のビットは0で、異なる場合、ステップA03に進み、
A03:出力信号のq桁目のビットを1に設定すると共にパルスカウント値をhに設定し、
出力信号のビット数がsで、すなわちqの取り得る値は1〜sであり、パルスカウント値の初期値は0である。
【0023】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続され、変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートの第1入力端子は、出力端子o[j]に接続し、j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する。
【0024】
好ましくは、比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれパルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする。
【0025】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続され、変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートの第1入力端子は、カウント入力端子i[j]に接続し、j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する。
【0026】
好ましくは、比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれパルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする。
【0027】
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続され、変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、j番目のORゲートには、j+1個の入力端子があり、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートのg番目の入力端子は、カウント入力端子i[g]に接続する。
【0028】
好ましくは、比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれパルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、k番目のANDゲートの第2入力端子が信号入力端子d[n+1−k]に接続し、k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする。
【0029】
本発明は、パルス密度値信号を変換して均一性がより良好なパルス密度値信号を得るために用いられる。本発明の入力は、パルス密度値を示す2進法信号で、出力が密度変調後のパルス信号であり、カウンタ内に現在変換のシリアル番号を保存し、変換都度シリアル番号に1を加える。
【0030】
検索モジュールの機能は、カウンタiの最下位ビットの1の位置を見つけ出し、そしてこのビットを除いで全てゼロクリアすることであり、下位ビットチェックモジュールは、各ビットより下位のビットに1があるかどうかをチェックし、変換モジュールがORゲートの出力をNOTゲート及びi入力ANDゲートによって出力oを得、最後に比較モジュールにより得られた出力信号を比較する。
【発明の効果】
【0031】
本発明がもたらす実質的な効果は、元の連続長いパルスを複数の短いパルスに分割し、得られた出力信号の波形波動をより小さくさせ、回路へのインパクトを減らせ、ハードウェアでソフトウェアに代替して出力信号を計算する。システム計算に影響を受けない状態においてより一層高い制御精度を持たせる。かつハードウェア回路構造は、簡単であり、少量のゲート回路を必要とするだけで、実現でき、コストが極めて低い。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】本発明のフローチャートである。
図2】本発明の回路図である。
図3】本発明の別の回路図である。
図4】本発明の更なる回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、実施例を基に、添付図面を参照しながら本発明の技術的解決策を詳細に説明する。
【0034】
(実施例1)
本実施例のパルス密度変調方法は、図1に示すように、
2進法の密度値dのビット数nを取得するステップS01(カウンタのビット数をnと設定し、カウンタの初期値が0或いは1であり、カウンタ内の数値は、2進法数字である)と、
一番右にある1を検索するステップS02(カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数jを取得し、jの最小値が1である)と、
対応するビットが等しいかどうかを判断するステップS03(dは、左から右へ数えたj桁目のビットが1の場合、本周期の出力信号ビットが1であり、dは、左から右へ数えたj桁目のビットが0の場合、本周期の出力信号ビットが0である)と、
