用于自主测量模拟信号的电路以及相关系统、方法和设备与流程

用于自主测量模拟信号的电路以及相关系统、方法和设备
1.相关专利申请的交叉引用
2.本技术依据35u.s.c.
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119(e)要求2020年6月17日提交的并且名称为“用于自主测量模拟信号的电路以及相关系统、方法和设备(circuitry for autonomously measuring analog signals and related systems,methods,and devices)”的美国临时专利申请第62/705,234号的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
技术领域
3.本公开整体涉及使用嵌入式系统来处理模拟信号，并且更具体地涉及独立于处理核心或中央处理单元(cpu)且不受其监督地处理模拟信号。


背景技术：

4.嵌入式系统(例如，微控制器)可以用于测量模拟信号。由于嵌入式系统可以被编程用于在低功率模式或关闭模式下操作其部分，因此与保持持续开启的模拟信号测量系统相比，当嵌入式系统用于测量模拟信号时，可以实现节能。
附图说明
5.虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点，在附图中：
6.图1是根据一些实施方案的用于模拟信号的自主测量的电路的框图；
7.图2是电路的框图，该电路是图1的电路的模数转换器(adc)实施方式；
8.图3是电路的框图，该电路是图1的电路的模拟比较器实施方式；
9.图4是根据一些实施方案的烟雾检测器系统的框图；并且
10.图5是根据一些实施方案的示出测量模拟输入信号的方法的流程图。
具体实施方式
11.在以下具体实施方式中，参考了形成本公开的一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实施本公开的实施方案的特定示例。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用本文已启用的其他实施方案，并且可在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构、材料和流程变化。
12.本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。在一些情况下，为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不一定意味着结构或部件在尺寸、组成、构造或任何其他属性方面是相同的。
13.以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本发明所公开的实施方案。使用术语“示例性的”、“通过示例”和“例如”是指相关描述是说明性的，虽然本公开的范
围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开的范围限制于指定的部件、步骤、特征或功能等。
14.应当容易理解，如本文一般所述并且在附图中示出的实施方案的部件可以许多种不同的配置来布置和设计。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然这些实施方案的各个方面可在附图中给出，但附图未必按比例绘制，除非特别指明。
15.此外，所示出和描述的特定实施方式仅为示例，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。
16.本领域的普通技术人员将会理解，可使用多种不同技术和技法中的任何一者来表示信息和信号。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域的普通技术人员应当理解，信号可表示信号总线，其中总线可具有多种位宽度，并且本公开可在包括单个数据信号在内的任意数量的数据信号上实现。
17.结合本文所公开的实施方案描述的各种例示性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(dsp)、集成电路(ic)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑设备、分立栅极或晶体管逻辑部件、分立硬件部件或设计成执行本文所述的功能的它们的任何组合来实现或执行(视情况而定)。通用处理器(在本文还可称为“主机处理器”或简称“主机”)可以是微处理器，但在替代方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算设备的组合，诸如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。在通用计算机被配置为执行与本公开的实施方案相关的计算指令(例如，软件代码)时，包括处理器的通用计算机被认为是专用计算机。
18.实施方案可根据被描绘为流程图、流程示意图、结构图或框图的过程来描述。虽然流程图可将操作动作描述为连续过程，但是这些动作中的许多动作可按照另一序列、并行地或基本上同时地执行。此外，可重新安排动作的顺序。本文中的过程可对应于方法、线程、函数、过程(procedure)、子例程、子程序、其他结构或它们的组合。此外，本文公开的方法可通过硬件、软件或这两者来实施。如果在软件中实现，这些函数可作为一个或多个指令或代码存储或传输到计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括有利于将计算机程序从一个位置传递到另一个位置的任何介质。
19.使用诸如“第一”、“第二”等名称对本文的元件的任何引用不限制那些元件的数量或顺序，除非明确陈述此类限制。相反，这些名称可在本文中用作在两个或更多个元件或元件的实例之间进行区分的便利方法。因此，提及第一元件和第二元件并不意味着在那里只能采用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。此外，除非另外指明，一组元件可包括一个或多个元件。
20.如本文所用，涉及给定参数、属性或条件的术语“基本上”是指并且包括在本领域
的普通技术人员将会理解的给定参数、属性或条件满足小程度的方差的程度，诸如例如在可接受的制造公差内。以举例的方式，取决于基本上满足的具体参数、属性或条件，参数、属性或条件可至少满足90％、至少满足95％、或甚至至少满足99％。
21.一些模拟测量系统仅需要周期性测量，而非始终进行测量。作为非限制性示例，烟雾检测器可以周期性地测量烟雾室中的烟雾含量。可以通过如下方式来实现节能：在大部分时间内在关闭、低功率或禁用状态下操作烟雾检测器，并且周期性地启用烟雾检测器的电路以执行烟雾含量的测量。
