飞思卡尔 KL25 ADC模块 中文解释

第 28 章 模拟 数字转换器 28 1 概述 注意 对于芯片模块的具体实施细则请参阅芯片的配置信息 16 位模拟 数字转换器 ADC 是一个逐次逼近的 ADC 它是集成在一个微控制器的 片上系统 注意 对于特定操作模式的芯片 请参阅电源设备管理信息 28 1 1 特性 ADC 模块包括以下特性 1 可以达到 16 位采样精度的线性逼近算法 2 高达 4 对差分和 24 个单端外部输入模拟通道 3 输出模式 16 位 13 位 11 位 9 位的差分模式 16 位 12 位 10 位 8 位的单端模式 4 16 位扩展的有符号以 2 进制补码输出的差分模式 5 右对齐无符号的单端输出模式 6 单次转换或者持续转换 单次转换后自动回到空闲状态 7 可配置的采样时间和转换速率 电压 8 转换完成 硬件计算采样平均值完成的标志和中断 9 输入时钟可以从 4 个时钟源选择 10 低噪音低功耗模式操纵 11 低噪声操作模式下使用异步时钟源作为输出时钟 12 可选择的硬件转换来触发硬件通道选择 13 自动比较中断可以大于 等于 小于 超过可编程值 或者在可编程 值区间之内 14 温度传感器 15 硬件计算均值功能 16 可选择的电压 外部电压或内部电压 17 自动校验模式 28 1 2 模块示意图 图 28 1 是 ADC 模块框图 图28 1 ADC模块结构图 28 2 ADC 引脚描述 ADC 模块支持 4 对差分输入和多达 24 个单端输入 每对差分输入要求有两个输 入信号 DADPx 和 DADMx ADC 同样还需要 4 个电源 参考 地连接 注意 在芯片配置上 请参阅 ADC 配置节在此设备上支持的信道数目一章 表 28 1 ADC 信号描述 信号 描述 I O DADP 3 0 差分模拟通道输入 I DADM 3 0 差分模拟通道输入 I AD 23 4 单端模拟通道输入 I VREFSH 参考高电压 I VREFSL 参考低电压 I VDDA 模拟电源 I VSSA 模拟地 I 28 2 1 模拟电源 VDDA ADC 模拟部分使用 VDDA 作为电源 在一些封装中 VDDA 连接到内部的 VDD 上 如果外部电压有效 则 VDDA 引脚连接到外部有效电压 作为 VDD 外部滤波必须保证 清除 VDDA 的毛刺保证得到有效的结果 28 2 2 模拟地 ADC 模拟部分使用 VSSA 作为地 在一些封装中 VSSA 连接到内部的 VSS 上 如 果外部电压有效 则将 VSSA 引脚接到外部有效电压 作为 VSS 28 2 3 参考电压选择 对于 ADC 转换来说 VREFSH 和 VREFSL 分别对应参考高电压和参考低电压 能 够配置和接收两对电压 VREFSH 和 VREFSL 中的一对 每对中的一对 都包含一个有效 的参考电压并且该参考电压一定在最小的参考高电压和 VDDA 之间 一个参考地一定 和 VSSA 电压大小相同 两对外部电压分别是 VREFH 和 VREFL 和可选择的 VALTH 和 VALTL 设置寄存器 SC2 REFSEL 段可以对参考电压进行选择 根据 MCU 配置 可 选参考电压对 VALTH 和 VALTL 是选择外部引脚还是内部引脚 请查阅 MCU 的参考电压芯片配置 在一些封装中 VREFH 连接到 VDDA 上 VREFL 连接到 VSSA 上的 如果外部电压 有效 则参考电压就可以连接到与 VDDA 相同的电压上 或者在最小参考高电压和有 效 VDDA 之间的一个电平之间 VREFH 永远不会超过 VDDA 将参考地连接到与 VSSA 相 同的电压上 28 2 4 模拟通道输入 ADC 模块支持 24 个单端模拟输入 当寄存器 SC1n 中的 DIFF 位为低时 设置 SC1 ADCH 段选择输入通道 28 2 5 差分模拟通道输入 DADx ADC 模块支持 4 个差分模拟输入 每个输入由一对外部引脚 DADPx 和 DADMx 组成 每个引脚都可以提供最精确的模拟到数字的读取 当 SC1n DIFF 位 为高时 可设置 SC1 ADCH 段来选择差分输入 当 SC1n DIFF 位为低时 所有的 DADPx 可以作为单端输入 在某些 MCU 配置中 当 SC1n DIFF 位为低时 一些 DADMx 也可能作为单端输入 请参阅 MCU 的 ADC 连接芯片配置一章 28 3 寄存器定义 该部分描述 ADC 寄存器 ADC 存储器映像 绝对地址 寄存器名 宽度 访问 复位 章节 页码 4003 B000 ADC 状态控制寄存器 1 ADC0 SC1A 32 R W 0000 001Fh 28 3 1 454 4003 B004 ADC 