1、S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換器功能及應(yīng)用29組SC06023094 羅炬鋒SA06006045 陳進(jìn)SA06006052 楊喆介紹內(nèi)容S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換器概述及特點(diǎn)S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換操作S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換模塊框圖S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換功能描述S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換的特殊功能寄存器S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用編程A/D性能指標(biāo)簡(jiǎn)介分辨率 （Resolution）是指A/D轉(zhuǎn)換器所能夠分辨模擬輸入信號(hào)的最小變化量，若A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為n，滿(mǎn)量程電壓為FSR，則A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為 。 差分線(xiàn)性誤差（Differential Linearity

2、Error ）當(dāng)代碼輸出的理想寬度為1LSB時(shí)，差分誤差表示實(shí)際測(cè)量值與理想值之間的差別 A/D性能指標(biāo)簡(jiǎn)介積分線(xiàn)性誤差（Differential Linearity Error ） 積分線(xiàn)性誤差說(shuō)明了轉(zhuǎn)換特征偏離理想線(xiàn)性關(guān)系的程度，它表示當(dāng)零度誤差和滿(mǎn)度誤差全為0時(shí)實(shí)際測(cè)量值與理想直線(xiàn)之間誤差的最大值。 而所謂零度誤差是指當(dāng)數(shù)字輸出范圍在000000001之間時(shí)模擬輸入電壓的實(shí)際測(cè)量值與理論值(1/2LSB)之間的誤差。而如果實(shí)際測(cè)量值大于理論值，零度誤差表示當(dāng)數(shù)字輸出范圍在00010010之間時(shí)模擬輸入電壓的實(shí)際測(cè)量值與理論值(3/2LSB)之間的誤差。 而滿(mǎn)度誤差是指，當(dāng)數(shù)字輸出范圍在1

3、1101111之間的模擬輸入信號(hào)的實(shí)際測(cè)量值與理論值(-3/2LSB)之間的誤差。 A/D性能指標(biāo)簡(jiǎn)介S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換器概述 S3C44B0X的10位CMOS ADC由以下部分組成：8通道多路復(fù)用模擬輸入端，自動(dòng)調(diào)零比較器，10位連續(xù)寄存器（SAR）和輸出寄存器。該A/D轉(zhuǎn)換器還提供了軟件選擇休眠模式。S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換器特點(diǎn)分辨率：10位；差分線(xiàn)性誤差：1 LSB；積分線(xiàn)性誤差：2 LSB（Max：3LSB ）最高轉(zhuǎn)換速率：100ksps；輸入電壓范圍：02.5V；輸入帶寬：0 100Hz（無(wú)采樣/保持電路）低功耗。S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換模塊框圖 外部相關(guān)引腳配置

4、 ： 模擬共電壓，需濾波電容接地AFREFB： 參考正電壓， 需濾波電容接地AREFT： 參考負(fù)電壓，需濾波電容接地 S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換功能描述A/D轉(zhuǎn)換器有以下類(lèi)型：逐位比較型、積分型、計(jì)數(shù)型、并行比較型、電壓頻率型。主要應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合的具體要求，按照轉(zhuǎn)換速度、精度、價(jià)格、功能以及接口條件等因素而決定選擇何種類(lèi)型S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換功能描述（1）逐次逼近SAR型A/D轉(zhuǎn)換器操作S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換功能描述（1）逐次逼近SAR型A/D轉(zhuǎn)換器操作1. 寄存器清0，先將高位置1送入D/A轉(zhuǎn)換器。2.經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后生成的模擬量送入比較器中，與輸入模擬量進(jìn)行比較。若VsVi則

5、該位的1被保留，否則清除3.依次對(duì)后續(xù)高位進(jìn)行同樣的處理，直到確定完最后一位。對(duì)于n位的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，要比較n次才能完成一次轉(zhuǎn)換。因此，逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間取決于位數(shù)和時(shí)鐘周期。轉(zhuǎn)換精度取決于D/A轉(zhuǎn)換器和比較器的精度，一般可達(dá)0.01%轉(zhuǎn)換結(jié)果也可串行輸出。注意：1這種A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)上疊加的噪聲電壓十分敏感，在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要對(duì)輸入信號(hào)的模擬信號(hào)先進(jìn)行濾波，然后才能輸入A/D轉(zhuǎn)換器。2這種轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，只能夠根據(jù)本次比較結(jié)果，對(duì)該位數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，而對(duì)以前的各位數(shù)據(jù)不能更變。為避免輸入信號(hào)在轉(zhuǎn)換過(guò)程中不斷變化，造成錯(cuò)誤的逼近，這種A/D轉(zhuǎn)換器必須配合采樣