22.用于测量模拟信号的一些嵌入式系统可以用运算放大器(op-amp)电路来放大模拟信号，并且用信号分析电路(诸如模数转换器(adc)或模拟比较器)来测量op-amp电路的输出值。可以周期性地(例如，每两秒，但不限于此)进行这些测量。嵌入式系统可以被编程用于通常在关闭模式、低功率模式或禁用模式下操作op-amp电路和信号分析电路，并且周期性地唤醒或启用op-amp电路和信号分析电路以周期性地进行模拟信号的测量，以便节省功率。op-amp电路和信号分析电路可以在每个测量周期仅被启用持续短时间段(例如，100毫秒)。
23.尽管嵌入式系统可以被编程用于在低功率模式、关闭模式或禁用模式下操作其部分，但通过其处理核心(在本文也称为“中央处理单元”或“cpu”)来启用和禁用嵌入式系统的部分可能占用宝贵的处理带宽。例如，在包括处理核心、运算放大器(“op-amp”)电路和信号分析电路的模拟信号测量系统中，处理核心可以被编程(例如，使用由数据存储设备存储的固件代码，但不限于此)以周期性地启用和禁用op-amp电路和信号分析电路，以测量模拟信号。如果到了启用op-amp电路和信号分析电路的时候，处理核心已经被另一个任务(例如，安全检查、通信，但不限于此)占据，则处理核心可能被要求中断其对另一个任务的执行以启用op-amp电路和信号分析电路。另一方面，如果处理核心本身在低功率、空闲或禁用状态下，则可能需要处理核心上电或启用，以启用op-amp电路和信号分析电路，这可能消耗不可忽略的功率。
24.本文所公开的是用于模拟测量的电路，该模拟测量可以自主执行而无需来自处理核心或cpu的干预或监督。在无需来自处理核心或cpu的干预或监督的情况下执行任务(例如，模拟测量，但不限于此)的能力在本文称为“独立性”或“独立的”。尽管处理核心或cpu可以用于初始化电路的参数(例如，周期性测量操作的频率、用于将经放大的模拟信号与之进行比较的阈值，但不限于此)，但该电路然后能够独立于来自cpu的干预或监督而执行周期性测量操作。因此，可以周期性地执行测量操作，而无需在cpu以其他方式被占用时中断cpu，或者无需在cpu处于禁用状态时启用该cpu。因此，与要求cpu启用和禁用op-amp电路和信号分析电路的嵌入式系统相比，可以节省宝贵的功率和处理带宽。电路不受来自cpu的干预或监督的该独立性在本文也称为“自主性”或“自主的”。
25.在一些实施方案中，电路包括定时电路，该定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号并且在第二时间处断言第二使能信号，第二时间在第一时间之后。该电路还包括运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用。该运算放大器电路被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号。电路进一步包括信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用，响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号
与一个或多个阈值进行比较，并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号。
26.在一些实施方案中，烟雾检测器系统包括烟雾传感器、第一定时电路、第二定时电路、运算放大器电路、信号分析电路和警报电路。烟雾传感器被配置为生成与烟雾室中的烟雾的量相关的模拟输入信号。第一定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号。第二定时电路被配置为在第一使能信号的每次断言之后的预定时间段周期性地断言第二使能信号。运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用。运算放大器电路还被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号。信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用，响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较，并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号。警报电路被配置为响应于警告信号而生成警报。
27.在一些实施方案中，一种测量模拟输入信号的方法包括：在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号；断言第一使能信号；响应于第一使能信号的断言而激活运算放大器电路，以在运算放大器电路的输出处生成经放大的模拟输入信号；以及响应于第一使能信号的断言而激活电连接到运算放大器电路的输出的信号分析电路。该方法还包括：断言第二使能信号；响应于第二使能信号的断言由信号分析电路确定经放大的模拟输入信号是否在由一个或多个阈值限定的预定值范围之外；以及响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之外，由信号分析电路生成警告信号。
28.图1是根据一些实施方案的用于模拟信号的自主测量的电路100(例如，微控制器)的框图。电路100包括定时电路102，该定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号122并且在第二时间处断言第二使能信号124。第二时间在第一时间之后。电路100还包括包含运算放大器112的运算放大器电路(即，op-amp电路110)。op-amp电路110被配置为响应于op-amp电路110的使能输入处的第一使能信号122的断言而进行启用(即，通过从禁用状态转变到启用状态而启用op-amp电路110)。op-amp电路110还被配置为从模拟输入信号源114(例如，烟雾传感器、无源红外(pir)传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、其他传感器，但不限于此)接收模拟输入信号126。如果被启用，则op-amp电路110被配置为响应于模拟输入信号126而生成经放大的模拟输入信号128。电路100还包括信号分析电路116，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号122的断言而启用(即，启用信号分析电路116)，响应于第二使能信号124的断言而将经放大的模拟输入信号128(例如，经放大的模拟输入信号128的电压电位的量值)与一个或多个阈值进行比较，并且响应于确定经放大的模拟输入信号128落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号130。
29.在一些实施方案中，定时电路102被配置为周期性地(例如，每两秒)断言第一使能信号122和第二使能信号124。在一些实施方案中，定时电路102包括被配置为生成第一使能信号122的第一定时电路104和被配置为生成第二使能信号124的第二定时电路106。作为非限制性示例，第一定时电路104和第二定时电路106可以从由中央处理单元(cpu)118初始化的定时器值倒计时。作为非限制性示例，第一定时电路104可以被配置为响应于来自第一定时器值的倒计时截止而断言第一使能信号122。
