本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种用于mems传感器的接口电路。
背景技术：
随着现代测控技术领域的不断发展，测控领域对传感器的采集精度和响应速度和频带等都提出了更高的要求，而与之对应的是新一代的mems(micro-electro-mechanicalsystem)元件也积极迎合技术创新的需要，向整合陀螺仪、加速度计、磁力计与压力感测器等多轴mems元件方向发展，如加速度计、磁力计等集成到单一芯片上。
目前工艺上已可使用系统级封装的方式，在一个芯片上集成多个传感元件，mems接口电路，甚至微处理器。其中传感元件可以是机械传感元件，压阻传感器元件，电容传感元件等实现。传感元件将感测的非电学量，传换成相应的电学量。mems接口电路对该电学量进行放大，并进行测量，并通过串行接口通知mcu，从而获得加速度、位移、方向等物理信息。
mems接口电路的检测过程往往需要占用一定的时间，在这个过程中，mcu则会根据用户需要，不定时地改变各种检测参数，如数据平均次数，数据输出速率，工作模式，如果mems接口电路也跟着立即改变转换过程，则会导致该次数据出现异常，从而影响检测物理量输出数据的连续性。
技术实现要素：
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种用于mems传感器的接口电路，引入了接口控制寄存器，由该寄存器直接控制配置参数，而该寄存器在非转换期间周期性同步获取用户配置寄存器的状态，从而解决了用户改变配置参数的需求与正常进行转换时需要保持稳定的配置状态之间的矛盾。
根据本实用新型提供一种用于mems传感器的接口电路，该用于mems传感器的接口电路包括：接口模块，获取mems传感器的检测信号，在工作周期占用时间的转换时间段，根据配置参数将所述检测信号转换为检测数据；接口控制寄存器，与所述接口模块连接，用于存储并向接口模块提供所述配置参数，所述接口控制寄存器在所述工作周期占用时间的空闲时间段存储配置参数，在所述工作周期占用时间的转换时间段将所述配置参数传送至所述接口模块。
优选地，所述接口模块包括：
振荡器，提供工作原始时钟；
控制模块，与所述振荡器连接，接收所述振荡器提供的工作原始时钟并产生空闲指示信号；
门控电路，用于产生采样时钟，与所述振荡器连接，接收所述振荡器提供的工作原始时钟作为采样源信号，并且与所述控制模块连接，接收所述控制模块产生的空闲指示信号。
优选地，所述门控电路向所述接口控制寄存器提供采样时钟。
优选地，所述空闲指示信号为高电平时，所述用于mems传感器的接口电路处于所述工作周期占用时间的空闲时间段，所述门控电路产生采样时钟，使得所述接口控制寄存器存储配置参数；
所述空闲指示信号为低电平时，所述用于mems传感器的接口电路处于所述工作周期占用时间的换时间段，所述门控电路禁止产生采样时钟，使得所述接口控制寄存器暂停存储配置参数。
优选地，所述接口模块还包括：
输入模块，获取所述mems传感器的检测信号；
数据转换模块，与所述输入模块连接，接收所述检测信号并将所述检测信号转换为检测数据；以及
输出模块，与所述数据转换模块连接，接收所述检测数据并将检测数据输出。
优选地，所述接口控制寄存器存储配置参数时，所述数据转换模块暂停数据转换；所述接口控制寄存器暂停存储配置参数时，所述数据转换模块进行数据转换。
优选地，所述数据转换模块进行多次数据转换并将多次数据转换所得到的数据组合成一个有效的检测数据输出以提高转换精度。
优选地，所述配置参数包括转换速率和转换精度。
优选地，所述用于mems传感器的接口电路还包括：用户配置寄存器，与所述接口控制寄存器连接，用于接收用户发出的配置参数并将配置参数传输给接口控制寄存器。
优选地，所述用户配置寄存器包括数据输出速率寄存器和平均次数选择寄存器。
优选地，所述用户配置寄存器接收到用户发出的数据转换关闭命令时，所述接口控制寄存器立即存储所述数据转换关闭命令并控制所述接口模块立即执行。
根据本实用新型提供的用于mems传感器的接口电路，由所述接口控制寄存器控制所述接口模块的转换，接口控制寄存器在所述工作周期占用时间的空闲时间段存储配置参数，在所述工作周期占用时间的转换时间段将所述配置参数传送至所述接口模块。避免所述接口模块进行转换过程中用户更新配置参数导致转换产生错误，提高了用户数据的稳定性。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出传统的用于mems传感器的接口电路的结构示意图。
图2示出根据本实用新型实施例的用于mems传感器的接口电路的结构示意图。
