传感器融合几乎是不言自明的，因为它结合了来自多个传感器的数据，比通常可能的一个传感器更广的范围内提供信息。然而，有解释它和做之间有明显的区别 - 可靠。如果没有这些传感器读数的紧密同步，传感器融合算法很快失去精度，并有可能提供误导性的结果。
为了避免这种情况，有芯片，提供可以让设计人员更轻松地构建能够进行多传感器的精确测量系统更先进的多声道信号转换功能，同时保留了高可靠性传感器融合应用所需的紧同步。
无论是物联网（IOT），独立嵌入或任何传感器处理应用程序，同时多通道数据采集可以带来精确度，动态范围和带宽显着不同的要求。例如，多传感器阵列捕捉高能量物理实验活动需要与能够在千兆赫的频率高度同步转换的专用信号通道超高速闪存转换器。与此相反，集成ADC一个简单的8位MCU可能足以捕捉温度，风，和大气压力下，每隔几分钟的天气监测系统。
对于物联网，许多传感器融合应用很可能以呈现介于这两个极端之间的要求 - 与简化的设计，占地面积小，功耗低的附加要求。在此范围广泛，然而，物联网不过设 计师可以面临包括优化的部件或结构紧凑，高度集成的系统要求，面对特殊信号链的要求。无论实施办法的，我们的目标仍然是相同的：确保跨多个传感器可靠，同时转换。
专用信号链
的非常高的速度的应用外，多通道的数据转换系统通常依赖于一个多路复用器供给高速模拟 - 数字转换器（ADC）。对于需要紧密同步的测量的应用，然而，对于多路转换器所需的时间来切换和输入信号，以解决可为传感器融合应用期待同时传感器测量问题。
在德州仪器 ADS131E08S是一个新兴的，对于每个模拟输入通道提供专用的信号通道模拟前端（AFE）芯片之一，提供真正的多渠道，同步采样能力。设备中的每个信道包括一个完整的信号通路，包括电磁干扰（EMI滤波器，多路复用器，可编程增益放大器（PGA），和24位delta-sigma（ΔΣ）ADC（图1，上图）。反过来，八CHnSET寄存器允许开发人员编程方式配置每个通道的经营特色，甚至供电通道向上或向下（图1，底部）。

图1：德州仪器ADS131E08S模拟前端IC提供8个完整的传感器信号链（上图）; 每个通道通过自身CHnSET寄存器是软件配置（下）（n = 1至8），允许开发者设置的输入源（MUX [2：0]）和PGA增益（的GaInN [2：0]），甚至供电单个通道向上或向下（PDN）。
正如前面提到的，ADS131E08S一个独特的功能是它的每个通道多路复用器功能。而在一个更传统的多通道ADC复用器不同的模拟输入引脚连接到ADC连接时，ADS131E08S的通道多路复用器提供了测试每个通道的机制。通过在CHnSet设置位MUX [0-2]寄存器为一个信道（N），工程师可以对通道n的信号源设置为内部生成的信号，用于试验，温度和故障检测（图2）。

图2：使用在MUX [2：0]比特，设计者可配置集成在TI ADS131E08S的每个信道，以支持各种用于信号测量，温度测量，校准和诊断信号 切换选择专用输入多路复用器。
内的每个信道，该多路复用器的输出传递到一个配置的PGA，包括在差分配置两个运算放大器。使用CHnSET寄存器每个通道，用户可以设置PGA增益的五种设置之一：1，2，4，8，和12。最后，每个通道的信号链采用二阶调制器对于低 优化送入了专门的ΔΣADC -Power操作。
简化操作
该装置用于进行同时多通道的传感器测量值提供硬件和软件两者的机制。设计人员可以通过设置设备的启动引脚为高电平或通过器件的串行外设接口（SPI）兼容的接口发送START命令开始转换。反过来，设备的ADC开始转换输入信号，把数据准备就绪指示灯DRDY高。接下来DRDY下降沿指示转换已完成，转换结果已经准备就绪。在一个典型的基于MCU的系统中，MCU将监测DRDY并使用SPI兼容接口读取数据。
该器件的集成丰富功能集还简化了硬件设计。随着SPI兼容接口，该器件包括GPIO引脚，片上振荡器，集成基准源，以及模拟比较器。因此，工程师们可以简单地与微控制器结合TI ADS131E08S创建一个完整的多通道同步采样设计。
即使它功耗仅为2毫瓦/通道，ADS131E08S支持数据转换率高达每通道64 Ksamples /秒。如果需要多于八个通道，设计人员可以级联多个设备，使用相同的起始信号来启动所有的级联器件（图3）同时转换。多台设备可以使用相同的SPI兼容总线; 主机处理器将使用其自己的GPIO信号来单独地选择一个特定的ADS131E08S设备发送的命令或接收数据。

