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STC单片机的模数转换器完成

STC单片机的模数转换器实现-数模转换器( analog to digitI converter,ADC),简称为A/D,ADC是链接模拟世界和数字世界的桥梁。它用于将连续的模拟信号转换为数字形式离散信号。典型的,ADC将模拟信号转换为与电压值成比例表示的数字离散信号,对于不同厂商所提供的ADC,其输出的数字信号可能使用不同的编码格式

模数转化器原理

数模转化器( analog to digiTI converter,ADC),简称为A/D,ADC是链接模仿国际和数字国际的桥梁。它用于将接连的模仿信号转化为数字方法离散信号。典型的,ADC将模仿信号转化为与电压值成份额表明的数字离散信号,关于不同厂商所供给的ADC,其输出的数字信号或许运用不同的编码格局

注:有一些模叔数字转化器并非纯的电子设备,如旋转编码器,也可看作是模仿数字转化器

ADC的一些参数

分辩率、呼应类型、差错和采样率

1)分辩率

在模仿数字转化器中,分辩率是指关于所答应输入的模仿信号规模,它能输出离散数字信号值的个数。这些输出的信号值通用二进制数来表明,如图22.1所示,因而,分辩率经常用比特作为单位,且这些离散值的个数是2的幂次方。例如,一个具有8位分辩率的模仿数字转化器能够将模仿信号编码成256个不同的离散值(离散梯度),其规模能够是0~255(即无符号整数)或从-128~127(即带符号整数),至于运用哪一种编码格局,则取决所选用的ADC器材。

分辩率也能够用电气性质来描绘,如运用伏特(V),使得输出离散信号发生一个改变所需的最小输入电压的差值被称作最低有用位( least significant bit,LSB电压。这样,模数字转化器的分辩率(Q)等于LSB电压。模仿数字转化器的电压分辩率由下面等式确认子式中,VRefHi和VRefLOw一是转化进程答应输入到ADC的电压上限和下限值;N是模仿数字

Q=( VRefHi  –  VRefLOw)/2N

假如输入电压的改变小于Q值,则ADC无法分辩出电压的改变,这样,就带量化差错,N值越大,即ADC输出数字量的位数越多,则Q越小,可分辩的电压改变欲小,分辩才能就越强,量化导致的差错就越小

2)呼应类型

大多数模仿数字转化器的呼应类型为线性,这儿的线性是指输出信号的值与输入信号的值成线性比,一些前期的转化的呼应类型呈对数联系,ADC器材可表明数字量的规模内,中心部分线性度较好,而两头线性度较差

3)差错

模仿数字转化器的差错有若干种来历。量化差错和非线性差错是任何模仿数字转化中存在的内涵差错

3)采样率

模仿信号在时域上是接连的,能够将它转化为时刻上接连的一系列数字信号。因而,要R界说一个参数来表明获取模仿信号上每个值并表明成数字信号的速度。通常将这个参数称为ADC的采样率或采样航率

模数转化器的类型(今后自己了解了在上图剖析)

Flash ADC

逐次迫临寄存器型ADC

积分型ADC

数字跃迁型ADC

STC单片机内ADC的结构

STC单片机的模数转化器完成

STC单片机的ADC由多路挑选开关比较器、逐次比较寄存器、10位DAC、转化成果寄存器 ADC RES和 ADC RESI以及ADC操控寄存器ADC_ CONTR构成

通过设置ADC操控寄存器ADC_ CONTR中的 SPEED1和 SPEEDO比特位,该ADC模块的最高采样速率能够到达300kHz,即30万次采样/s(30ksps,30 k sample per second)。

该ADC是典型的SAR结构,这种成果是一种典型的闭环反馈系统。在该ADC的前端供给了一个8通道的模仿多路复用开关,在ADC操控寄存器 ADC CONTR内的CHS2CS比特位的操控下,将ADC=ADC7的模仿信号多路复用到比较器

该结构的ADC包括一个比较器和DAC,通过逐次比较逻辑,从最高有用位MSB开端,次序地对每一个输入电压与内置DAC输出进行比较。通过屡次比较后,使其转化得到的数字量迫临输入模仿信号所对应的数字量的值。将终究得到的数字量保存在ADC转化成果寄存器 ADC _RES和 ADC _RESL中.一起,将ADC操控寄存器 ADC_CONTR中的转化完毕标志 ADC_ FLAG置1,以供程序查询或许向CPU宣布中止请求.

ADC装换成果的核算方法

STC单片机的模数转化器完成

P1模仿功用操控寄存器

STC单片机的模数转化器完成

7.ADC操控寄存器

STC单片机的模数转化器完成

1) ADC_POWER

ADC电源操控位。当该位为0时,封闭ADC电源;当该位为1时,翻开ADC电源

2)SPEED1 与SPEED0 数模速度转化操控位

3)ADC_FLAG

ADC转化完毕标志位。当ADC转化完毕时,有硬件将该方位1,需求软件清0

4)ADC_START

ADC 转化发动位,1是ADC开端发动转化

5)CHS0 CSH1 CHS2模仿输入通道位

操控哪一个引脚作为模仿输入 。

8.中止有关的寄存器

IE地址0xA8  其间的B5 ,为EADC,当该位是1 是,答应ADC 中止

IP优先级操控器0xB8 ,其间的B5位 PADC ,为1 是第一流中止等级,0 最初级中止等级。

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