30.在一些实施方案中，电路100的用户可以通过由第一定时电路104设定第一使能信
号122的断言周期(例如，设定第一定时器值)来配置模拟测量的频率，该第一使能信号被提供给第二定时电路106。第二定时电路106可以在第一使能信号122的断言之后在断言第二使能信号124之前对特定时间段进行计数(例如，从与第二使能信号124相关联的第二定时器值倒计时)，以向op-amp电路110提供足够长的时间以根据其函数和输入值(即，模拟输入信号126的值)以稳定的输出值来稳定其输出(即，经放大的模拟输入信号128)。第二定时电路106还可以向信号分析电路116提供足够长的时间，以在断言第二使能信号124之前使其自身准备就绪(例如，上电和/或初始化)。
31.与由cpu 118执行的软件或固件实施方式相比，定时电路102、op-amp电路110和信号分析电路116均在硬件中实现。因此，一旦被初始化，则电路100被配置为独立于来自cpu 118的干预或监督而执行具有阈值检查的周期性模拟测量。
32.在一些实施方案中，信号分析电路116包括模数转换器(adc)(adc未示出)。图2示出了将adc 204用于信号分析电路116的电路200的示例。
33.在一些实施方案中，信号分析电路116包括模拟比较器(模拟比较器未示出)。在一些此类实施方案中，信号分析电路116进一步包括数模转换器(dac)(dac未示出)，该dac被配置为生成与该一个或多个阈值相关联的一个或多个参考信号(参考信号未示出)。模拟比较器可以被配置为将经放大的模拟输入信号128与该一个或多个参考信号进行比较(例如，将模拟输入信号的量值(诸如，电压电位电平)与参考信号的量值(诸如，电压电位电平)进行比较，但不限于此)。图3示出了使用模拟比较器304连同用于信号分析电路116的dac 306的电路300的示例。
34.在一些实施方案中，op-amp电路110包括低通滤波器电路(例如，以从模拟输入信号126中移除噪声，但不限于此)。在一些实施方案中，op-amp电路110被配置为放大模拟输入信号126，以生成经放大的模拟输入信号128，该经放大的模拟输入信号在用于输入到信号分析电路116的所期望的范围内。
35.在一些实施方案中，信号分析电路116被进一步配置为在将经放大的模拟输入信号128与该一个或多个阈值进行比较之后，禁用op-amp电路110和信号分析电路116。作为非限制性示例，信号分析电路116可以被配置为在将经放大的模拟输入信号128与该一个或多个阈值进行比较之后，向op-amp电路110提供禁用信号132。在一些实施方案中，第一使能信号122、第二使能信号124和禁用信号132各自被布置为相应的脉冲信号，其中op-amp电路110和信号分析电路116响应于脉冲信号的预定边缘而行动。
36.在一些实施方案中，电路100进一步包括中央处理单元(cpu 118)，该cpu被配置为初始化用于信号分析电路116的该一个或多个阈值的值和对第一使能信号122和第二使能信号124的断言的定时(例如，分别与第一使能信号122和第二使能信号124相关联的第一定时器值和第二定时器值)。在一些此类实施方案中，一旦值和定时由cpu 118初始化，则定时电路102、op-amp电路110和信号分析电路116被配置为独立于来自cpu 118的干预和监督而操作。在一些实施方案中，警告信号130包括中断信号134，该中断信号被配置为中断cpu的操作以采取补救行动。一旦被初始化，则电路100以周期性间隔执行模拟输入信号126的测量。在一些实施方案中，警告信号130包括外围信号136，该外围信号被配置为触发待由外围设备138采取的补救行动。在一些实施方案中，警告信号130可以包括中断信号134和外围信号136两者。
37.在一些实施方案中，模拟输入信号126是由烟雾检测器的烟雾传感器生成的。在一些实施方案中，模拟输入信号由pir传感器生成。
38.在一些实施方案中，电路100包括被配置为生成时钟信号120的时钟电路108，该时钟信号被馈送到定时电路102。在一些实施方案中，定时电路102被配置为基于时钟信号120来对第一使能信号122和第二使能信号124的断言进行定时。在一些实施方案中，时钟电路108可以被集成到与cpu 118相同的芯片中。在一些实施方案中，时钟电路108可以在单独设备(单独设备未示出)中在芯片外实现。
39.图2是电路200的框图，该电路是图1的电路100的模数转换器(adc)实施方式。电路200是使用微控制器202来实现的，该微控制器包括图1的电路100的第一定时电路104、第二定时电路106和op-amp电路110，并且与软件/固件相比，这些电路均在硬件中实现。虽然未示出，但是微控制器202包括图1的cpu 118，其作为微控制器202的处理核心进行操作。
40.如图2所示，代替图1的电路100的信号分析电路116，电路200包括adc 204。adc 204被配置为将经放大的模拟输入信号128与其预先配置的阈值进行比较。adc 204可以被配置为adc 204应执行多少adc转换(对应于阈值比较)(例如，在寄存器中可选择)。如果经放大的模拟输入信号128高于或低于预定阈值，则adc 204提供或断言警告信号130。作为非限制性示例，警告信号130可以是中断信号134(图1)，该中断信号可以被提供给cpu 118(图1)。同样作为非限制性示例，警告信号130可以是被提供给图1的外围设备138的外围信号136(图1)。
41.第一使能信号122的断言启用op-amp电路110、adc 204和第二定时电路106。op-amp电路110和adc 204响应于第一使能信号122的断言而启动操作，并且在op-amp电路110和adc 204被启动之后，第二定时电路106断言第二使能信号124。作为非限制性示例，第二定时电路106可以在第一使能信号122的断言之后的预定时间段断言第二使能信号124。预定时间段可以被选择用于向op-amp电路110和adc 204提供足够长的时间，以启动操作(例如，使op-amp电路110和adc 204的终端处的电压电位能够进入完全功能状态，例如稳定)。第二使能信号124的断言触发adc 204对经放大的模拟输入信号128的转换，以提供警告信号130。adc 204对经放大的模拟输入信号128的转换可以包括将经放大的模拟输入信号128与一个或多个阈值进行比较，以将经放大的模拟输入信号128转换为数字信号(即，警告信号130)。在将经放大的模拟输入信号128与阈值比较经配置次数之后，adc 204可以自动禁用op-amp电路110(例如，经由禁用信号132，但不限于此)然后自动禁用其本身。然后adc 204和op-amp电路110可以保持禁用，直到来自第一定时电路104的第一使能信号122的下一断言为止。
42.图3是电路300的框图，该电路是图1的电路100的模拟比较器实施方式。电路300使用微控制器302来实现，该微控制器包括图1的电路100的第一定时电路104、第二定时电路106和op-amp电路110，并且与软件/固件相比，这些电路均在硬件中实现。虽然未示出，但是微控制器302包括图1的cpu 118，其作为微控制器302的处理核心进行操作。