カウンタの値iに1を加え、次の周期に進み、ステップS02に移行するステップS04と、
を含む。
【0035】
各周期の出力信号ビットから成るビット列が出力信号で、本発明の出力である。各2進法の密度値dは1つの出力信号に対応する。出力信号の1桁目のビットは、一番左にあるビットである。
【0036】
iの初期値を0と設定した時、出力信号ビット数が2である。iの初期値が1の時、出力信号ビット数は2−1で、この場合においてパルス密度範囲は0(すなわち0/2−1)〜1(すなわち2−1/2−1)とし、各ビットが0の出力信号を生成できる以外に、各ビットが1の出力信号も生成できる。
【0037】
カウンタの値iが上限に達した後、初期値に戻ると共に次の周期に進むか、又はプロセスを終了する。
【0038】
本発明は、DC−DC変流器又はDAコンバータに応用され、2進法の密度値dがDC−DC変流器の入力信号或いはDAコンバータの前段で生成されたデジタル信号であり、出力信号を得た後、DC−DC変流器又はDAコンバータが出力信号に基づき出力電圧を変調する。
【0039】
本発明は、主に電圧制御上に用いられ、例えばdc−dc変流器内においてスイッチ管の制御信号デューティーサイクルを制御することにより、出力電圧を制御できるが、よく使用される制御方法がpwmを使用するものであり、例えば制御信号が11110000の場合、本方法を使用すると、分散した10101010或いは別の信号になり、こうして出力電圧の波動がより小さくなる。
【0040】
ステップS02における一番右にある1を検索するのは、具体に言えば、CPU命令セット内の命令で直接検索してカウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数jを得、
ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、ビットテスト命令で密度値dの左から数えたj桁目のビットが1かどうかを検査する。
【0041】
例えば、2進法の密度値dは、0011(10進法の2)で、ビット数nが4であり、カウンタのビット数を4にセットし、初期値が0であり、一番右にある1が見つからず、出力信号の1桁目(i=0,i+1=1、ここでiを10進法に変わって計算する)のビットが0である。ステップS05に移行し、カウンタの値iに1を加えて0001(10進法の1)となり、一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数が1であり、密度値dの左から右へ数えた1桁目のビットが0の場合、出力信号の2桁目(i+1=2)のビットが0であり、カウンタの値iに1をさらに加えてからステップS02に移行する。計算により出力信号の1桁目のビット、2桁目のビット、3桁目のビット及び4桁目のビットはいずれも0であることが分かり、5桁目のビットを計算する時、iは0100(10進法の4)で、一番右にある1が3桁目のビット(j=3)であり、密度値dの3桁目のビットも1の場合、出力信号の5桁目のビットが1である。その後もこの例によるものとし、最後に2進法の密度値dが0011の場合の出力信号は、0000 1000 0000 1000を得た。パルス変調(出力信号が1100 0000 0000 0000)或いは従来の密度変調に対比すると、本発明の出力信号の波動が小さく、均一性が良好である。
【0042】
iの初期値が0の時、出力信号の1桁目のビットを0或いは1に設定する。すなわち、iの初期値が0の時、1周期目で出力された信号ビットを0又は1に固定する。
【0043】
出力信号の1桁目のビットを0に設定した時、密度値範囲は0(すなわち0/2)〜(2−1)/2とし、各ビットが0の信号を生成でき、各ビットが1の信号を生成できず、出力信号の1桁目のビットを1に設定した時、密度値範囲は1/2〜1(すなわち2/2)とし、前記状況に対比すると、均一性がやや低下し、各ビットが0の出力信号を生成できないが、各ビットが1の出力信号を生成できる。ユーザーは、実際のニーズに応じて選択できる。
【0044】
ステップS12において、iが初期値の時、i−1の値の各ビットを1に設定し、例えばn=4の場合、i−1=1111となる。
【0045】
n=4で、iの初期値が0で、出力信号の1桁目のビットを0に設定した時、異なる密度値について出力信号が以下に順番通り並ぶ。
0000 0000 0000 0000 注:密度が0000で、1がないため、出力が全て0であり、
0000 0000 1000 0000 注:密度が0001で、9桁目のビットのカウンタが1000であり、一番右にある1は右から数えた4桁目のビットであり、密度値の左から数えた4桁目のビットも1であるため、9桁目のビットが1であり、その他のビットが該当しないため、0であり、
0000 1000 0000 1000 注:密度が0010で、5桁目のビット及び13桁目のビットのカウンタは、各々0100及び1100であり、それらの一番右にある1がいずれも3桁目のビットであり、密度値の左から数えた3桁目のビットが1であるため、この2つのビットの出力が1であり、