图3示出根据本实用新型实施例的接口模块结构示意图。
图4示出根据本实用新型实施例的接口模块产生采样时钟的时序图。
具体实施方式
以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
图1示出传统的用于mems传感器的接口电路的结构示意图。如图1所示，传统的用于mems传感器的接口电路包括：用户配置寄存器101，输入模块204，数据转换模块205以及输出模块206。
其中，用户配置寄存器101接收用户发出的配置参数para；输入模块204接收mems传感器100的检测信号sa；数据转换模块205与输入模块204连接，接收检测信号sa，与用户配置寄存器101连接，由用户配置寄存器101根据配置参数para控制数据转换模块205的转换，并且与输出模块206连接将检测数据data输出至用户。
用户配置寄存器101包括数据输出速率寄存器和平均次数选择寄存器，以调整接口模块的转换速率以及调整接口模块的转换精度。
数据转换模块205单次的转换精度不能满足用户需求，需要进行多次的转换并将多次转换所得到的数据值组合成一个有效的检测数据data输出，如果在数据转换过程中改变了配置参数para，且数据转换模块205立即响应进行输出，则会影响当次数据在原配置参数para下的有效性。
图2示出根据本实用新型实施例的用于mems传感器的接口电路的结构示意图。如图2所示，用于mems传感器的接口电路包括：用户配置寄存器101，接口控制寄存器102，接口模块103。
用户配置寄存器101接收用户发出的配置参数para；接口控制寄存器102与用户配置寄存器101连接，用于存储用户配置寄存器101传输的配置参数para并将配置参数para提供给接口模块103；接口模块103获取mems传感器100的检测信号sa，与接口控制寄存器102连接，根据接口控制寄存器102提供的配置参数para将检测信号sa转换为检测数据data并输出至用户，并为接口控制寄存器102提供采样时钟clk，使得接口控制寄存器102在工作周期占用时间的空闲时间段存储配置参数para，在工作周期占用时间的转换时间段将配置参数para传送至接口模块103。
用户配置寄存器101包括数据输出速率寄存器和平均次数选择寄存器，以调整接口模块的转换速率以及调整接口模块的转换精度。
特别地，用户配置寄存器101接收到用户发出的数据转换关闭命令时，接口控制寄存器102立即存储数据转换关闭命令并控制接口模块103立即执行。
图3示出根据本实用新型实施例的接口模块结构示意图。如图3所示，接口模块103包括：振荡器201，控制模块202，门控电路203，输入模块204，数据转换模块205以及输出模块206。
振荡器201提供工作原始时钟clk0；控制模块202与振荡器201连接，接收振荡器201提供的工作原始时钟clk0，并与数据转换模块205连接，控制数据转换模块205的状态以产生空闲指示信号idle；门控电路203用于为接口控制寄存器102提供采样时钟clk，与振荡器201连接，接收振荡器201提供的工作原始时钟clk0作为采样源信号，并且与控制模块202连接，接收控制模块202产生的空闲指示信号idle。
输入模块204接收mems传感器100的检测信号sa(非电学量)；数据转换模块205与输入模块204连接接收检测信号sa，将检测信号sa转换为检测数据data(电学量)，与控制模块202连接，由控制模块202控制转换状态，并且与输出模块206连接，由输出模块206将检测数据data传输至用户。
在空闲指示信号idle为高电平时(数据转换模块205暂停数据转换)，门控电路203的输出端产生采样时钟clk，从而使得接口控制寄存器102存储配置参数para；在空闲指示信号idle状态为低电平时(数据转换模块205进行数据转换)，门控电路203的输出端禁止产生采样时钟clk，从而使得接口控制寄存器102暂停存储配置参数para。
图4示出根据本实用新型实施例的接口模块产生采样时钟的时序图。如图4所示，工作周期s01占用时间todr分为空闲时间段tsleep和转换时间段tconv，每隔todr，接口模块103将检测信号sa转换为一个有效的检测数据data，其中，在转换时间段tconv，接口模块103对检测信号sa进行多次数据转换并将多次数据转换所得到的数据值组合成一个有效的检测数据data，转换时间段tconv数据转换过程不被用户配置寄存器101提供的配置参数para所影响，故使空闲指示信号idle的波形s02为低电平，使门控电路203禁止产生采样时钟clk的时序图s03，使得接口控制寄存器102不更新配置参数para。而在空闲时间段tsleep，空闲指示信号idle的波形s02为高电平，门控电路203产生采样时钟clk的时序图s03，使得接口控制寄存器102存储配置参数para，进而控制数据转换模块205进行数据转换。