43.如图3所示，代替图1的电路100的信号分析电路116，电路300包括模拟比较器304和dac 306。模拟比较器304和dac 306被配置为响应于第一使能信号122的断言而启用。响应于第一使能信号122而启用模拟比较器304包括使模拟比较器304上电。在由第一定时电路104断言第一使能信号122之后的预定时间段，第二定时电路106断言第二使能信号124。
预定时间段被选择用于向模拟比较器304、op-amp电路110和dac 306提供足够长的时间，以上电并且进入完全功能状态。响应于第二使能信号124的断言，模拟比较器304将经放大的模拟输入信号128与由dac 306提供的一个或多个阈值308或与另一个信号(另一个信号未示出)进行比较。换句话讲，第一使能信号122的断言启动模拟比较器304的上电，并且第二使能信号124的断言启动由模拟比较器304进行的比较。这可以用于安全应用，以确保在响应于第一使能信号122的启用之后，op-amp电路110已经根据模拟输入信号126的值来使输出值(即，经放大的模拟输入信号128的值)稳定。
44.模拟比较器304是智能比较器，该智能比较器在第二使能信号124的断言之后使用定时器(例如，内部定时器或外部定时器，未图示)，以确定经放大的模拟输入信号128与由dac 306提供的该一个或多个阈值308之间的比较需执行多长时间。在一些实施方案中，定时器由微控制器302实现，并且定时器信号(未示出)被提供给模拟比较器304。模拟比较器304将经放大的模拟输入信号128与该一个或多个阈值308进行比较的时钟周期的数量可以为可配置的(例如，可由cpu编程并且初始化，但不限于此)。作为非限制性示例，可以使用具有递减计数器(未示出)的寄存器来实现定时器。模拟比较器304(例如，与模拟比较器304相关联的定时器的递减计数器)和/或dac 306可以用低30千赫或一千赫时钟来计时，使得其可以将经放大的模拟输入信号128的预定数量的样本值与由dac 306提供的该一个或多个阈值308进行比较。一旦与模拟比较器304相关联的定时器的递减计数器截止，则模拟比较器304可以断言禁用信号130并且转变回到禁用或休眠状态。
45.在模拟比较器304被启用并且主动比较(即，响应于第一使能信号122和第二使能信号124两者的断言)的同时，如果经放大的模拟输入信号128高于或低于预定阈值308，则模拟比较器304提供或断言警告信号130。作为非限制性示例，警告信号130可以是中断信号134，该中断信号可以被提供给cpu 118(图1)。同样作为非限制性示例，警告信号130可以是被提供给图1的外围设备138的外围信号136。在将经放大的模拟输入信号128与阈值308比较预定数量的时钟周期之后，模拟比较器304可以自动禁用op-amp电路110(例如，经由禁用信号132，但不限于此)然后自动禁用dac 306和其本身。如先前所述，递减计数器可以响应于第二使能信号124的断言而从存储在寄存器中的预先配置的值倒计时，并且模拟比较器304可以响应于倒计时的截止而生成禁用信号132。然后模拟比较器304、dac 306和op-amp电路110可以保持禁用，直到第一使能信号122的下一断言为止。
46.图4是根据一些实施方案的烟雾检测器系统400的框图。烟雾检测器系统400包括电连接到红外照明源406的信号驱动器412。信号驱动器412被配置为响应于第一使能信号122的断言而启用。当被启用时，信号驱动器412被配置为向红外照明源406提供驱动信号414。红外照明源406被配置为响应于驱动信号414(即，在信号驱动器412被启用的同时)用红外照明416照射烟雾室402。烟雾检测器系统400还包括烟雾传感器408(例如，pir传感器)，该烟雾传感器被配置为检测红外照明416并且生成与烟雾室402中的烟雾404的量相关的模拟输入信号418。
47.烟雾检测器系统400还包括图1的电路100。一起参考图1和图4，电路100包括第一定时电路104，该第一定时电路在图4的实施方案中可以被配置为周期性地断言第一使能信号122。因此，信号驱动器412和红外照明源406可以被配置为默认情况下在关闭或低功率状态下操作以节省功率，然后响应于第一使能信号122而周期性地激活。如先前所述，电路100
还包括第二定时电路106，该第二定时电路在图4的实施方案中可以被配置为在第一使能信号122的断言之后的预定时间段周期性地断言第二使能信号124。作为非限制性示例，第二定时电路106可以被配置为响应于第一使能信号122的断言而启用，并且响应于第一使能信号122的断言而在第一使能信号122的断言之后的预定时间段断言第二使能信号124。
48.还如先前所述，电路100进一步包括op-amp电路110和信号分析电路116。op-amp电路110被配置为响应于第一使能信号122的断言而启用。op-amp电路110被配置为：接收模拟输入信号418，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号418而生成经放大的模拟输入信号128。信号分析电路116被配置为：响应于第一使能信号122的断言而启用，响应于第二使能信号124的断言而将经放大的模拟输入信号128与一个或多个阈值进行比较，并且响应于确定经放大的模拟输入信号128落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号130。烟雾检测器系统400进一步包括警报电路410，该警报电路被配置为响应于警告信号130而生成警报420。
49.图5是示出根据一些实施方案的测量模拟输入信号(例如，图1的模拟输入信号126、图4的模拟输入信号418)的方法500的流程图。在操作502处，方法500包括用cpu(例如，图1的cpu 118)初始化一个或多个阈值和对第一使能信号(例如，图1的第一使能信号122)和第二使能信号(例如，第二使能信号124)的断言的定时。
50.在操作504处，方法500包括在运算放大器电路(例如，图1的op-amp电路110)的输入处接收模拟输入信号。在一些实施方案中，在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号包括从烟雾传感器(例如，图4的烟雾传感器408)接收模拟输入信号。在一些实施方案中，在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号包括从无源红外传感器接收模拟输入信号。
51.在操作506处，方法500包括断言第一使能信号。在操作508处，方法500包括响应于第一使能信号的断言而激活运算放大器电路，以在运算放大器电路的输出处生成经放大的模拟输入信号(例如，图1的经放大的模拟输入信号128)。作为非限制性示例，第一使能信号可以响应于从经初始化的定时器值(例如，在操作502处初始化)倒计时的截止而被断言。
52.在操作510处，方法500包括响应于第一使能信号的断言而激活电连接到运算放大器电路的输出的信号分析电路(例如，图1的信号分析电路116)。在一些实施方案中，激活信号分析电路包括激活模数转换器(例如，图2的adc 204)。在一些实施方案中，激活信号分析电路包括激活模拟比较器(例如，图3的模拟比较器304)。