0000 1000 1000 1000 注:密度が0011であり、その後もこの例によるものとし、
0010 0010 0010 0010
0010 0010 1010 0010
0010 1010 0010 1010
0010 1010 1010 1010
0101 0101 0101 0101
0101 0101 1101 0101
0101 1101 0101 1101
0101 1101 1101 1101
0111 0111 0111 0111
0111 0111 1111 0111
0111 1111 0111 1111
0111 1111 1111 1111
n=4で、iの初期値が0で、出力信号の1桁目のビットを1に設定した時、出力信号が以下の順番通り並ぶ。
1000 0000 0000 0000
1000 0000 1000 0000
1000 1000 0000 1000
1000 1000 1000 1000
1010 0010 0010 0010
1010 0010 1010 0010
1010 1010 0010 1010
1010 1010 1010 1010
1101 0101 0101 0101
1101 0101 1101 0101
1101 1101 0101 1101
1101 1101 1101 1101
1111 0111 0111 0111
1111 0111 1111 0111
1111 1111 0111 1111
1111 1111 1111 1111、
n=4で、iの初期値が1の時、出力信号が以下の番通り並ぶ。
000 0000 0000 0000
000 0000 1000 0000
000 1000 0000 1000
000 1000 1000 1000
010 0010 0010 0010
010 0010 1010 0010
010 1010 0010 1010
010 1010 1010 1010
101 0101 0101 0101
101 0101 1101 0101
101 1101 0101 1101
101 1101 1101 1101
111 0111 0111 0111
111 0111 1111 0111
111 1111 0111 1111
111 1111 1111 1111。
【0046】
(実施例2)
本実施例のパルス密度変調方法は、
2進法の密度値dのビット数nを取得するステップS01(カウンタのビット数をnと設定し、カウンタの初期値が0である)と、
一番右にある1を検索するステップS02(カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えたカウンタがあるビット数jを取得する)と、
対応するビットが等しいかどうかを判断するステップS03(dは、左から右へ数えたj桁目のビットが1の場合、出力信号ビットが1であり、dは、左から右へ数えたj桁目のビットが0の場合、出力信号ビットが0である)と、
カウンタの値が上限に達したかどうかを判断し、上限に達成した場合は終了させ、上限に達しなかった場合はステップS05へ進むステップS04と、
カウンタの値iに1を加え、ステップS02に移行するステップS05と、
を含む。
【0047】
ステップS02における一番右にある1を検索するのは、左から右へ或いは右から左への循環テストを通じて得、
ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、シフト命令でdをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持し、結果は1の場合、対応するビットが等しく、結果が0の場合、対応するビットが等しくなく、又はシフト命令でdをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持し、結果は1の場合、対応するビットが等しく、結果が0の場合、対応するビットが等しくない。
【0048】
例えばdは、0110で、iが0100の場合、jが3であり、そしてdを3−1ビット左にシフトして1000になり、最上位ビットを1に保持すると、i+1ビットの出力を1にさせ、
n−jビット右にシフトして0011になってから最下位ビットを1に保持する時、i+1ビットの出力が1で、最下位ビットを0に保持するとき、i+1ビットの出力が0である。その他の内容は、実施例1と同じである。
【0049】
(実施例3)
本実施例のパルス密度変調方法は、
2進法の密度値dのビット数nを取得するステップS01(カウンタのビット数をnと設定し、カウンタの初期値が0である)と、
一番右にある1を検索すると共に対応するビットが等しいかどうかを判断するステップS02と、
カウンタの値が上限に達したかどうかを判断し、上限に達成した場合は終了させ、上限に達しなかった場合はステップS04へ進むステップS03と、
カウンタの値iに1を加え、ステップS02に移行するステップS04と、
を含む。
【0050】
ステップS02は、具体的に言えば、
