Aurix TC3xx系列MCU ADC模块简介(一)

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1 前言

英飞凌Aurix TC3xx系列MCU中有两种ADC模块，一个是EVADC，另一个是EDSADC，两者在转换精度，转换方式等方面有所区别。EVADC的应用场景比较广泛，通常所说的ADC主要是指EVADC，这里以TC3xx系列MCU为例，主要介绍EVADC模块的一些参数和特点，并对EVADC和EDSADC的特点做一个简单比较。

2 ADC模块简介(TC3xx)

1.1 ADC模块特点

• 转换器类型：逐次比较型
• 转换精度/误差：12bit (0~4095) / TUE: ±4LSB
• 供电电压：支持3.3v或5v，其中3.3v供电时性能会降低
• 多达12个独立的ADC转换器，128个采集通道（一个MCU中有12个ADC硬件资源，也即12个ADC转换器，各个转换器之间的转换是并行的，相互之间不影响。其中前8个转换器具有较高的性能，一个转换器内有8个采集通道，采集时间<0.5us；后4个中每个有16个采集通道，采集时间<1us，总共有128个ADC采集通道，每个通道既支持硬件采集，也支持软件采集。）
• 参考电压：标准型(5v)和CH0引脚参考电压
• 支持多种触发采集方式：software, timer event, or external events
• 转换速度和采样时间可以调整，以适应传感器的特性

1.2 转换器内部结构

上图是一个ADC转换器的基本结构，模拟输入通道经过多路复用器进行ADC转换，ADC转换以后将转换结果放在结果寄存器。

• AD Converter: 作用是将采集到的模拟电压值转换为数据值。
• Request control: 用于处理采集请求，根据请求的优先级进行仲裁。请求源有顺序请求源，扫描请求源和后台请求源3种，每个通道可以放到顺序请求源或扫描请求源中，默认会被放到后台请求源中。每个请求源可顺序触发1路，4路最多8路。
• Conversion control: 配置了采集通道的转换参数，如采样时间，降噪等级，每个采集通道可以单独配置。
• Result Handling: 作用是存储转换结果，提供多达16个专用结果寄存器和1个全局结果寄存器。
• Interrupt generation: AD转换结束，产生一个中断，在中断函数中将转换结果读取到应用buffer。
  

这里是Request control的内部结构，里面有3个请求源和一个仲裁器，在同一时刻有两个请求源时，仲裁器会根据请求源的优先级进行仲裁，优先级高的优先转换。

1.3 采集时间

前面提到ADC的采集时间是0.5us或者1us，但一次AD采集过程包括前期的采样时间，中间的AD转换时间，及后期的降噪或校准的时间，对于采集时间的详细计算方法可参考系列文章[Aurix TC3xx系列MCU ADC采集时间计算方法]。

3 EDSADC模块简单介绍

EDSADC的全称是Enhanced Delta-Sigma Analog to Digital Converter，下面以Aurix TC3xx系列MCU为例，罗列了两种ADC模块的特点。

	EVADC	EDSADC
转换精度	12bit(0~4095)	最高15bit(0~32767)
转换器类型	逐次比较型	双积分型
采集通道数量	128个	14个
优点	采集速度快	抗干扰能力强，精度高
应用场景	车身控制器	喷油器等环境恶劣有干扰场景