53.在操作512处，方法500包括断言第二使能信号。作为非限制性示例，第二使能信号可以响应于从经初始化的定时器值(例如，在操作502处初始化)倒计时的截止而被断言。在一些实施方案中，断言第二使能信号包括激活被配置为提供第二使能信号的定时电路(例如，图1的第二定时电路106)。作为非限制性示例，图1的第二定时电路106可以被配置为响应于第一使能信号122而在第一使能信号122之后的预定时间段断言第二使能信号124。在一些实施方案中，断言第一使能信号和断言第二使能信号包括周期性地断言第一使能信号和第二使能信号。
54.在操作514处，方法500包括响应于第二使能信号的断言，由信号分析电路确定经放大的模拟输入信号是否在由一个或多个阈值限定的预定值范围之外。在操作516处，方法500包括响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之外，由信号分析电路生成警告信号(例如，警告信号130)。作为非限制性示例，警告信号可以被配置为触发cpu和/或其他
外围设备以执行补救行动。
55.在操作518处，方法500包括响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之内而禁用运算放大器电路。在操作520处，方法500包括响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之内而禁用信号分析电路。在操作522处，该方法包括重置第一使能信号和第二使能信号的定时器值；以及返回到操作504，在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号。作为非限制性示例，重置第一使能信号和第二使能信号的定时器值可以包括将第一使能信号和第二使能信号的定时器值重置为在操作502处进行的它们的初始化(初始化该一个或多个阈值和对第一使能信号和第二使能信号的断言的定时)。然后可以开始从定时器值倒计时，并且方法500可以进行到操作504(在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号)。
56.实施例
57.以下是示例性实施方案的非穷举、非限制性列表。并非以下列出的示例性实施方案中的每一个均被清楚且单独地指示为可与下面列出的示例性实施方案以及上述实施方案中的所有其他实施方案组合。然而，意图是这些示例性实施方案可与所有其他示例性实施方案和上述实施方案组合，除非对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是这些实施方案不可组合。
58.实施例1：一种电路，该电路包括：定时电路，该定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号并且在第二时间处断言第二使能信号，第二时间在第一时间之后；运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，运算放大器电路被配置为：如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；以及信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用；响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号。
59.实施例2：根据实施例1所述的电路，其中定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号和第二使能信号。
60.实施例3：根据实施例1和2中任一项所述的电路，其中信号分析电路包括模数转换器。
61.实施例4：根据实施例1和2中任一项所述的电路，其中信号分析电路包括模拟比较器。
62.实施例5：根据实施例4所述的电路，其中信号分析电路进一步包括数模转换器，该数模转换器被配置为生成分别与该一个或多个阈值相关联的一个或多个参考信号，模拟比较器被配置为将经放大的模拟输入信号与该一个或多个参考信号进行比较。
63.实施例6：根据实施例1至5中任一项所述的电路，其中运算放大器电路包括低通滤波器，以对模拟输入信号进行滤波。
64.实施例7：根据实施例1至6中任一项所述的电路，其中定时电路包括被配置为生成第一使能信号的第一定时电路和被配置为生成第二使能信号的第二定时电路。
65.实施例8：根据实施例1至7中任一项所述的电路，其中信号分析电路被进一步配置为在将经放大的模拟输入信号与该一个或多个阈值进行比较之后，禁用运算放大器电路和信号分析电路。
66.实施例9：根据实施例1至8中任一项所述的电路，该电路进一步包括中央处理单元(cpu)，该cpu被配置为初始化该一个或多个阈值的值和对第一使能信号和第二使能信号的断言的定时和。
67.实施例10：根据实施例9所述的电路，其中一旦值和定时由cpu初始化，则定时电路、运算放大器电路和信号分析电路被配置为独立于来自cpu的干预或监督而操作。
68.实施例11：根据实施例9和10中任一项所述的电路，其中警告信号包括中断信号，该中断信号被配置为中断cpu的操作以采取补救行动。
69.实施例12：根据实施例1至11中任一项所述的电路，其中警告信号被提供给外围设备。
70.实施例13：根据实施例1至12中任一项所述的电路，其中模拟输入信号由烟雾检测器的烟雾传感器生成。
71.实施例14：一种烟雾检测器系统，该烟雾检测器系统包括：烟雾传感器，该烟雾传感器被配置为生成与烟雾室中的烟雾的量相关的模拟输入信号；第一定时电路，该第一定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号；第二定时电路，该第二定时电路被配置为在第一使能信号的断言之后周期性地断言第二使能信号；运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，运算放大器电路被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用；响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号；以及警报电路，该警报电路被配置为响应于警告信号而生成警报。
72.实施例15：根据实施例14所述的烟雾检测器系统，其中第二定时电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，并且在第一使能信号的断言之后断言第二使能信号。
73.实施例16：根据实施例14和15中任一项所述的烟雾检测器系统，该烟雾检测器系统进一步包括电连接到红外照明源的信号驱动器，该信号驱动器被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，该红外照明源被配置为在信号驱动器被启用的同时用红外照明来照射烟雾室，其中烟雾传感器包括被配置为检测红外照明的无源红外传感器。