S11:密度値dをビットの逆順に並べ替えてDを得、ここのビットの逆順に並べ替えることは、すなわち元の1桁目のビットを最終桁に置き、元の2桁目のビットを最終桁から数えた2桁目のビットに置き、その後もこの例によるものとし、dを0011に設定して得られたDが1100となり、nは、4で、iを0100に設定し、
S12:カウント値iから1を引き、そして原iとXOR演算してkを得、iが0の時、出力信号のi+1桁目のビットを0或いは1に設定し、0100−1=0011,0011と0100をXOR演算して0111を得、
S13:kに1を加え、そして1ビット右にシフトしてmを得、0111+1=1000で、1ビット右にシフトして0100を得、
S14:mとDを論理積演算で操作し、結果はmに等しい場合、出力信号i+1桁目のビットが1であり、結果は、mに等しくない場合、出力信号i+1桁目のビットが0である。0100と1100を論理積演算で操作して得られた0100は、mに等しく、出力信号の0101(10進法の5)桁目のビットの力が1となる。
【0051】
さらに一つの例を挙げ、もしもdは、0001で、iが1000の場合、Dが1000で、i−1が0111であり、0111と1000をXOR演算して得られたkは、1111,k+1=10000となり、1ビット右にシフトして得られたmが1000で、1000と1000を論理積演算で操作した後得られた1000は、mに等しく、出力信号の9桁目のビットが1となる。
【0052】
その他の内容は、実施例1と同じである。
【0053】
(実施例4)
パルス密度変調方法であって、パルス信号の周期はsで、出力信号のq桁目のビットが下記方式によって確定され、
A01:密度値dとqを乗算して得られた積をsで割って得られた商の整数部分を取ってhとし、
A02:hとパルスカウント値が同じであるかを判断し、同じの場合、出力信号のq桁目のビットは0で、異なる場合、ステップA03に進み、
A03:出力信号のq桁目のビットを1に設定すると共にパルスカウント値をhに設定し、
出力信号のビット数がsで、すなわちqの取り得る値は1〜sであり、パルスカウント値の初期値は0である。
【0054】
例えば、sが16で、dが3で、パルスカウンタの初期値が0で、出力信号の1桁目のビット〜5桁目のビットで、3×q/16の整数部分が0の場合、パルスカウンタの値に等しく、出力が0となり、6桁目のビットで、3×q/16の整数部分は1の場合、パルスカウンタの値に等しくなく、出力が1となり、かつパルスカウンタの値を1に設定し、出力信号の7〜10桁目のビットの出力がいずれも0となり、11桁目のビットで、3×q/16の整数部分は2の場合、パルスカウンタの値に等しくなく、出力が1となり、パルスカウンタの値を2に設定し、その後もこの例によるものとする。
【0055】
出力信号のビット数は、0〜2−1と記され、すなわちsがやはり2の場合、qの取り得る値が0〜2−1となり、式をd×q/(s−1)に変更し、その他のステップが同じである。あるシステム内のsが2乗根でない場合、整数部分の一部を取ったものと見なすことができ、保持する部分の処理方法は前記と同じである。
【0056】
本発明において、出力信号のビット数は、1桁目のビットから開始し、実際のプログラム設計において往々にして0桁目のビットから開始し、これは従来の平行移動に属するが、やはり本発明の特許請求の範囲に特定する範囲に網羅する。同様に、密度範囲を0〜(2−1)及び0〜2に取ることも、特許請求の範囲に特定する範囲に網羅される。
【0057】
(実施例5)
パルス密度値信号変換回路であって、図2に示すように検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続され、変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートの第1入力端子は、出力端子o[j]に接続し、j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する。
【0058】
比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれパルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする。n入力端子ORゲートは、複数の2入力端子ORゲートの重ね合わせを通じて実現できる。
【0059】
検索モジュールの機能は、カウンタiの最下位ビットの1の位置を見つけ出し、そしてこのビットを除いで全てゼロクリアすることであり、下位ビットチェックモジュールは、各ビットより下位のビットに1があるかどうかをチェックし、変換モジュールがORゲートの出力をNOTゲート及びi入力ANDゲートによって出力oを得、最後に比較モジュールにより得られた出力信号を比較する。
【0060】
(実施例6)
パルス密度値信号変換回路であって、図3に示すように検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続される。変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートの第1入力端子は、カウント入力端子i[j]に接続し、j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する。