6、/保持器的使用。確定是否要加采樣/保持器的原則： 原則上，采集直流和變化緩慢的模擬信號(hào)時(shí)可不用采樣保持器，對(duì)于其它模擬信號(hào)都要加采樣/保持器。 盡管最高轉(zhuǎn)換速率為100ksps，但由于S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換器沒(méi)有采樣/保持電路，所以模擬輸入頻率不應(yīng)超過(guò)100Hz，以便能進(jìn)行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。 （2）A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間 假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為66MHz，比例因子為20，那么10位A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間計(jì)算如下： 66MHz/2(20+1)/16=98.2kHz10.2us 式中：16指的是10位轉(zhuǎn)換操作至少需要16個(gè)周期。（3）S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換的休眠模式 該ADC休眠模式是通過(guò)設(shè)置SLEEP位

7、（ADCCON5）為1來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)模式中，轉(zhuǎn)換時(shí)鐘不起作用，且A/D轉(zhuǎn)換操作暫停。A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)寄存器保留休眠模式之 前的數(shù)據(jù)。注意：在A(yíng)DC退出休眠模式（ADCCON5=0）后，為使ADC參考電平穩(wěn)定，在第一次A/D轉(zhuǎn)換使須等待10ms。S3C44B0X A/D的特殊功能寄存器 S3C44B0X的A/D轉(zhuǎn)換通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換特殊功能寄存器來(lái)完成各種功能的控制與實(shí)現(xiàn)。處理器集成的ADC只使用到3個(gè)寄存器：ADC控制寄存器（ADCCON）ADC數(shù)據(jù)寄存器（ADCDAT）ADC預(yù)置比例因子寄存器（ADCPSR） （1）A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器ADCCON（2）A/D轉(zhuǎn)換預(yù)置比例因子寄存器ADCPSR

8、（3）A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寄存器ADCDATADCCON寄存器可以通過(guò)STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令以半字或者字為單位訪(fǎng)問(wèn)，也可以在小端/大端模式下通過(guò)char/short int/int type pointer訪(fǎng)問(wèn)ADCPSR寄存器可以通過(guò)STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令以半字或者字為單位訪(fǎng)問(wèn)，也可以在小端/大端模式下通過(guò)char/short int/int type pointer訪(fǎng)問(wèn)ADCPSR寄存器可以通過(guò)STRH/STR和LDRH/LDR指令以半字或者字為單位訪(fǎng)問(wèn)，也可以在小端/大端模式下通過(guò)short int/int type po

9、inter訪(fǎng)問(wèn)時(shí)鐘控制寄存器（CLKCON） CLKCON的第12位的位名稱(chēng)是ADC，是控制這ADC block的鐘控。0Disable； 1Enable。注意事項(xiàng)（1）S3C44B0X的ADC數(shù)據(jù)讀取方面的問(wèn)題ADC轉(zhuǎn)換器標(biāo)志狀態(tài)（ADCCON6的FLAG位）常常是不正確的。FLAG錯(cuò)誤一般表現(xiàn)為：在A(yíng)DC轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，F(xiàn)LAG位置1僅保持了一個(gè)時(shí)鐘周期FLAG位置1狀態(tài)僅保持到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束前一個(gè)周期當(dāng)ADCPSR足夠大使，這個(gè)問(wèn)題會(huì)很明顯。（1）S3C44B0X的ADC數(shù)據(jù)讀取方面的問(wèn)題 為了正確的讀取ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，請(qǐng)參考下面程序rADCCON = 0 x1|(0 x22) /開(kāi)始A/D

10、轉(zhuǎn)換while(rADCCON & 0 x1); /避免第一個(gè)標(biāo)志位錯(cuò)誤 /（在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)將開(kāi)始位清0）while(!(rADCCON & 0 x40); for(i=0;irADCPSR;i+);/為了避免第二個(gè)標(biāo)志位錯(cuò) Uart_Printf(“A0=%03xh”,rADCDAT);（2）使用A/D轉(zhuǎn)換器的注意問(wèn)題ADC的模擬信號(hào)輸入通道沒(méi)有采樣/保持電路，使用時(shí)可設(shè)置較大的ADCPSR值，以降低輸入通道因信號(hào)輸出電阻過(guò)大而產(chǎn)生的信號(hào)電壓；ADC的轉(zhuǎn)換頻率為0100Hz；通道切換時(shí)，應(yīng)保證至少15us的間隔；ADC從SLEEP模式退出時(shí)，通道信號(hào)應(yīng)保持10ms，以使ADC參考電壓穩(wěn)定；Start-by-read可使用DMA傳送轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用編程 以觸摸屏中A/D轉(zhuǎn)換為例，簡(jiǎn)單介紹A/D轉(zhuǎn)換的編程過(guò)程。本程序主要實(shí)現(xiàn)觸摸屏上x(chóng)軸和y軸坐標(biāo)的由模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換及讀取。rPDATE = 0 x68;rADCCON=0 x12;DelayTime(1000);for(i=0,i5,i+)rADCCON=0 x1;While(rADCCON & 0 x1);While(!(rADCCON & 0 x40);Pti=(0 x3ff & rADCDAT);Pt5= (Pt5+Pt5+Pt5+Pt5)/5