74.实施例17：一种测量模拟输入信号的方法，该方法包括：在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号；断言第一使能信号；响应于第一使能信号的断言而激活运算放大器电路，以在运算放大器电路的输出处生成经放大的模拟输入信号；响应于第一使能信号的断言而激活电连接到运算放大器电路的输出的信号分析电路；断言第二使能信号；响应于第二使能信号的断言，由信号分析电路确定经放大的模拟输入信号是否在由一个或多个阈值限定的预定值范围之外；以及响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之外，由信号分析电路生成警告信号。
75.实施例18：根据实施例17所述的方法，该方法进一步包括：响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之内而禁用运算放大器电路；以及响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之内而禁用信号分析电路。
76.实施例19：根据实施例17和18中任一项所述的方法，该方法进一步包括用中央处理单元(cpu)初始化该一个或多个阈值和对第一使能信号和第二使能信号的断言的定时，
其中在初始化之后，独立于cpu而执行接收、断言、激活、启动、断言、确定和生成操作。
77.实施例20：根据实施例17至19中任一项所述的方法，其中在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号包括从烟雾传感器接收模拟输入信号。
78.实施例21：根据实施例17至20中任一项所述的方法，其中激活信号分析电路包括激活模数转换器和模拟比较器中的一者。
79.实施例22：根据实施例17至21中任一项所述的方法，其中断言第二使能信号包括激活被配置为提供第二使能信号的定时电路。
80.实施例23：根据实施例17至23中任一项所述的方法，其中断言第一使能信号和断言第二使能信号包括周期性地断言第一使能信号和第二使能信号。
81.实施例24：电路，该电路包括：定时电路，该定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号并且在第二时间处断言第二使能信号，第二时间在第一时间之后；运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，运算放大器电路被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；以及信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用；响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号。
82.实施例25：根据实施例24所述的电路，其中定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号和第二使能信号。
83.实施例26：根据实施例24和25中任一项所述的电路，其中信号分析电路包括模数转换器。
84.实施例27：根据实施例24和25中任一项所述的电路，其中信号分析电路包括模拟比较器。
85.实施例28：根据实施例27所述的电路，其中信号分析电路进一步包括数模转换器，该数模转换器被配置为生成与该一个或多个阈值相关联的一个或多个参考信号，模拟比较器被配置为将经放大的模拟输入信号与该一个或多个参考信号进行比较。
86.实施例29：根据实施例24至28中任一项所述的电路，其中运算放大器电路包括低通滤波器电路。
87.实施例30：根据实施例24至29中任一项所述的电路，其中定时电路包括被配置为生成第一使能信号的第一定时电路和被配置为生成第二使能信号的第二定时电路。
88.实施例31：根据实施例24至30中任一项所述的电路，其中信号分析电路被进一步配置为在将经放大的模拟输入信号与该一个或多个阈值进行比较之后，禁用运算放大器电路和信号分析电路。
89.实施例32：根据实施例24至31中任一项所述的电路，该电路进一步包括中央处理单元(cpu)，该cpu被配置为初始化该一个或多个阈值的值和对第一使能信号和第二使能信号的断言的定时和。
90.实施例33：根据实施例32所述的电路，其中一旦值和定时由cpu初始化，则定时电路、运算放大器电路和信号分析电路被配置为独立于来自cpu的干预而操作。
91.实施例34：根据实施例32和33中任一项所述的电路，其中警告信号包括中断信号，
该中断信号被配置为中断cpu的操作以采取补救行动。
92.实施例35：根据实施例24至34中任一项所述的电路，其中警告信号被配置为触发待由外围设备采取的补救行动。
93.实施例36：根据实施例24至35中任一项所述的电路，其中模拟输入信号是由烟雾检测器的烟雾传感器生成的。
94.实施例37：根据实施例24至36中任一项所述的电路，其中模拟输入信号是由无源红外(pir)传感器生成的。
95.实施例38：一种烟雾检测器系统，该烟雾检测器系统包括：烟雾传感器，该烟雾传感器被配置为生成与烟雾室中的烟雾的量相关的模拟输入信号；第一定时电路，该第一定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号；第二定时电路，该第二定时电路被配置为在第一使能信号的断言之后的预定时间段周期性地断言第二使能信号；运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，运算放大器电路被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于第一使能信号的断言而启用；响应于第二使能信号的断言而将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号；以及警报电路，该警报电路被配置为响应于警告信号而生成警报。
96.实施例39：根据实施例38所述的烟雾检测器系统，其中第二定时电路被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，并且响应于第一使能信号的断言而在第一使能信号的断言之后的预定时间段断言第二使能信号。
97.实施例40：根据实施例38和39中任一项所述的烟雾检测器系统，其中信号分析电路包括模数转换器。
98.实施例41：根据实施例38和39中任一项所述的烟雾检测器系统，其中信号分析电路包括模拟比较器。
99.实施例42：根据实施例38至41中任一项所述的烟雾检测器系统，该烟雾检测器系统进一步包括电连接到红外照明源的信号驱动器，该信号驱动器被配置为响应于第一使能信号的断言而启用，该红外照明源被配置为在信号驱动器被启用的同时用红外照明来照射烟雾室，其中烟雾传感器包括被配置为检测红外照明的无源红外(pir)传感器。
100.实施例43：一种测量模拟输入信号的方法，该方法包括：在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号；断言第一使能信号；响应于第一使能信号的断言而激活运算放大器电路，以在运算放大器电路的输出处生成经放大的模拟输入信号；响应于第一使能信号的断言而激活电连接到运算放大器电路的输出的信号分析电路；断言第二使能信号；响应于第二使能信号的断言，由信号分析电路确定经放大的模拟输入信号是否在由一个或多个阈值限定的预定值范围之外；以及响应于确定经放大的模拟输入信号在预定值范围之外，由信号分析电路生成警告信号。