本实用新型提供的用于mems传感器的接口电路，根据接口控制寄存器控制接口模块进行数据转换，当用户改变配置参数，用户配置寄存器立即接收最新的配置参数，接口控制寄存器根据门控电路产生的采样时钟，在工作周期占用时间的空闲时间段缓存配置参数进而控制数据转换模块进行数据转换，在工作周期占用时间的转换时间段将配置参数传送至所述接口模块，从而解决了不同配置参数下数据转换操作可能出现突变的问题，提高了数据转换的稳定性。
最后应说明的是：依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本说明书选取并具体描述本实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种用于mems传感器的接口电路，其特征在于，包括：
接口模块，获取mems传感器的检测信号，在工作周期占用时间的转换时间段，根据配置参数将所述检测信号转换为检测数据；
接口控制寄存器，与所述接口模块连接，用于存储并向接口模块提供所述配置参数，所述接口控制寄存器在工作周期占用时间的空闲时间段存储配置参数，在所述工作周期占用时间的转换时间段将所述配置参数传送至所述接口模块。
2.根据权利要求1所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述接口模块包括：
振荡器，提供工作原始时钟；
控制模块，与所述振荡器连接，接收所述振荡器提供的工作原始时钟并产生空闲指示信号；
门控电路，用于产生采样时钟，与所述振荡器连接，接收所述振荡器提供的工作原始时钟作为采样源信号，并且与所述控制模块连接，接收所述控制模块产生的空闲指示信号。
3.根据权利要求2所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述门控电路向所述接口控制寄存器提供采样时钟。
4.根据权利要求2所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，
所述空闲指示信号为高电平时，所述用于mems传感器的接口电路处于所述工作周期占用时间的空闲时间段，所述门控电路产生采样时钟，使得所述接口控制寄存器存储配置参数；
所述空闲指示信号为低电平时，所述用于mems传感器的接口电路处于所述工作周期占用时间的转换时间段，所述门控电路禁止产生采样时钟，使得所述接口控制寄存器暂停存储配置参数。
5.根据权利要求4所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述接口模块还包括：
输入模块，获取所述mems传感器的检测信号；
数据转换模块，与所述输入模块连接，接收所述检测信号并将所述检测信号转换为检测数据；以及
输出模块，与所述数据转换模块连接，接收所述检测数据并将检测数据输出。
6.根据权利要求5所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述接口控制寄存器存储配置参数时，所述数据转换模块暂停数据转换；所述接口控制寄存器暂停存储配置参数时，所述数据转换模块进行数据转换。
7.根据权利要求6所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述数据转换模块进行多次数据转换并将多次数据转换所得到的数据组合成一个有效的检测数据输出以提高数据转换精度。
8.根据权利要求1所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述配置参数包括转换速率和转换精度。
9.根据权利要求1所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述用于mems传感器的接口电路还包括：用户配置寄存器，与所述接口控制寄存器连接，用于接收用户发出的配置参数并将配置参数传输给接口控制寄存器。
10.根据权利要求9所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述用户配置寄存器包括数据输出速率寄存器和平均次数选择寄存器。
11.根据权利要求9所述的用于mems传感器的接口电路，其特征在于，所述用户配置寄存器接收到用户发出的数据转换关闭命令时，所述接口控制寄存器立即存储所述数据转换关闭命令并控制所述接口模块立即执行。
技术总结