【0061】
比較モジュール構造は、実施例1と同じである。各モジュールの機能は、実施例5と同じである。
【0062】
(実施例7)
パルス密度値信号変換回路であって、図4に示すように検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が変換モジュールに接続され、変換モジュールの出力端子が比較モジュールの入力端子に接続され、比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のNOTゲートとn個の出力端子とを含み、nがカウンタのビット数であり、信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれカウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、j番目のORゲートには、j+1個の入力端子があり、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートのg番目の入力端子は、カウント入力端子i[g]に接続する。
【0063】
比較モジュール構造は、実施例1と同じである。各モジュールの機能は、実施例5と同じである。
【0064】
本発明は、パルス密度値信号を変換して均一性がより良好なパルス密度値信号を得るために用いられる。本発明の入力は、パルス密度値を示す2進法信号で、出力が密度変調後のパルス信号であり、カウンタ内に現在変換のシリアル番号を保存し、変換都度シリアル番号に1を加える。
【0065】
本明細書内で記載されている具体的実施例は、あくまでも本発明の技術内容を明らかにするものである。当業者であれば、本発明の具体的実施例に様々な修正又は補足を加え或いは類似した方式で置換することができ、かつかかる変更や修正が本発明の精神から逸脱することがない、若しくは添付する特許請求の範囲で定義される範囲に含まれる。
【0066】
本明細書は、カウンタ、ビット数、ゲート回路等の専門用語を多く使用したが、その他の専門用語を使用する可能性を排除しない。これら専門用語の使用は、僅か本発明の本質の記述及び説明の便宜を図り、これらを付加の制限として解釈するのは、本発明の精神に反することである。
【0067】
(付記)
(付記1)
パルス密度変調方法であって、
2進法の密度値dのビット数nを取得するステップS01(カウンタのビット数をnと設定し、前記カウンタの初期値が0或いは1である)と、
一番右にある1を検索するステップS02(前記カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数えた前記カウンタがあるビット数jを取得する)と、
対応するビットが等しいかどうかを判断するステップS03(dは、左から右へ数えたj桁目のビットが1の場合、本周期の出力信号ビットが1であり、dは、左から右へ数えたj桁目のビットが0の場合、本周期の出力信号ビットが0である)と、
前記カウンタの値iに1を加え、次の周期に進み、前記ステップS02に移行するステップS04と、
を含むことを特徴とする、パルス密度変調方法。
【0068】
(付記2)
前記ステップS02における一番右にある1を検索するのは、具体的に言えば、CPU命令セット内の命令で直接検索して前記カウンタ現在値iの一番右にある1の右から左へ数え前記カウンタがあるビット数jを得、
前記ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、ビットテスト命令で密度値dの左から数えたj桁目のビットが1かどうかを検査する、
ことを特徴とする、付記1に記載のパルス密度変調方法。
【0069】
(付記3)
前記ステップS02における一番右にある1を検索するのは、左から右へ或いは右から左への循環テストを通じて得、
前記ステップS03における対応するビットが等しいかどうかを判断するのは、具体的に言えば、シフト命令でdをj−1ビット左にシフトすると共に最上位ビットを保持し、結果は1の場合、前記対応するビットが等しく、結果が0の場合、前記対応するビットが等しくなく、又は前記シフト命令でdをn−jビット右にシフトすると共に最下位ビットを保持し、結果は1の場合、前記対応するビットが等しく、結果が0の場合、前記対応するビットが等しくない、
ことを特徴とする、付記1に記載のパルス密度変調方法。
【0070】
(付記4)
前記ステップS02及び前記ステップS03は、具体的に言えば、
S11:密度値dをビットの逆順に並べ替えてDを得、
S12:カウント値iから1を引き、そして原iとXOR演算してkを得、
S13:kに1を加え、そして1ビット右にシフトしてmを得、
S14:mとDを論理積演算で操作し、結果はmに等しい場合、本周期の出力信号ビットが1であり、結果は、mに等しくない場合、本周期の出力信号ビットが0である、
