模數轉換器Analog-to-DigitalConverter-SinoWealth.PDF

模數轉換器 (Analog-to-Digital Converter) 很多的系統設計中要求提供類比信號的輸入和監測功能,這就需要模/數轉 換電路 (ADC)把輸入的連續變化的類比電壓信號轉換成單片機能夠識別的數位信 號。中穎公司 SH6xxx 產品線中很多產品已經集成了多種特性的 ADC 模組,其轉換 輸出解析度從普通的 8 位到 10位和 12位,基本可以滿足不同系統設計的需求。 在這一章中我們將以最普通的 8 位元解析度 ADC 模組為基礎,從應用角度講解在 一個控制系統中如何合理的使用片上 ADC 功能。 1. SH6xxx 單片機片上ADC模組綜述 對於 8 位元的 ADC 模組,其輸出的數位量在 00H～FFH (即十進位的 0～255) 之間, 00H 對應於允許輸入的最低電壓 (一般為低電平 0V) ， FFH 對應於允許輸 入的最高電壓 (輸入電壓等於基準參考電壓時) 。SH 6xxx 系列單片機的片上 ADC 模組最多可以有 10個類比信號輸入通道 (不同的晶片上提供的類比信號通道數 量不同),程式在運行過程中經過內部的一個多路開關可以選擇任何一個通道進 行 A/D 轉換。轉換所需的基準電壓也可以通過軟體配置選擇。其中 8 位元解析 度 A/D 轉換模組的基本工作原理如圖 1-1所示。內部 A/D 轉換過程採用的是“逐 次逼近 ”法,一次轉換所需的時間最短為幾十微秒,速度相當快。 CH2:CH0 000 PORTA.0/AN0 001 VDD PORTA.1/AN1 010 VREF PORTA.2/AN2 PORTC.1 011 /VREF PORTA.3/AN3 8 bit ADC Convertor VREFS 100 PORTB.0/AN4 101 Input voltage PORTB.1/AN5 110 PORTB.2/AN6 111 PORTB.3/AN7