詳究2812 的內(nèi)置ADC

AD，就是將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量的過程，一般分為取樣、保持、量化、編碼這4步。

由于模擬信號在時(shí)間上連續(xù)的，而數(shù)字信號在時(shí)間上離散的，所以轉(zhuǎn)換時(shí)首先必須按 數(shù)字信號的節(jié)拍，對被轉(zhuǎn)換的模擬信號采取樣品。取樣（Sample）的原理如圖示。

開關(guān)受取樣脈沖信號S(t)控制，S(t)=0時(shí)，開關(guān)斷開，取樣輸出V1(t)=0；S(t)=1時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通，V1(t)=V(t)。這樣就把連續(xù)的模擬信號V(t)變成了一個(gè)個(gè)脈沖信號。

采樣定理:取樣信號S（t）的頻率fs大于或等于模擬信號f(t)的最高頻率Fmax（其頻帶的上限頻率）的2倍，
則輸入信號V(t)的主要特征都能夠被保留下來，將來可以通過濾波處理，從V1(t)中恢復(fù)原來的信號V(t)。

AD的采樣頻率和轉(zhuǎn)換時(shí)間。

AD的采樣頻率取決于啟動(dòng)AD的速度，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換的方法有很多，例如軟件直接啟動(dòng)，或者利用EV的一些事件來啟動(dòng)，
啟動(dòng)的頻率才是AD采樣的頻率，例如每隔1ms啟動(dòng)1次，則AD采用頻率為1K。而AD時(shí)鐘和AD的轉(zhuǎn)換時(shí)間有關(guān)，和AD采樣頻率是無關(guān)的。

2812內(nèi)部ADC的特點(diǎn)

2812的ADC模塊是一個(gè)12位分辨率的、具有流水線結(jié)構(gòu)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，具有16個(gè)通道。

對于每個(gè)序列發(fā)生器，一旦轉(zhuǎn)換結(jié)束，已選擇采樣的通道值就會被保存到各個(gè)通道的結(jié)果寄存器中去。
總共有16個(gè)結(jié)果寄存器Result Reg0—Result Reg15，用于分別保存16個(gè)通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

2812 ADC的功能

1.12位的ADC內(nèi)核，內(nèi)置2個(gè)采樣保持器（S/H-A,S/H-B）。

2.采樣模式可以為順序采樣（Sequential Sampling）或者是同步采樣（Simultaneous Sampling）

3.模擬輸入范圍為0—3V（需要注意，輸入不可超過3V，否則燒壞2812）一般輸入最大值在3V的70%左右，為防止萬一，一般先將要采樣的信號經(jīng)過運(yùn)放處理(基準(zhǔn)電壓源偏置)，

使輸入電壓范圍在AD正常工作采樣范圍之內(nèi)，在信號進(jìn)DSP的AD口時(shí)，最好加一嵌位二極管。

4.快速轉(zhuǎn)換時(shí)間運(yùn)行在25MHZ，ADC時(shí)鐘或者12.5MSPS(每秒完成12.5個(gè)百萬次的采樣。)

5.總共為16路輸入通道，可編程多路選擇輸入。16路采樣輸入通道被分成了兩組，每組8個(gè)，分別是ADCINA0……ADCINA7和ADCINB0……ADCINB7。

A組對應(yīng)于采樣保持器S/H-A，B組對應(yīng)于采樣保持器S/H-B。

6.自動(dòng)序列化，在單一事件段最大能夠提供16個(gè)自動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。

7.序列發(fā)生器可以按兩個(gè)獨(dú)立的8狀態(tài)序列發(fā)生器（SEQ1和SEQ2）來運(yùn)行，也可以按一個(gè)16狀態(tài)的序列發(fā)生器（SEQ）來運(yùn)行。

8.共有16個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器來保存轉(zhuǎn)換數(shù)值

式中：ADCLO為AD轉(zhuǎn)換的參考電平，在實(shí)際使用的過程中，通常將其與GND連接，因此此時(shí)ADCLO的值為0。
4095=2^12-1,對應(yīng)于滿量程輸入為3V時(shí)的轉(zhuǎn)換結(jié)果

9.有多種觸發(fā)方式來啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換（SOC=start of conversion），包括：軟件直接啟動(dòng)S/W，EVA的事件源，EVB的事件源和外部引腳啟動(dòng)。

10.序列發(fā)生器可以運(yùn)行在啟動(dòng)/停止模式。

11.采樣-保持的采集時(shí)間窗口可以預(yù)先設(shè)定。(ADCTRL1的位ACQ_PS3—ACQ_PS0決定了采集窗口的大小，這一位控制了SOC脈沖的寬度，也就是一開始開關(guān)S(t)的導(dǎo)通時(shí)間。
SOC脈沖的寬度是（ACQ_PS+1）*ADCLK。)

ADC時(shí)鐘

Example.Clock Chain to the ADC

ADC工作模式

順序采樣、同步采樣(AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC位控制)---采樣方式
雙序列發(fā)生器模式、級聯(lián)模式（AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL位控制）---序列放生器的模式

也就是說在雙序列發(fā)生器模式下可以采用順序采樣和同步采樣，在級聯(lián)模式下我們依然可以采用順序采樣和同步采樣兩種方式

序列發(fā)生器的連續(xù)自動(dòng)序列化模式和啟動(dòng)/停止模式

一個(gè)序列的轉(zhuǎn)換數(shù)是由MAXCONVn進(jìn)行控制的，在啟動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)換序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，AD模塊將MAXCONVn的值裝載進(jìn)自動(dòng)序列狀態(tài)寄存器ADCASEQSR的序列計(jì)數(shù)器狀態(tài)位SEQCNTR。
當(dāng)序列發(fā)生器從狀態(tài)CONV00開始并順序進(jìn)行（CONV01，CONV02。。。。）時(shí)，SEQCNTR位從裝入值開始遞減，直到為0，結(jié)束一個(gè)序列的轉(zhuǎn)換，完成轉(zhuǎn)換數(shù)為（MAXCONVn+1）。
當(dāng)ADCTRL1的CONT RUN位設(shè)為0時(shí)，AD的序列發(fā)生器運(yùn)行在啟動(dòng)/停止模式，也就是說這種模式下，序列發(fā)生器在完成1個(gè)序列的轉(zhuǎn)換之后將停止工作，在下一次轉(zhuǎn)換啟動(dòng)開始之前，
必須復(fù)位序列發(fā)生器，將轉(zhuǎn)換器置為CONV00。

復(fù)位的方法如下：

AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1=1;//立即復(fù)位序列發(fā)生器為CONV00
AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ2=1;//立即復(fù)位序列發(fā)生器為CONV08

當(dāng)AD的控制寄存器1的CONT RUN位設(shè)為1時(shí)，AD的序列發(fā)生器運(yùn)行在連續(xù)自動(dòng)序列化模式，當(dāng)序列轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)換序列自動(dòng)重復(fù)開始，SOC觸發(fā)時(shí)自動(dòng)將MAXCONVn裝入SEQCNTR，
SEQ的狀態(tài)變?yōu)镃ONV00。在這種情況下，為了避免重寫數(shù)據(jù)，必須確保在下一個(gè)轉(zhuǎn)換序列開始前，讀取結(jié)果寄存器。