详究2812 的内置ADC

   AD的简单知识

 AD，就是将模拟量转变为数字量的过程，一般分为取样、保持、量化、编码这4步。
 
 由于模拟信号在时间上连续的，而数字信号在时间上离散的，所以转换时首先必须按 数字信号的节拍，对被转换的模拟信号采取样品。取样（Sample）的原理如图示。

 开关受取样脉冲信号S(t)控制，S(t)=0时，开关断开，取样输出V1(t)=0；S(t)=1时，开关导通，V1(t)=V(t)。这样就把连续的模拟信号V(t)变成了一个个脉冲信号。
 
 采样定理:取样信号S（t）的频率fs大于或等于模拟信号f(t)的最高频率Fmax（其频带的上限频率）的2倍，
 则输入信号V(t)的主要特征都能够被保留下来，将来可以通过滤波处理，从V1(t)中恢复原来的信号V(t)。

 

 AD的采样频率和转换时间。

 AD的采样频率取决于启动AD的速度，启动AD转换的方法有很多，例如软件直接启动，或者利用EV的一些事件来启动，
 启动的频率才是AD采样的频率，例如每隔1ms启动1次，则AD采用频率为1K。而AD时钟和AD的转换时间有关，和AD采样频率是无关的。

 

                                 2812内部ADC的特点

 

 2812的ADC模块是一个12位分辨率的、具有流水线结构的模数转换器，具有16个通道。

 对于每个序列发生器，一旦转换结束，已选择采样的通道值就会被保存到各个通道的结果寄存器中去。
 总共有16个结果寄存器Result Reg0—Result Reg15，用于分别保存16个通道的转换结果。

                                         2812 ADC的功能

 1.12位的ADC内核，内置2个采样保持器（S/H-A,S/H-B）。

 2.采样模式可以为顺序采样（Sequential Sampling）或者是同步采样（Simultaneous Sampling）

 3.模拟输入范围为0—3V（需要注意，输入不可超过3V，否则烧坏2812）一般输入最大值在3V的70%左右，为防止万一，一般先将要采样的信号经过运放处理(基准电压源偏置)，

   使输入电压范围在AD正常工作采样范围之内，在信号进DSP的AD口时，最好加一嵌位二极管。

 4.快速转换时间运行在25MHZ，ADC时钟或者12.5MSPS(每秒完成12.5个百万次的采样。)

 5.总共为16路输入通道，可编程多路选择输入。16路采样输入通道被分成了两组，每组8个，分别是ADCINA0……ADCINA7和ADCINB0……ADCINB7。

   A组对应于采样保持器S/H-A，B组对应于采样保持器S/H-B。

 6.自动序列化，在单一事件段最大能够提供16个自动A/D转换。

 7.序列发生器可以按两个独立的8状态序列发生器（SEQ1和SEQ2）来运行，也可以按一个16状态的序列发生器（SEQ）来运行。

 8.共有16个转换结果寄存器来保存转换数值

 

 式中： ADCLO为AD转换的参考电平，在实际使用的过程中，通常将其与GND连接，因此此时ADCLO的值为0。
       4095=2^12-1,对应于满量程输入为3V时的转换结果

 9.有多种触发方式来启动AD转换（SOC=start of conversion），包括：软件直接启动S/W，EVA的事件源，EVB的事件源和外部引脚启动。

 

 10.序列发生器可以运行在启动/停止模式。

 11.采样-保持的采集时间窗口可以预先设定。(ADCTRL1的位ACQ_PS3—ACQ_PS0决定了采集窗口的大小，这一位控制了SOC脉冲的宽度，也就是一开始开关S(t)的导通时间。
   SOC脉冲的宽度是（ACQ_PS+1）*ADCLK。)

 

 

                                        ADC时钟

 

 

 Example. Clock Chain to the ADC

 

 

 

                   ADC工作模式

 

 顺序采样、同步采样 (AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC位控制) --- 采样方式
 双序列发生器模式、级联模式（AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL位控制）--- 序列放生器的模式

 也就是说在双序列发生器模式下可以采用顺序采样和同步采样，在级联模式下我们依然可以采用顺序采样和同步采样两种方式

 

 序列发生器的连续自动序列化模式和启动/停止模式

 一个序列的转换数是由MAXCONVn进行控制的，在启动一个转换序列进行转换时，AD模块将MAXCONVn的值装载进自动序列状态寄存器ADCASEQSR的序列计数器状态位SEQCNTR。
 当序列发生器从状态CONV00开始并顺序进行（CONV01，CONV02。。。。）时，SEQCNTR位从装入值开始递减，直到为0，结束一个序列的转换，完成转换数为（MAXCONVn+1）。
 当ADCTRL1的CONT RUN位设为0时，AD的序列发生器运行在启动/停止模式，也就是说这种模式下，序列发生器在完成1个序列的转换之后将停止工作，在下一次转换启动开始之前，
 必须复位序列发生器，将转换器置为CONV00。

 复位的方法如下：

 AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1=1;     //立即复位序列发生器为CONV00
 AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ2=1;     //立即复位序列发生器为CONV08

 当AD的控制寄存器1的CONT RUN位设为1时，AD的序列发生器运行在连续自动序列化模式，当序列转换结束时，转换序列自动重复开始，SOC触发时自动将MAXCONVn装入SEQCNTR，
 SEQ的状态变为CONV00。在这种情况下，为了避免重写数据，必须确保在下一个转换序列开始前，读取结果寄存器。