图3：设计人员可以级联多个ADS131E08S AFE的执行超过八个通道同时测量，使用主机处理器的GPIO信号，片选跨共享SPI连接每个设备。
综合方法
一个专用的AFE，如TI ADS131E08S的用途，是用于需要一些专门传感器采集或信号处理应用特别有效-尤其是在需要超过了必要的信道或附加的高性能处理能力更大数目为一紧凑的设计。在绝对最小足迹是一个主要的要求的情况下，设计者可以转向的装置，如模拟设备 ADuCM320i能够递送用于多通道同时进行数据采集的单芯片解决方案。非常适合于复杂的传感器应用，ADuCM320i集成了片上闪存，SRAM，以及一组丰富的模拟和数字外设（图4）的ARM Cortex -M3处理器内核。

图4：ADI公司ADuCM320i可以作为集成了处理器，SRAM，闪存，ADC，电流输出通道，以及片上解放军的组合一个完整的1 MSPS多通道传感器数据采集系统。
在这些外围设备，所述ADuCM320i提供四个电流 - 输出数字 - 模拟转换器（DAC）。能够提供0 mA至150毫安满刻度，则电流DAC（或量的IDAC）提供为需要进行操作的激励电流电阻传感器的有效解决方案。该器件还集成了完全可编程逻辑阵列（PLA），包括四个独立而又相互联系的解放军模块，每个模块提供8解放军元素。每个PLA元件包含可以被配置为生成基于两个输入端和一个触发器任何逻辑输出功能的双输入查找表。
该装置的心脏仍然是其片上ADC，对多达16个输入引脚可配置为单端或差动操作，以提供14位的数据采集。ADC模块包括一个多通道多路复用器，为高阻抗输入通道输入缓冲器，片上参考，并逐次逼近寄存器（SAR）ADC。虽然该设备采用传统的方法在一个单一的芯片上多路带来独立的模拟输入到ADC，它能够实现1 MSPS操作。在这些价格，在实际测量时的细微差别会对瞄准物联网最传感器融合应用影响不大。
该设备只需要操作的一个简单的序列来执行转换。例如，建立ADC并产生使用单端测量模拟输入通道0（AIN0）单次转换，工程师将首先通过设置寄存器如下配置的设备：
ADCCON = 0x280; // Power up the ADC, enable reference buffer, idle mode
ADCCHA = 0x1100; // Select AIN0 as the positive ADC input (AIN+)
　　　　　　　　　　// and ADC_REFN as the negative ADC input (AIN )
ADCCNVC = 0xA00C8; // Select 100 kSPS ADC update rate and 500 ns acquisition time
ADCCON |= 0x2; // Enable single conversion
在转换完成后，该装置发出中断，允许中断处理程序中读取转换后的数据为从ADC输出寄存器ADCDAT0通道0。
该ADuCM320i可以从通道的程序员指定组执行测量一个特定的序列，减少了样品，优化功耗的处理器开销。用这种方法，工程师方案ADCSEQ [0:28]寄存器指定通道在转换序列包括，包括通过设置其相应的位或清零其位排除信道的特定信道。
该器件允许工程师通过采取设备的直接存储器存取（DMA）功能的优势，进一步降低处理器的开销（和电源利用率）。这里，设计者将使用ADC或ADC定序器，作为DMA控制器，其自主地在选定的信道或信道序列的转换完成的ADC结果移动直接进入的SRAM没有处理器干预的源信道的设备进行编程。
结论
传感器融合可以带来丰富的上下文信息，物联网应用，但成功很大程度上依赖于来自多个传感器的信号的同步转换。对于物联网设备设计，传统的转换解决方案可以确保在多通道数据转换同步的任务更加复杂。高度集成的IC设计人员提供实现同时或几乎同时多路转换，非常适合满足小型，低功耗设计为物联网总体要求简单，有效的解决方案。