ことを特徴とする、付記1に記載のパルス密度変調方法。
【0071】
(付記5)
iの初期値が0の時、出力信号の1桁目のビットを0或いは1に設定することを特徴とする、付記1に記載のパルス密度変調方法。
【0072】
(付記6)
パルス密度変調方法であって、パルス信号の周期はsで、出力信号のq桁目のビットが下記方式によって確定され、
A01:密度値dとqを乗算して得られた積をsで割って得られた商の整数部分を取ってhとし、
A02:hとパルスカウント値が同じであるかを判断し、同じの場合、前記出力信号のq桁目のビットは0で、異なる場合、ステップA03に進み、
A03:前記出力信号のq桁目のビットを1に設定すると共に前記パルスカウント値をhに設定し、
前記出力信号のビット数がsで、すなわちqの取り得る値は1〜sであり、前記パルスカウント値の初期値は0である、
ことを特徴とする、パルス密度変調方法。
【0073】
(付記7)
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のORゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第1入力端子は、出力端子o[j]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【0074】
(付記8)
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、付記7に記載のパルス密度値信号変換回路。
【0075】
(付記9)
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のORゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第1入力端子は、カウント入力端子i[j]に接続し、前記j−1番目のORゲートの第2入力端子が信号線s[j−1]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【0076】
(付記10)
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、付記9に記載のパルス密度値信号変換回路。
【0077】
(付記11)
パルス密度値信号変換回路であって、検索モジュールと比較モジュールとを含み、前記検索モジュールは下位ビットチェックモジュールと変換モジュールとを含み、前記下位ビットチェックモジュールの入力端子がカウンタに接続され、出力端子が前記変換モジュールに接続され、前記変換モジュールの出力端子が前記比較モジュールの入力端子に接続され、前記比較モジュールの入力端子がさらにパルス密度値信号に接続され、比較モジュールの出力端子がパルス密度値信号変換回路の出力端子であり、前記下位ビットチェックモジュールは、n−1本の信号線とn個のカウント入力端子とn−2個のORゲートとを含み、前記変換モジュールがn−1個のANDゲートとn−1個のORゲートとn個の出力端子とを含み、nが前記カウンタのビット数であり、前記信号線がs[1]〜s[n−1]と順次マークされ、前記カウント入力端子がi[1]〜i[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記カウンタの1〜n桁目のビットに接続され、出力端子がo[1]〜o[n]と順次マークされ、j番目のORゲートには、j+1個の入力端子があり、
カウント入力端子i[1]は、直接出力端子o[1]及び信号線s[1]に接続し、前記信号線s[1]が1つのNOTゲートを通じて1番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記1番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[2]に接続し、前記1番目のANDゲートの出力端子が出力端子o[2]に接続し、
j≧2の時、j−1番目のORゲートの出力端子は、信号線s[j]に接続し、前記信号線s[j]が1つのNOTゲートを通じてj番目のANDゲートの第1入力端子に接続し、前記j番目のANDゲートの第2入力端子がカウント入力端子i[j+1]に接続し、j−1番目のORゲートのg番目の入力端子は、カウント入力端子i[g]に接続する、
ことを特徴とする、パルス密度値信号変換回路。
【0078】
(付記12)
前記比較モジュールは、n個のパルス密度値入力端子とn個のANDゲートと1つのn入力端子ORゲートとを含み、前記パルス密度値入力端子がd[1]〜d[n]と順次マークされると共にそれぞれ前記パルス密度値信号の1〜n桁目のビットに接続し、
k番目のANDゲートの第1入力端子は、前記検索モジュールの出力端子o[k]に接続し、前記k番目のANDゲートの第2入力端子がパルス密度値入力端子d[n+1−k]に接続し、前記k番目のANDゲートの出力端子がn入力端子ORゲートのk番目の入力端子に接続し、n入力端子ORゲートの出力は、パルス信号変換回路の総出力端子とする、
ことを特徴とする、付記11に記載のパルス密度値信号変換回路。
図1
図2
図3
図4