松翰单片机--SN8F5702学习笔记（四）ADC

简介

模数转换器(ADC)是SAR结构¹，具有10个输入源，最高4096阶分辨率，将模拟信号传输到12位数字缓冲器。ADC建立在10通道输入源中，以测量10种不同的模拟信号源。ADC分辨率为12位。ADC具有四个时钟速率来决定ADC转换速率。ADC参考电压包括5个源。四个内部参考电源包括VDD，4V，3V和2V。另一个是来自AVREFH引脚的外部参考电压输入引脚。ADC在P1CON/PUCON寄存器中建立，以设置纯模拟输入引脚。ADC和ADS位设置后，ADC开始将模拟信号转换为数字数据。除了ADS位可以开始转换模拟信号外，PW1EN还具有转换模拟信号的ADC功能。ADC可以在空闲模式下工作。ADC运行后，如果中断启用，系统将从绿色模式唤醒到正常模式。
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ADC的配置流程

在开始ADC转换之前，必须完全设置这些配置，使用以下步骤配置ADC：

1、选择并启用转换开始ADC输入通道。（通过CHS [3：0]位和GCHS位）
2、必须将ADC输入通道的GPIO模式设置为输入模式。（通过PnM寄存器）
3、必须禁止ADC输入通道的内部上拉电阻。（通过PnUR寄存器）
4、必须设置ADC输入通道的配置控制位。（通过PnCON寄存器）
5、选择ADC高参考电压。（通过VREFH寄存器）
6、选择ADC时钟速率。（通过ADCKS [1：0]位）
7、设置ADENB位后，ADC准备将模拟信号转换为数字数据。

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所以配置流程变成代码就是：

void InitAD(void)
{
    // 设置通道
    ADM = 0x80;          // bit7置1使能ADC通道，低功耗模式下通过bit7置0来禁止ADC通道以降低功耗
    ADM |= 0x02;         // 低四位是ADC通道，P12、AIN2，具体参考ADC输入通道
    
    // 设置时钟频率
    ADR = 0x40;
    ADR |= 0x00;         // 00 = fosc/16, 01 = fosc/8, 10 = fosc/1, 11 = fosc/2 
    // 设置参考电压源
    VREFH = 0x00;        // bit内部参考电压
    VREFH |= 0x02;       // 内部参考电压4V
    // 输入引脚配置
    P1CON |= 0x0c;		 //
    P2CON |= 0;
}

开始转换

当ADENB位使能ADC IP时，需要通过程序进行ADC启动。除ADS位可以开始转换模拟信号外，PW1EN还具有转换模拟信号ADC功能。转换可以通过以下方式之一启动：

● 向寄存器ADM的ADS位写入1
● 当ADPWS位为“1”时，PWM1使能。

在设置ADENB和ADS位后，ADC开始将模拟信号转换为数字数据。转换完成后，ADS位复位为逻辑0.当转换完成时，ADC电路将EOC和ADCF位设置为“1”，数字数据输出设置为ADB和ADR寄存器。如果ADC中断功能使能（EADC = 1），ADC转换后，当ADCF为“1”时，ADC中断请求发生并执行中断服务程序。在中断过程中需要通过程序清除ADCF。
注意，当ADPWS位为“1”时，如果将PWM使能触发用作转换源，则ADC将持续转换，直到禁用PWM。

ADC输入通道

ADC内置10通道输入源（AIN0 - AIN9），用于测量由CHS [3：0]和GCHS位控制的10个不同模拟信号源.AIN1为内部2V或3V或4V输入通道。外面没有任何输入引脚。此时ADC参考电压必须是内部VDD和外部电压，而不是内部2V或3V或4V。 AIN10可以成为电池系统的良好电池检测器。为了选择合适的内部AVREFH电平并比较值，系统内置了一个高性能，低成本的低电池检测器。

ADC输入通道：
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以下为ADC外设的电气特性表：

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由上表可以看到，参考电压的使用，比如在 Viref 选择内部2V参考电压、VDD为5V时，参考电压有正负0.04V的电压漂移。

逐次逼近寄存器型(SAR)模拟数字转换器(ADC)是采样速率低于5Msps (每秒百万次采样)的中等至高分辨率应用的常见结构。SAR ADC的分辨率一般为8位至16位，具有低功耗、小尺寸等特点。这些特点使该类型ADC具有很宽的应用范围，例如便携/电池供电仪表、笔输入量化器、工业控制和数据/信号采集等。 ↩︎