状态控制寄存器 1 ADC0 SC1B 32 R W 0000 001Fh 28 3 1 454 4003 B008 ADC 配置寄存器 ADC0 CFG1 32 R W 0000 0000h 28 3 2 457 4003 B00C ADC 配置寄存器 2 ADC0 CFG1 32 R W 0000 0000h 28 3 3 459 4003 B010 ADC 数据结果寄存器 ADC0 RA 32 R 0000 0000h 28 3 4 460 4003 B014 ADC 数据结果寄存器 ADC0 RB 32 R 0000 0000h 28 3 4 460 4003 B018 比较值寄存器 ADC0 CV1 32 R W 0000 0000h 28 3 5 461 4003 B01C 比较值寄存器 ADC0 CV2 32 R W 0000 0000h 28 3 5 461 4003 B020 状态控制寄存器 2 ADC0 SC2 32 R W 0000 0000h 28 3 6 462 4003 B024 状态控制寄存器 3 ADC0 SC3 32 R W 0000 0000h 28 3 7 464 4003 B028 ADC 偏移量修正寄存器 ADC0 OFS 32 R W 0000 0004h 28 3 8 466 4003 B02C ADC 正向增益寄存器 ADC0 PG 32 R W 0000 8200h 28 3 9 466 4003 B030 ADC 负向增益寄存器 ADC0 MG 32 R W 0000 8200h 28 3 10 467 4003 B034 ADC 正向增益通用校验寄存器32 R W 0000 00Ah 28 3 11 467 ADC0 CLPD 4003 B038 ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLPS 32 R W 0000 0020h 28 3 12 468 4003 B03C ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLP4 32 R W 0000 0200h 28 3 13 468 4003 B040 ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLP3 32 R W 0000 0100h 28 3 14 469 4003 B044 ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLP2 32 R W 0000 0080h 28 3 15 469 4003 B048 ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLP1 32 R W 0000 0040h 28 3 16 470 4003 B04C ADC 正向增益通用校验寄存器 ADC0 CLP0 32 R W 0000 0020h 28 3 17 470 4003 B054 ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLMD 32 R W 0000 000Ah 28 3 18 471 4003 B058 ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLMS 32 R W 0000 0020h 28 3 19 471 4003 B05C ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLM4 32 R W 0000 0200h 28 3 20 472 4003 B060 ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLM3 32 R W 0000 0100h 28 3 21 472 4003 B064 ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLM2 32 R W 0000 0080h 28 3 22 473 4003 B068 ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLM1 32 R W 0000 0040h 28 3 23 473 4003 B06C ADC 负向增益通用校验寄存器 ADC0 CLM0 32 R W 0000 0020h 28 3 24 474 28 3 1 ADC 状态控制寄存器 1 ADC0 SC1n KL25 状态控制寄存器 1 