如何实现单片机的ADC模块的数据快速采集？

只看该作者 · 2019-4-17 12:20

请教各路高手，我是新手，利用pic18F2550 usb单片机实现了一个数据采集固件。
我希望用pic18F2550 单片机实现一个采集速度比较高的数据采集固件。按手册设定了最快的数据采集状态，大约15us 可得到一个采集数据。
外部晶振 20MHz，寄存器按手册设定了最快的数据采集状态，但实际结果要 0.5ms 才能得到一个采集数据。
想得到更快的速度，请教大侠，该如何修改代码。谢谢啦。

我的代码如下：请大侠指正。

char DataBuf[1024];
main()
/*  首先是ADC 三个功能寄存器的设定。 */
ADCON0 = Ob00000001; // 选择AN0 通道，使能DAC模块
ADCON1 = 0b00001101; // 设定ADC 通道，只有 AN0，AN1 为模拟输入通道
ADCON2 = 0b10100101; // 对齐方式：右对齐，采集时间：8个Tad，转换时钟：Fosc/16

for(i=0;i<512;i++)
     {
        ADCON0bits.GO=1;       //启动A/D转换
        while(ADCON0bits.GO == 1) //等待转换结束，GO为0则AD转换结束，查询GO/DONE 位是否被清零，
{
      ;
        }
         DataBuf[2*i]  =ADRESH;
DataBuf[2*i+1]=ADRESL;
}
}

只看该作者 · 2019-4-17 13:21

采用汇编实现，精简代码

只看该作者 · 2019-4-17 13:33

ADCON2 = 0b10100101; // 对齐方式：右对齐，采集时间：8个Tad，转换时钟：Fosc/16
你可以尝试调整这个时钟及TAD的时间....

只看该作者 · 2019-4-17 15:53

采集时间，转换时间两个时间是芯片手册上给的。

只看该作者 · 2019-4-17 22:38

为什么要要用for循环？

只看该作者 · 2019-4-18 09:11

通常单通道采集转换时间大概20~30us

只看该作者 · 2019-4-18 10:23

谢谢各位关注。 1、用for 循环是为了得到时间间隔最小的连续的 512个采集的数据，并赋值给数组。2、7楼的好友说：通常单通道采集转换时间大概20~30us。如果是这个时间也可接受啦，但目前是 500us，差了10倍不止。做了尝试，没有进展。

只看该作者 · 2019-4-18 11:08

不可能，你选了INTOSC做SYSTEM CLOCK了吧

只看该作者 · 2019-4-18 17:26

对于你的需求，你选的单片机估计满足不了。你看一下你选的单片机AD的采样时间和转换时间。这两个时间相加，就是最小时间和最高频率。
再有，AD转化需要这样高的频率，MCU估计干不了别的了。
不要在主循环轮训，用中断。

只看该作者 · 2019-4-19 11:07

谢谢，楼上各位老师的帮助，对各老师的帮助，我解释一下。
1、对于 9, 11 楼老师提及关于20MHz 晶振是否起作用的问题，本diy 是带 usb 数据传输的。晶振一定是起作用了。  不过，我可以将晶振拔了，试试。

2、对于10楼老师的问题，我这个diy就是专用这个mcu 进行数据采集，其他事情由usb连的host去做。故mcu的负担不会太重的。

3、对于12楼老师，说
“
            DataBuf[2*i]  =ADRESH;
            DataBuf[2*i+1]=ADRESL;

这两个寻址操作在8位机上就是个不在乎时间的做法
”

意思说这两行代码很费时，也许可修改试一下。看看这两行代码到底能耗多少时钟周期。我是初学者，如何用汇编指令得到的数据变为数组，还要学习。请老师们赐教一些相关的代码？再一次谢谢老师们。

只看该作者 · 2019-4-19 14:52

本帖最后由 Rock007 于 2019-4-19 14:56 编辑

采样时间的作用是让放大器稳定，电容充电，还考虑到温度的影响。
转化时间是指在输入稳定，电容充电完成后，开始转化到转化完成的时间。

假设你的外部晶振20M，没有倍频，那么Fosc = 20M, TAD = 1/(20M/16) = 0.8us .
采样保持时间如你配置的 8TAD = 6.4us；
转换时间最小是11TAD = 8.8us;
6.4us+8.8us = 15.2us.

不应该差那么多的，检查一下你的时钟。

如何实现单片机的ADC模块的数据快速采集？

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