101.实施例44：根据实施例43所述的方法，该方法进一步包括：在确定经放大的模拟输入信号是否在预定值范围之外之后，禁用运算放大器电路；以及在确定经放大的模拟输入信号是否在预定值范围之外之后，禁用信号分析电路。
102.实施例45：根据实施例43和44中任一项所述的方法，该方法进一步包括用中央处
理单元(cpu)初始化该一个或多个阈值和对第一使能信号和第二使能信号的断言的定时，其中在初始化之后，自主地且独立于cpu而执行接收、断言、激活、启动、断言、确定和生成操作。
103.实施例46：根据实施例43至45中任一项所述的方法，其中在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号包括从烟雾传感器接收模拟输入信号。
104.实施例47：根据实施例43至46中任一项所述的方法，其中在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号包括从无源红外传感器接收模拟输入信号。
105.实施例48：根据实施例43至47中任一项所述的方法，其中激活信号分析电路包括激活模数转换器。
106.实施例49：根据实施例43至47中任一项所述的方法，其中激活信号分析电路包括激活模拟比较器。
107.实施例50：根据实施例43至49中任一项所述的方法，其中断言第二使能信号包括激活被配置为提供第二使能信号的定时电路。
108.实施例51：根据实施例43至50中任一项所述的方法，其中断言第一使能信号和断言第二使能信号包括周期性地断言第一使能信号和第二使能信号。
109.实施例52：一种电路，该电路包括：运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于运算放大器电路的使能管脚处的信号断言而启用，并且在被启用的同时，用于响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；信号分析电路，该信号分析电路被配置为响应于信号分析电路的第一使能管脚处的信号断言而设置，并且响应于信号分析电路的第二使能管脚处的信号断言而启用，并且在被启用的同时，用于：将经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；并且响应于确定经放大的模拟输入信号落在由该一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号，以及定时电路，该定时电路被配置为：响应于第一时间而在运算放大器电路的输入处和信号分析电路的第一输入处断言第一使能信号；并且响应于第二时间而在信号分析电路的第二输入处断言第二使能信号，其中第二时间在第一时间之后。
110.结语
111.如在本公开中使用的，术语“模块”或“部件”可以是指被配置为执行可以存储在计算系统的通用硬件(例如，计算机可读介质、处理设备等)上并且/或者由通用硬件执行的模块或部件和/或软件对象或软件例程的动作的特定硬件实施方式。在一些实施方案中，本公开中描述的不同部件、模块、发动机和服务可以实现为在计算系统上执行的对象或进程(例如，作为单独的线程)。虽然本公开中描述的系统和方法中的一些系统和方法通常被描述为在软件中实现(存储在通用硬件上并且/或者由通用硬件执行)，但是特定硬件实施方式或软件和特定硬件实施方式的组合也是可能且可以预期的。
112.如本公开内容所用，涉及多个元件的术语“组合”可包括所有元件的组合或某些元件的各种不同子组合中的任何一种组合。例如，短语“a、b、c、d或它们的组合”可指a、b、c或d中的任一个；a、b、c和d中的每一个的组合；以及a、b、c或d的任何子组合，诸如a、b和c；a、b和d；a、c和d；b、c和d；a和b；a和c；a和d；b和c；b和d；或c和d。
113.用于本公开，尤其是所附权利要求书中的术语(例如，所附权利要求书的主体)通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解
释为“至少具有”，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”等)。
114.另外，如果预期特定数量的引入的权利要求表述，则在权利要求中将明确叙述此类意图，并且在不进行此类表述的情况下，不存在此类意图。例如，作为对理解的辅助，以下所附权利要求书可包含使用引入性短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求叙述。然而，使用此类短语不应理解为暗示由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求表述将包含此类引入的权利要求表述的任何特定权利要求限定于仅包含一个此类表述的实施方案，即使当相同的权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词，诸如“一个”或“一种”(例如，“一个”和/或“一种”可被解释为指的是“至少一个”或“一个或多个”)；使用定冠词来引入权利要求叙述也是如此。
115.另外，即使明确叙述了特定数量的所引入的权利要求叙述，本领域技术人员也将认识到，此类叙述应被解译为意味着至少所叙述的数量(例如，无修饰的叙述“两项叙述”在没有其他修饰成分的情况下意味着至少两项叙述，或两项或更多项叙述)。此外，在使用类似于“a、b和c等中的至少一个”或“a、b和c等中的一个或多个”的惯例的那些情况下，通常此类构造旨在仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者或包括a、b和c三者等等。
116.此外，无论在说明书、权利要求书或附图中，呈现两个或更多个替代性术语的任何分离的词或措辞应当理解为考虑包括该术语中的一个术语、该术语中的任意一个术语或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”应理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
117.虽然本文关于某些图示实施方案描述了本发明，但本领域的普通技术人员将认识到并理解本发明不受此限制。相反，在不脱离下文所要求保护的本发明的范围及其法律等同形式的情况下，可对图示实施方案和所述实施方案进行许多添加、删除和修改。此外，来自一个实施方案的特征可与另一个实施方案的特征组合，同时仍被包括在发明人所设想的本发明的范围内。

技术特征：