中有两个寄存器 SC1A 和 SC1B SC1A 寄存器有软件和硬件触发两种操作模式 为了使由外设激发的 ADC 转换有序进行 ADC 包含多个状态控制寄存器 每一 次转换使用一个寄存器 SC1B SC1n 为只在硬件触发模式下使用的多个寄存器 至于 使用 SC1 寄存器的数量请查阅芯片配置信息 SC1n 寄存器有相同的位域 用 ping pong 方法控制 ADC 操作 在任一时刻 SC1n 寄存器中只有一个能有效控制 ADC 转换 当 SC1n 有效控制 ADC 转换时 可以更新配置 SC1A 对于该芯片的任何 SC1n 寄存器都可以依此操作 当 SC1A 有效控制一个转换并且处于取消当前转换时 可以对 SC1A 进行写操作 在软件触发模式下 SC2 ADTRG 0 对寄存器 SC1A 进行写的时候会开始一个新的转 换 同时 当 SC1n 寄存器有效控制一个转换并且处于取消当前状态时 可以对任何 一个 SC1n 寄存器进行写操作 在软件触发操作模式下不能用 SC1B SC1n 寄存器组 所以此时对 SC1B SC1n 进行写操作不会开始一个新的转换 地址 4003 B000h 基地址 0h 偏移量 4d I i 从 0d 到 1d SC1A 的地址 4003B000h SC1B 的地址 4003B004h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 写 0 COCO AIEN DIFF ADCH 复位 0 1 D31 D8 0 保留位 只读 且各位值为 0 D7 COCO 转换完成标志位 只读 当不设置比较功能 SC2 ACFE 0 时 或不设置硬件均值功能 SC3 AVGE 0 时 每次转换完成时置该位为 1 当比较功能 使能 SC2 ACFE 1 时 只要比较结果为真 转换完成后 该位为 1 当设置硬件均 值功能 SC3 AVGE 1 时 且均值滤波次数 该值由 SC3 AVGS 段决定 设定后 则该位为 1 当校准次序完成 则该位为 1 当对寄存器 SC1A 进行写操作或者对转 换结果寄存器 Rn 进行读操作时 都会清除 COCO D6 AIEN 中断使能位 当 AIEN 位为 1 时 设置 COCO 位为 1 就会引发一 个中断 当 AIEN 为 0 时 无动作 D5 DIFF 差分模式使能位 当 DIFF 为 0 时 单端转换 当 DIFF 为 1 时 差分转换 在差分模式下 当 ADC 配置有效时 该模式会自动从不同通道中选 择一个通道 改变转换算法和周期数完成转换 D4 D0 ADCH 输入通道选择位 输入通道的解码取决于 DIFF 的值 输入 引脚 DAD0 DAD3 已经和内部的引脚对 DADPx DADMx 相连 当全部设置为 1111 时 连续近似值转换器子系统会关闭 该特征可以明确地结束 ADC 同时可以 将输入通道与所有其他的资源隔离开来 结束正在执行的转换可以防止新的转换发生 当正在执行的转换无效时 没有必要将通道选择位全部设置为 1 来将 ADC 置于低 功耗状态 因为转换完成之后模块会自动进入低功耗状态 当该位段设置为 0000 00011 当 DIFF 0 时 DADP0 DADP3 选择为输入 而 DIFF 1 时 DAD0 DAD3 选择为输入 当该位段设置为 00100 10111 当 DIFF 0 时 AD4 AD23 选择为输入 而 DIFF 1 时 该位保留 其他情况该位均保留 注意 您的设备可能无法使用位域设置说明中的一些输入通道 对于 ADC 设备的实际 ADC 通道分配 请参阅芯片配置信息 28 3 2 ADC 配置寄存器 ADC0 CFG1 CFG1 寄存器可以选择操作模式 设置时钟源 时钟分频 对低功耗或者长时间采 样进行配置 地址 4003 B000h 基地址 8h 偏移量 4003 B008h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 ADLPC ADIV ADLSMP MODE ADICLK 复位 0 1 D31 D8 0 保留位 只读 且各位值为 0 D7 ADLPC 低功耗配置位 CFG1 ADLPC 控制连续近似值转换器的电压配置 当 CFG1 ADLPC 0 时 正常供电配置 当 CFG1 ADLPC 1 时 以最大时钟速率的代 价 降低功耗 D6 D5 ADIV 时钟分频选择位 ADIV 选择 ADC 使用的分频系数产生内部 时钟 ADCK 当 CFG1 ADIV 分别为 00 01 10 11 时 对应的分频系数分别为 1 2 4 8 时钟频率为输入时钟 输入时钟 2 输入时钟 4 输入时钟 8 D4 ADLSMP 采样时间配置位 