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2021年09月24日 | STM8S专题之ADC数据转换
2021-09-24 来源：eefocus
简介
数字信号是一种离散的信号，模拟信号是一种连续的信号，如果数字电路需要处理模拟信号，则需要一种信号转换系统，相反，模拟电路要处理数字信号也需要进行信号转换。
A/D与D/A 转换器就是两种信号进行处理的桥梁。
常见的A/D转换器有并联比较型、逐次逼近型、V-F型、双积分型等。
常见的D/A转换器有权电阻网络型、倒T型电阻网络型、权电容网络型、权电流型、开关树结构型等。
原理
系统框架
STM8S单片机型号不同，ADC的资源也不同。以ADC2为例，ADC2为10位逐次逼近型A/D转换器，可以提供16个输入通道。
上图是A/D转换的结构图，左边是信号输入，中间是信号转换，右边是信号输出。核心部分是中间信号转换，下面有3条配置线。
ADON（ADC_CR1）为上电唤醒/启动转换，首次置1唤醒ADC，二次置1启动转换，置0关闭ADC。
CONT（ADC_CR1）为单次/连续转换，置0单次转换，置1连续转换。
CH[3:0]（ADC_CSR）为模拟信号输入通道选择，配置值对应AIN0~AIN15。
启动ADC转换的触发信号有三种，软件触发（ADON），TIM1定时器触发信号（TRGO），外部引脚触发（ADC_ETR）。
AD转换相关引脚说明如下：
转换模式
ADC1高级AD转换器支持5种转换模式：单次模式、连续模式、带缓存连续模式、单次扫描模式、连续扫描模式。
ADC2普通AD转换器支持单次和连续模式。
单次模式
适合对不同通道逐一转换。
首先选定输入通道，配置CONT位为0，ADON位为1启动转换，转换完成后，转换结束标志位EOC（ADC_CSR）被置1，数据存储在ADC数据寄存器中。如果使能了转换结束中断EOCIE（ADC_CSR）产生一个中断请求。
ADC单次转换时序如下图：
连续转换
适合对选定通道连续转换。
ADC连续转换时序如下图：
首先选定通道，配置CONT置1开启连续转换模式，上电后，ADON首次置1唤醒转换单元，延时一段时间稳定时序，二次置1启动转换，转换完成EOC被置1，数据缓存在ADC_DR中（需要及时读取，可查询EOC或中断读取），如果使能中断的话会产生转换结束中断。然后自动启动下一次转换。EOC状态位需要软件清除。
转换速度
ADC转换速度取决于ADC时钟频率，ADC时钟频率取决于系统时钟频率和ADC分频系数。分频系数可通过SPSRL[2:0]（ADC_CR1）位设置。
ADC转换一次需要14个时钟周期，3个采样，11个转换。
转换精度
以ADC2为例，分辨率为10位，模拟通道输入信号电压为5V，则最小电压等级为5/2的10次，分辨精度可以达到4.88mv。模拟信号高于IC参考电压时需要设计硬件分压电路。
寄存器
控制状态寄存器ADC_CSR
用于模拟输入通道选择，转换结束中断使能，转换结束标志位设定。
控制寄存器1ADC_CR1
用于分频系数配置，转换模式配置，上电唤醒/开启转换配置。
‘
控制寄存器2ADC_CR2
外部触发方式配置，触发使能配置，数据对齐方式配置
ADC转换后的数据是10位，需要两个寄存器存储。
左对齐：高8位写入ADC_DRH，其余位写入ADC_DRL。
右对齐：低8位写入ADC_DRL，其余位写入ADC_DRH。
流程
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