K60的ADC总结
16位逐次逼近模數轉換器ADC的特點:
? 線性連續的近似值算法可以達到16位的分辨率。? 有4個雙工和24個單工外部類比輸入。
? 輸出模式:有16位、13位、11位、9位不同的雙工模式,或者16位、12位、10位、8位的單工模式。
? 輸出應用雙工的16位補充信號擴展成不同的模式。
? 輸出在右對齊未標記轉換成單工模式。
? 單工或者繼續轉換模式(單工之后自動轉換成空閑模式)。
? 配置單工時間和轉換速度/電壓。
? 轉換完成/硬件平均完成標記和中斷。
? 輸入時鐘可從四個時鐘源選擇。
? 在低電壓模式下進行低噪音操作。
? 低噪音操作模式下使用異步時鐘源輸出時鐘。
? 可選擇硬件轉換來激活硬件通道選擇。
? 自動比較中斷可以大于、等于、小于、超過可編程值、或者在可編程值區間之內。
? 溫度傳感器。
? 硬件平均性能檢測。
? 可選擇的電壓:直流或交流。
? 自校對 模式。
? 可編程的PGA達到x64gain.
采樣時間和總的轉換時間
對于一個短采樣(ADLSMP=0),會在第一次轉換采樣的4個ADCK周期的基礎之上再加上2個額外的采樣周期。對于高速轉換(ADHSC=1),任何轉換都會額外增加2個采樣周期。下表總結了ADC配置可能的采樣時間。
ADC配置
采樣時間(ADCK周期)
ADLSM
ADLSTS
ADHSC
第一次或單工
子系統
0
X
0
6
4
1
00
0
24
1
01
0
16
1
10
0
10
1
11
0
6
0
X
1
8
6
1
00
1
26
1
01
1
18
1
10
1
12
1
11
1
8
轉換的總時間依賴于:采樣時間,MCU總線頻率,轉換模式,高速配置和轉換時鐘頻率(fADCK). ADHSC位是用于配置一個高時鐘輸入頻率,它可以加快轉換的速度。為了達到內部ADC時間的需要,ADHSC位增加額外的ADCK周期。當ADHSC=1,轉換要花
費超過2個ADCK的周期。當ADCLK超過了最小時間就要用到ADHSC。當模塊有效時,采樣輸入就會開始。ADLSMP和ADLSTS會根據所選的轉換模式來選擇采樣的次數。當采樣完成之后,轉換器就會與輸入通道映射開來同時連續近似值算法開始執行,它可以決定模擬信號的數值。當轉換算法完成之后,轉換結果會傳輸到寄存器Rn中。
如果總線頻率比fADCK 小,當短采樣有效(ADLSMP=0)時不能保證持續轉換活動精確的采樣時間。最大的轉換時間是由所選的時鐘源和所選分頻有關。通過ADICLK位可以對時鐘源進行選擇,分頻是由ADIV位確定的。下面的方程給出了適合所有配置的最大轉換時間。從表34-107 中可以得到方程中不同的參考值。
表34-107 單工或者第一次持續轉換的時間(SFCAdder)
ADLSMP
ADACKEN
ADICLK
單工或第一次持續轉的外時間
1
X
0x,10
3個ADCK周期+5個總線時鐘周期
1
1
11
3個ADCK周期+5個總線時鐘周期1
1
0
11
5us+3個ADCK周期+5個總線時鐘周期
0
X
0x,10
5個ADCK周期+5個總線時鐘周期
0
1
11
5個ADCK周期+5個總線時鐘周期1
0
0
11
5us+5個ADCK周期+5個總線時鐘周期
表34-108 均值因子
AVGE
AVGS[1:0]
均值號因子
0
xx
1
1
00
4
1
01
8
1
10
16
1
11
32
表34-109 基本轉換時間(BCT)
模式
基本轉換時間(BCT)
8b s.e
17 個ADCK 周期
9b diff
27個 ADCK 周期
10b s.e
20個ADCK 周期
11b diff
30個ADCK 周期
12b s.e
20個ADCK 周期
13b diff
30個ADCK 周期
16b s.e
25個 ADCK 周期
16b diff
34個ADCK 周期
表34-110 長采樣額外時間(LSTAdder)
ADLSMP
ADLSTS
長采樣額外時間(LSTAdder)
0
xx
0個 ADCK 周期
1
00
20個 ADCK 周期
1
01
12 個ADCK 周期
1
10
6 個ADCK 周期
1
11
2 個ADCK 周期
表34-111 高速轉換時間額外時間(HSCAdder)
ADHSC
高速轉換額外時間(HSCAdder)
0
0 個ADCK周期
1
2 個ADCK周期
注意:ADCK頻率必須在fADCK的最小和最大之間以滿足ADC的確切要求。
34.4.5.6. 轉換時間實例
以下示例使用圖34-95和表34-107中的信息。
34.4.5.6.1 典型的轉換時間配置
ADC轉換的典型配置是:10位模式,使用總線時鐘作為輸入時鐘源,選擇輸入時鐘除1頻率和一個8MHz的總線頻率,長采樣時間和高速轉換都無效。通過圖34-95可以計算一個簡單轉換的轉換時間,表34-107提供轉換信息。
表34-112 典型轉換時間
不同類型
時間
SFCAdder
5個ADCK周期+5個總線時鐘周期
AverageNum
1
BCT
20 個總線周期
LSTAdder
0
HSCAdder
0
轉換結果時間是通過程序表中列舉的參數來定的。因此一個總線時鐘等于8MHz,ADCK周期等于8NHz,結果轉換時間是3.75us.
34.4.5.6.2 長轉換時間配置
長ADC轉換的配置是:16位雙工模式,總線時鐘作為輸入時鐘源,選擇輸入時鐘/8頻率。8MHz的總線頻率,長采樣時間有效,有更長的額外時間,高速轉換無效,32位的均值轉換有效。通過圖34-95可以計算轉換時間。
表34-113 典型的轉換時間
不同類型
時間
SFCAdder
3個ADCK周期+5個總線時鐘周期
AverageNum
32
BCT
34個ADCK周期
LSTAdder
20個ADCK周期
HSCAdder
0
結果轉換時間是由程序表中列舉的參數來定的??偩€時鐘等于8MHz,ADCK等于1MHz,結果轉換時間是57.625us.總的轉換時間是1.844ms.
34.4.5.6.3 短時間轉換配置
短時間轉換配置為:8位的單工模式,總線時鐘作為輸入時鐘源,選擇輸入時鐘/1頻率,20MHz的總線頻率,總線頻率為20MHz,長時間采樣無效,高速轉換有效。通過圖34-95可以計算轉換的時間表34-107提供了轉換的詳細信息。
表34-114 典型轉換時間
不同類型
時間
SFCAdder
5個ADCK周期+5個總線時鐘周期
AverageNum
1
BCT
17個ADCK周期
LSTAdder
0個ADCK周期
HSCAdder
2
結果轉換時間是通過程序表中的列舉的參數來計算的??偩€時鐘等于20MHz,ADCK頻率為20MHz,結果轉換時間是1.625us。
34.4.5.6.4 硬
總結
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