ADLSMP 会根据选择的转换模式选择不同的采 样次数 该位能够根据采样周期进行调整 高阻抗输入以达到精确采样或者低阻抗输入达 到最大转换速率 如果持续转换使能 同时不要求高转换率 则长时间采样也可以用在更 低的功耗状态下进行 当 CFG1 ADLSMP 1 时 即长时间采样选择位置位 可以选择 长时间采样的范围 当 CFG1 ADLSMP 0 时 即短时间采样选择位置位 可以选择短 时间采样的范围 D3 D2 MODE 转换模式选择位 选择 ADC 采样模式 当 SC1 DIFF 0 时 CFG1 MODE 00 01 10 11 时 分别为单端 8 位 10 位 12 位 16 位 转换 当 SC1 DIFF 1 时 CFG1 MODE 00 01 10 11 时 分别为带有 2 进制 补码输出的 9 位 13 位 11 位 16 位差分转换 D1 D0 ADICLK 输入时钟选择位 输入时钟源产生内部时钟 ADCK 当选 择 ADACK 为时钟源时 在转换开始前不要激活 当选择该位的同时又不需要提前 开始转换 CFG2 ADACKEN 0 时 异步时钟在转换开始时有效 在转换结束时关 闭 这种情况下每次时钟源再次有效时 都有一个相关的时钟开始时间延时 当 CFG1 ADICLK 00 01 10 11 时 输入时钟分别对应总线时钟 总线时钟 2 交 替时钟 ALTCLK 异步时钟 ADACK 28 3 3 ADC 配置寄存器 2 ADC0 CFG2 CFG2 寄存器为高速转换选择特定的配置 在长采样模式下选择长时间持续采样 地址 4003 B000h 基地址 Ch 偏移量 4003 B00Ch 数 据位 31 D 30 D 29 D 28 DD 27 26 D 25 DD 24 23 D 22 D 21 DD 20 19 D 18 D 17 DD 16 读 写 0 复 位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 MUXSE L ADACKEN ADHSC ADLSTS 复位 0 D31 D5 0 保留位 只读 且各位值为 0 D4 MUXSEL ADC 复用选择位 当 CFG2 MUXSEL 0 时 选择 ADxxa 通 道 当 CFG2 MUXSEL 1 时 选择 ADxxb 通道 D3 ADACKEN 异步时钟输出使能位 ADACKEN 可以使能异步时钟源 时 钟源时钟输出和输入时钟选择的状态无关 根据 MCU 的配置 其他模块可以使用异 步时钟 即使当 ADC 处于空闲或者来自不同时钟源的操作正在执行 都可设置该位 允许时钟使能 同样 如果 ADACK 时钟已经在运行 选择带有异步时钟的简单转换 或者第一个连续转换操作的延时就会减少 当 CFG2 ADACKEN 0 时 异步时钟输 出禁止 当 CFG2 ADACKEN 1 时 不管 ADC 的状态是什么 异步时钟和输出时钟都有效 D2 ADHSC 高速配置位 通过改变转换时序来允许更高速率的转换时钟 两个 ADCK 被加进转换时间 当 CFG2 ADHSC 0 时 选择正常转换时序 当 CFG2 ADHSC 1 时 选择高速转换时序 D1 D0 ADLSTS 长采样时间选择位 当选择了长采样时间 SC1 ADLSMP 1 时 ADLSTS 选择扩展采样时间中的一个 该特点允许高阻抗输入 可以达到精 确采样或在低阻抗输入时 可以将转换速度最大化 如果不要求高转换率 当持续转 换使能时 更长的采样时间以降低功耗 其中 默认最长采样时间为 4 个 ADCK 周 期 当 CFG1 ADLSTS 00 额外增加 20 个 ADCK 周期 01 10 11 时 12 个 ADCK 周期 6 个 ADCK 周期 2 个 ADCK 周期 所以总共有 24 个 16 个 10 个 6 个 ADCK 周期的采样时间 28 3 4 ADC 数据结果寄存器 ADC0 Rn 数据结果寄存器包含 ADC 转换结果 这个结果是通过相应的状态和通道控制寄 存器 SC1A SC1n 选择产生的 对于每个状态和通道控制寄存器 都有一个相应的 数据结果寄存器 在无符号右对齐模式下寄存器 Rn 中没有被使用的位会被清除 在有符号扩展的 二进制补码模式下会携带最高位 MSB 例如 当配置成 10 位的单端模式时 D 15 10 会被清除 当配置成 11 位的差分模式时 D 15 10 会携带符号位 也就是第 10 位扩展成第 15 位 表 28 43 描述了数据结果寄存器在不同的模式下的行为 28 2 数据结果寄存器描述 转换模式 各位描述 格式 16 位差分模式 D15 0 D14 D0 D 有符号的二进制补码 16 位单端模式 