ARM微控制器與嵌入式系統(tǒng)

ADC采集主講人：景妮琴北京電子科技職業(yè)學(xué)院內(nèi)容ADC概述如何實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換ADC轉(zhuǎn)換原理ADC的基本概念STM32的ADCADC框圖ADC概述微控制器數(shù)字信號實際生活中模擬信號ADC：AnalogtoDigitalConverter模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換器DAC：DigitaltoAnalogConverter數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換器微控制器：自動控制如何實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換？1位數(shù)據(jù)的輸出Uin>UrefUout:1Uin<UrefUout:0這個圖重新幫我做一個如何實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換？2位數(shù)據(jù)的輸出Uin<Uref1,Uout1:0,Uout2:0,Uout3:0Uin>Uref1,Uin<Uref2,Uout1:1,Uout2:0,Uout3:0Uin>Uref2,Uin<Uref3Uout1:1,Uout2:1,Uout3:0Uin>Uref3Uout1:1,Uout2:1,Uout3:1這兩個圖重新幫我做一個如何實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換？2位數(shù)據(jù)的輸出除了比較器還需要編碼電路，把生成的編碼對應(yīng)二位的數(shù)字信號10位ADC：1023個比較器，2^10-1最快的ADC這個圖重新幫我做一個逐次逼近式ADC的轉(zhuǎn)換原理1000000011000000這個圖重新幫我做一個ADC的基本概念分辨率ADC的分辨率是指使輸出數(shù)字量變化一個相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。常用二進(jìn)制的位數(shù)表示。例如12位ADC的分辨率就是12位，或者說分辨率為滿刻度FS的1/4096。一個10V滿刻度的12位ADC能分辨輸入電壓變化最小值是10V×1/4096=2.4mV。ADC的基本概念輸出電壓范圍超過ADC的范圍怎么辦？搭建模擬電路ADC可以測量:-10V~10V根據(jù)基爾霍夫定律（KCL），節(jié)點流入的電流等于流出的電流(Vint–Vout)/R2+(3V3-Vout)/R1=Vout/R3Vout=(Vint+10)/6這個圖重新幫我做一個ADC的基本概念基準(zhǔn)參考電壓：VREF輸入電壓：VREF-≤VIN≤VREF+決定輸入電壓的引腳：VREF-、VREF+、VDDA、VSSAVSSA和VREF-接地，把VREF+和VDDA接3V3，得到ADC的輸入電壓范圍為：0~3.3V。STM32的ADCADC：12位逐次趨近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。三個獨立的ADC1/2/3可配置12位、10位、8位或6位分辨率每個ADC具有18個通道，其中外部通道16個在轉(zhuǎn)換結(jié)束、注入轉(zhuǎn)換結(jié)束以及發(fā)生模擬看門狗或溢出事件時產(chǎn)生中斷可獨立配置各通道采樣時間不連續(xù)采樣模式1-電壓輸入范圍2-輸入通道3-轉(zhuǎn)換順序4-觸發(fā)源5-轉(zhuǎn)換時間7-中斷8-電壓轉(zhuǎn)換ADC功能框圖6-數(shù)據(jù)寄存器ADC功能框圖1-電壓輸入范圍ADC功能框圖2-輸入通道每個ADC具有18個通道，其中外部通道16個。ADC功能框圖3-轉(zhuǎn)換順序規(guī)則通道組：相當(dāng)于正常運行的程序，最多16個通道。注入通道組：相當(dāng)于中斷，最多4個通道。規(guī)則通道和注入通道的關(guān)系示意圖：規(guī)則通道1規(guī)則通道2規(guī)則通道N注入通道1注入通道1規(guī)則通道1規(guī)則通道2規(guī)則通道N注入通道NADC功能框圖4-觸發(fā)源ADC功能框圖5-轉(zhuǎn)換時間--轉(zhuǎn)換模式單次轉(zhuǎn)換模式：在單次轉(zhuǎn)換模式下，ADC執(zhí)行一次轉(zhuǎn)換。連續(xù)轉(zhuǎn)換模式：在連續(xù)轉(zhuǎn)換模式下，ADC結(jié)束一個轉(zhuǎn)換后立即啟動一個新的轉(zhuǎn)換。掃描模式：此模式用于掃描一組模擬通道。每次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，會自動轉(zhuǎn)換該組中的下一個通道。ADC功能框圖5-轉(zhuǎn)換時間ADC_CLKMax:36MHzADC功能框圖5-轉(zhuǎn)換時間ADC_CLK=APB2_CLK/ADC_PrescalerADC_CLKMax:36MHzAPB2_CLKMax:84MHzADC_PrescalerMin:4ADC_CLKMax=21MHzADC功能框圖5-轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間：Tconv=采樣時間+12個周期（12位）采樣時間：ADC需要若干個ADC_CLK周期完成對輸入的模擬量進(jìn)行采樣，每個通道可以分別用不同的時間采樣。其中采樣周期最小是3個，即如果我們要達(dá)到最快的采樣，那么應(yīng)該設(shè)置采樣周期為3個周期，這里說的周期就是1/ADC_CLK。Tconv=3+12=15周期=15/21us=0.71usADC功能框圖5-轉(zhuǎn)換時間采樣率，決定了ADC能采集多大頻率的信號ADC功能框圖6-數(shù)據(jù)寄存器ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)根據(jù)轉(zhuǎn)換組的不同，規(guī)則組的數(shù)據(jù)放在ADC_DR

寄存器，注入組的數(shù)據(jù)放在JDRx。如果是使用雙重或者三重模式那規(guī)矩組的數(shù)據(jù)是存放在通用規(guī)則寄存器ADC_CDR

內(nèi)的ADC功能框圖7-中斷ADC功能框圖8-電壓轉(zhuǎn)換：怎么根據(jù)數(shù)據(jù)量算出模擬量電壓輸入范圍為：0~