ADC的使用方法

发表于 2017-4-18 21:59

新唐的ADC采样速度目前从300KSPS~1MSPS不等，通道8～16个不等。一般只有1组ADC，各个通道轮流采样。也有的是2组ADC，可以同时采样2个通道，例如:M0519。有的芯片有外部参考引脚Vref，有的只能使用AVDD（模拟电路电源脚）做参考。有的芯片有内部参考和温度传感器。但是内部参考一般不太准，全温度范围一般误差10%左右。使用内部参考的时候如果MCU有Vref 引脚可以从Vref输出，然后接1uF到地，这样内部参考更稳定。内部温度传感器使用ADC采样，规格如下，在Datasheet文件里面：

ADC采样得到的电压值，减去Offset，然后每降低1.68mV温度上升一度。

发表于 2017-4-18 22:00

下面代码演示的是ADC 单端，单次采样模式。照例需要先选择ADCIP的时钟源，使能ADC IP的时钟，然后配置多功能引脚。用到的时钟记得在Sys_Init中使能并等待时钟稳定。这里只列出跟 ADC有关的初始化。

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int32_t ADC_Init (void) 

{ 

    /* 选择时钟源，ADC选HIRC,并且除频=12M/5 */ 

    CLK_SetModuleClock(ADC_MODULE,CLK_CLKSEL1_ADC_S_HIRC,CLK_ADC_CLK_DIVIDER(5)); 

    /* 使能ADC IP的时钟 */ 

    CLK_EnableModuleClock(ADC_MODULE); 

    /* 配置 PA.0 用作ADC 通道0 */ 

    SYS->PA_L_MFP = (SYS->PA_L_MFP & ~SYS_PA_L_MFP_PA0_MFP_Msk) | 

SYS_PA_L_MFP_PA0_MFP_ADC_CH0; 

 

    /* 关闭PA.0 的数字通路 */ 

    PA->OFFD |= ((1 << 0) << GP_OFFD_OFFD_Pos); 

    /* ADC工作在单端single模式，并使能通道0准备采样 */ 

    ADC_Open(ADC, ADC_INPUT_MODE_SINGLE_END, ADC_OPERATION_MODE_SINGLE, ADC_CH_0_MASK); 

 

    /* Power on ADC */ 

    ADC_POWER_ON(ADC); 

 

    /* 使用AVDD电压作为参考*/

发表于 2017-4-18 22:01

ADC有3种工作模式：单次、单次循环和连续循环模式。
 单次：就是在某个使能的通道上完成一次转换就停止
 单次循环：就是在所有使能的通道上完成一次转换就停止
 连续循环：就是在所有使能的通道完成一次转换，再完成一次转换，连续不断的转换，直到软件将其停止
ADC的信号有2种输入模式：单端，差分
 单端：就是采样单个通道
 差分：就是两个通道的信号相减再采样
上面的代码选择HIRC做ADC的时钟源，并且进行除频，也就是ADC的工作频率为12M/5 = 2.4M。然后使能ADC的时钟，将PA.0配置为ADC功能，同时关闭PA.0的数字通路。最后配置ADC 为单端，单次模式，并使能通道0，选择Vref引脚作参考源，并使能ADC中断。启动ADC转换，等转换完成之后，读取转换结果。

发表于 2017-4-18 22:01

要让ADC工作很容易，但是要用好ADC是不容易的。ADC的转换结果受参考电压的影响很大，如果希望转换结果更准确，参考电压就不能波动。另外如果使能了多个通道轮流采样，因为内部只有一个采样电容，各个通道之间会互相影响。这个时候可以通过外加电容，并降低ADC的工作频率，增加ADC的采样时钟等办法来解决。
例如：使用ADC检测VDD电压。使用两个400K电阻分压然后拉到PA.0采样，同时PA.1也使能用来采样其它的信号。这时候如果PA.1的电压比PA.0高，检测到的VDD电压会偏高，否则会偏低。用示波器看PA.0的信号，也会看到信号是波动的，这个波动很正常。因为PA.1比PA.0高的时候，采样PA.0时，内部采样电容会放电，将PA.0的电压拉高。这时候降低ADC的工作频率，增加采样时钟个数，测到的PA.0的值就会正常了。如果PA.1比PA.0低，这时候PA.0外部需要接对地电容，它可以对PA.0快速充电，测到的PA.0的值就会正常了。
所以，
1) 外加电容
2) 降低 ADC 工作频率 3) 增加 ADC 采样时钟是调ADC精度常用的手段。

发表于 2017-4-18 22:03

这个太好了，把内部测温度的原理和计算方法都给出来了。

发表于 2017-4-18 23:07

难怪有的找不到参考电压的管脚，原来不是所有的都有的。

发表于 2017-4-19 11:05

内部参考一般不太准，全温度范围一般误差10%左右

发表于 2017-4-19 14:39

使用内部参考的时候如果MCU有Vref 引脚可以从Vref输出，然后接1uF到地，这样内部参考更稳定。
这个给力啊，终于知道怎么利用这个管脚了。

发表于 2017-4-19 17:25

如果配置能全部用函数实现就行了，这看起来还有寄存器的，不伦不类。

发表于 2017-4-19 23:39

vref的使用很讲究的，用好了很难。

发表于 2017-4-20 11:26

对于要求不严的时间定时，直接内部的就可以了。如果精确作为时钟使用，那就要外部用精密的晶振了。

发表于 2017-4-20 22:51

需要先选择ADCIP的时钟源，使能ADC IP的时钟，然后配置多功能引脚。

发表于 2017-4-21 18:40

ADC_POWER_ON(ADC);
有多少人知道，ADC其实是单独供电的，可以关闭或开启模块。

发表于 2017-4-22 18:40

重要的不是代码，而是这个东西怎么用比较好。

发表于 2017-4-22 19:03

如果MCU有Vref 引脚可以从Vref输出，然后接1uF到地，这样内部参考更稳定。

发表于 2017-4-22 20:32

一般一组ADC就够用了，很少需要两个通道同时进行的情况。

[牛人杂谈] ADC的使用方法

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