D15 D0 D 无符号的右对齐 13 位差分模式 D15 D12 S D11 D0 D 扩展的有符号二进制补码 12 位单端模式 D15 D12 0 D11 D0 D 无符号右对齐 11 位差分模式 D15 D10 S D11 D0 D 扩展的有符号二进制补码 10 位单端模式 D15 D10 0 D11 D0 D 无符号右对齐 说明 S 符号位或者符号位扩展 D 数据 二进制补码显示 9 位差分模式 D15 D9 S D8 D0 D 扩展的有符号二进制补码 8 位单端模式 D15 D9 0 D8 D0 D 无符号右对齐 注意 S 符号位或者符号位扩展 D 数据 二进制补码显示 地址 4003 B000h 基地址 10h 偏移量 4d i i 从 0d 到 1d RA 的地址 4003B010h RA 的地址 4003B014h D D D31 D16 0 保留位 只读 且各位值为 0 D15 D0 D 数据结果 数 据位 D 31 30 D 29 D 28 D 27 D 26 D 25 D 24 D 23 D 22 D 21 D 20 D 19 D 18 D 17 D 16 读 写 0 复 位 0 数 据位 D 15 14 D 13 D 12 D 11 D 10 D 9 D 8 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 读 写 D 复 位 0 28 3 5 ADC 比较值寄存器 ADC0 CVn 比较值寄存器 CV1 和 CV2 包含一个比较值 用于当比较功能使能 SC2 ACFE 1 时 与转换结果的值做比较 在不同操作模式下 该寄存器与数据结果寄存器一样 由位的位 置定义和值的格式组成 扩展的无符号或者二进制补码 因此比较功能只用于当比较值寄 存器的各位与 ADC 操作模式一致时使能 比较值 2 寄存器 CV2 仅当比较区域功能使能 SC2 ACFE 1 时才使用 地址 4003 B000h 基地址 18h 偏移量 4d i i 从 0d 到 4d CV1 寄存器的地址 4003B018h CV2 寄存器的地址 4003B01Ch D D D31 D16 0 保留位 只读 且各位值为 0 数 据位 31 D 30 D 29 D 28 D 27 D 26 D 25 D 24 D 23 D 22 D 21 D 20 D 19 D 18 D 17 D 16 读 写 0 复 位 0 数 据位 D 15 14 D 13 D 12 D 11 D 10 D 9 D 8 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 读 写 CV 复 位 0 D15 D0 CV 比较值 28 3 6 ADC 状态控制寄存器 2 ADC0 SC2 SC2 寄存器有转换执行 硬件 软件触发选择 比较功能和 ADC 模块的参考电压选 择等功能 地址 4003 B000h 基地址 20h 偏移量 4003 B020h D 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 ADACT 写 ADT RG ACFE ACFGT ACREN DMAEN REFSEL 复位 0 D31 D8 0 保留位 只读 且各位值为 0 D7 ADACT 转换执行位 提示一个转换或者硬件计算均值命令是否正在执行 当 SC2 ADACT 1 时 转换正在执行 当 SC2 ADACT 0 时 转换没有在执行 D6 ADTRG 转换触发选择位 有两种触发方式 当 SC2 ADTRG 1 时 硬 件触发 当 ADHWTSn 输入脉冲结束之后 根据有效的 ADHWT 的输入 转换就会 开始执行 当 SC2 ADTRG 0 时 在这种模式下 写 SC2 ADCH 位不全为 1 启 动转换 D5 ACFE 比较功能使能位 当 SC2 ACFE 0 时 比较功能禁止 当 SC2 ACFE 1 时 比较功能使能 数 据位 D 31 30 D 29 D 28 D 27 D 26 D 25 D 24 D 23 D 22 D 21 D 20 D 19 D 18 D 17 D 16 读 写 0 复 位 0 D4 ACFGT 比较功能大于使能位 基于 SC2 ACREN 的值 配置比较功能检 查转换的结果与比较值寄存器转换值的关系 为了使 ACFGT 使能 SC2 ACFE 位必须 置位 当 SC2 ACFGT 1 时 根据 CV1 和 CV2 寄存器中的值 配置检测到大于等于阈值 在范围之内包含边界 在范围之外包含边界 当 SC2 ACFGT 0 时 根据 CV1 和 CV2 寄存器中的值 配置检测到小于阈值 在范围之内不包含边界 