1.一种电路，所述电路包括：定时电路，所述定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号并且在第二时间处断言第二使能信号，所述第二时间在所述第一时间之后；运算放大器电路，所述运算放大器电路被配置为响应于所述第一使能信号的断言而启用，所述运算放大器电路被配置为：如果被启用，则响应于模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；和信号分析电路，所述信号分析电路被配置为：响应于所述第一使能信号的所述断言而启用；响应于所述第二使能信号的所述断言而将所述经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；以及响应于确定所述经放大的模拟输入信号落在由所述一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述定时电路被配置为周期性地断言所述第一使能信号和所述第二使能信号。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述信号分析电路包括模数转换器。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述信号分析电路包括模拟比较器。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述信号分析电路进一步包括数模转换器，所述数模转换器被配置为生成分别与所述一个或多个阈值相关联的一个或多个参考信号，所述模拟比较器被配置为将所述经放大的模拟输入信号与所述一个或多个参考信号进行比较。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述运算放大器电路包括低通滤波器，以对所述模拟输入信号进行滤波。7.根据权利要求1所述的电路，其中所述定时电路包括被配置为生成所述第一使能信号的第一定时电路和被配置为生成所述第二使能信号的第二定时电路。8.根据权利要求1所述的电路，其中所述信号分析电路被进一步配置为在将所述经放大的模拟输入信号与所述一个或多个阈值进行比较之后，禁用所述运算放大器电路和所述信号分析电路。9.根据权利要求1所述的电路，所述电路进一步包括中央处理单元(cpu)，所述cpu被配置为初始化所述一个或多个阈值的值和对所述第一使能信号和所述第二使能信号的断言的定时和。10.根据权利要求9所述的电路，其中一旦所述值和定时由所述cpu初始化，则所述定时电路、所述运算放大器电路和所述信号分析电路被配置为独立于来自所述cpu的干预或监督而操作。11.根据权利要求9所述的电路，其中所述警告信号包括中断信号，所述中断信号被配置为中断所述cpu的操作以采取补救行动。12.根据权利要求1所述的电路，其中所述警告信号被提供给外围设备。13.根据权利要求1所述的电路，其中所述模拟输入信号是由烟雾检测器的烟雾传感器生成的。14.一种烟雾检测器系统，所述烟雾检测器系统包括：烟雾传感器，所述烟雾传感器被配置为生成与烟雾室中的烟雾的量相关的模拟输入信
号；第一定时电路，所述第一定时电路被配置为周期性地断言第一使能信号；第二定时电路，所述第二定时电路被配置为在所述第一使能信号的断言之后周期性地断言第二使能信号；运算放大器电路，所述运算放大器电路被配置为响应于所述第一使能信号的断言而启用，所述运算放大器电路被配置为：接收所述模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于所述模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号；信号分析电路，所述信号分析电路被配置为：响应于所述第一使能信号的所述断言而启用；响应于所述第二使能信号的所述断言而将所述经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较；以及响应于确定所述经放大的模拟输入信号落在由所述一个或多个阈值限定的值范围之外而生成警告信号；以及警报电路，所述警报电路被配置为响应于所述警告信号而生成警报。15.根据权利要求14所述的烟雾检测器系统，其中所述第二定时电路被配置为：响应于所述第一使能信号的断言而启用，并且在所述第一使能信号的所述断言之后断言所述第二使能信号。16.根据权利要求14所述的烟雾检测器系统，所述烟雾检测器系统进一步包括电连接到红外照明源的信号驱动器，所述信号驱动器被配置为响应于所述第一使能信号的断言而启用，所述红外照明源被配置为在所述信号驱动器被启用的同时用红外照明来照射所述烟雾室，其中所述烟雾传感器包括被配置为检测所述红外照明的无源红外传感器。17.一种测量模拟输入信号的方法，所述方法包括：在运算放大器电路的输入处接收模拟输入信号；断言第一使能信号；响应于所述第一使能信号的断言而激活所述运算放大器电路，以在所述运算放大器电路的输出处生成经放大的模拟输入信号；响应于所述第一使能信号的所述断言而激活电连接到所述运算放大器电路的所述输出的信号分析电路；断言第二使能信号；响应于所述第二使能信号的所述断言，由所述信号分析电路确定所述经放大的模拟输入信号是否在由一个或多个阈值限定的预定值范围之外；以及响应于确定所述经放大的模拟输入信号在所述预定值范围之外，由所述信号分析电路生成警告信号。18.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括：响应于确定所述经放大的模拟输入信号在所述预定值范围之内而禁用所述运算放大器电路；以及响应于确定所述经放大的模拟输入信号在所述预定值范围之内而禁用所述信号分析电路。19.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括用中央处理单元(cpu)初始化所
述一个或多个阈值和对所述第一使能信号和所述第二使能信号的断言的定时，其中在所述初始化之后，独立于所述cpu而执行所述接收、断言、激活、启动、断言、确定和生成操作。20.根据权利要求17所述的方法，其中在所述运算放大器电路的所述输入处接收所述模拟输入信号包括从烟雾传感器接收所述模拟输入信号。21.根据权利要求17所述的方法，其中激活所述信号分析电路包括激活模数转换器和模拟比较器中的一者。22.根据权利要求17所述的方法，其中断言所述第二使能信号包括激活被配置为提供所述第二使能信号的定时电路。23.根据权利要求17所述的方法，其中断言所述第一使能信号和断言所述第二使能信号包括周期性地断言所述第一使能信号和所述第二使能信号。

技术总结
本发明公开了模拟信号测量以及相关电路、系统和方法。电路包括定时电路，该定时电路被配置为在第一时间处断言第一使能信号并且在第二时间处断言第二使能信号。该电路还包括运算放大器电路，该运算放大器电路被配置为响应于该第一使能信号的断言而启用。该运算放大器电路被配置为：接收模拟输入信号，并且如果被启用，则响应于该模拟输入信号而生成经放大的模拟输入信号。该电路进一步包括信号分析电路，该信号分析电路被配置为：响应于该第一使能信号的该断言而启用，响应于该第二使能信号的断言而将该经放大的模拟输入信号与一个或多个阈值进行比较，并且响应于确定该经放大的模拟输入信号落在该一个或多个阈值之外而生成警告信号。成警告信号。成警告信号。


技术研发人员：G
受保护的技术使用者：微芯片技术股份有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2023/5/24