范围之外不包含边 界 D3 ACREN 比较功能区域使能位 配置比较功能用于检查被监测的输入转换 结果是在区域之内还是区域之外 这个区间的值由比较寄存器 CV1 CV2 决定 ACFE 位必须被置位以保证 ACFGT 有效 SC2 ACFGT 1 时 区域功能使能 比较 值寄存器 CV1 与 CV2 都做比较 当 SC2 ACFGT 0 时 区域功能禁止 只有比较 值 1 寄存器做比较 D2 DMAEN DMA 使能位 当 SC2 ACREN 0 时 DMA 禁止 当 SC2 ACREN 1 时 DMA 使能 同时在 ADC 转换完成期间会保持 DMA 请求 D1 D0 REFSEL 参考电压选择位 00 选择芯片的 VREFH 和 VREFL 两个 引脚作为 AD 转换的参考电压 01 可选的参考电压对 外部引脚或者 MCU 内部电 压源 具体参见 MCU 芯片配置 10 11 保留 28 3 7 ADC 状态控制寄存器 3 ADC0 SC3 状态控制寄存器 3 控制 ADC 模块的校验 持续性转换 和硬件计算均值功能 地址 4003 B000h 基地址 24 偏移量 4003 B024h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 CALF 0 写 CAL ADCO AVGE AVGS 复位 0 D31 D8 0 保留位 只读 且各位值为 0 D7 CAL 校验位 SC3 CAL 置位后 校验开始执行 校验完成后 该位清零 必须检查 SC3 CALF 位来确定校验结果是否正确 因为校验一旦开始 不能被写操作 中断 否则转换结果出错 导致 SC3 CALF 位被置位 所以 SC3 CAL 1 时 可以取 消当 前的任何转换 D6 CALF 校验失败标志位 CALF 会显示校验过程的结果 当 ADTRG 1 时 表示校验过程失败 此时任何寄存器都可以进行写操作 或者在校验过程完成之后有停止 模式进入 对 CALF 写 1 可以清除该位 D5 D4 0 保留位 只读 且各位值为 0 D3 ADCO 持续转换使能位 当 SC3 ADCO 0 时 硬件计算均值功能使能 SC3 AVGE 1 时 在开始一个转换之后接下来只有一个转换或者一组转换 当 SC3 ADCO 1 时 硬件计算均值功能使能 SC3 AVGE 1 时 在开始一个转换之 后接 下来有持续的转换或多组转换 D2 AVGE 硬件计算均值使能位 当 SC3 AVGE 0 时 硬件计算均值功能禁 止 当 SC3 AVGE 1 时 硬件计算均值功能使能 D1 AVGS 硬件计算均值选择位 AVGS 段确定对多少个 ADC 转换结果来求 平 均值 进而得到 ADC 转换的平均值 00 11 分别代表 4 8 16 32 个采样均值 28 3 8 ADC 偏移量修正寄存器 ADC0 OFS ADC 偏移量修正寄存器 偏移量修正寄存器 OFS 带有用户选择的或者处理校验偏移量 错误的修正值 该寄存器有二进制补码 左对齐 16 位的值 OFS 带有用户选择的一个 值或者由校验产生的一个偏移量错误修正值 1 将 AD 转换值和 OFS 的值相减得到的结果 存于结果寄存器 Rn 如果结果在最大值之上或在最小值之下 就会被强制转换成适合当 前模式操作的值 地址 4003 B000h 基地址 28h 偏移量 4003 B028h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 校验时 先采集一部分数据用以获得一个偏移量错误修正值 存于 OFS 中 以便后面采集数据的 准确性 读 写 OFS 复位 0 1 0 D31 D16 0 保留位 只读 且各位值为 0 D15 D0 OFS 偏移量错误修正值 28 3 9 ADC 正向增益寄存器 ADC0 PG 不论是差分模式的正向输入或单端模式的全体转换 正向增益寄存器带有累加纠错机 制 PG 是以 16 位实数二进制形式出现 它是一个增益调整因子 在 ADPG15 与 ADPG14 之间带有小数点 用户必须根据校验过程步骤中描述的值对寄存器进行写操作 否则累加错误定位达不到要求 地址 4003 B000h 基地址 2Ch 偏移量 4003 B02Ch 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 写 PG 复位 1 0 1 0 D31 D16 0 保留位 只读 且各位值为 0 D15 D0 PG 正向增益 28 3 10 ADC 负向增益寄存器 ADC0 MG 对于差分模式下的负向输入 负向增益寄存器 MG 带有累加纠错机制 在单端 模式下该寄存器无效 MG 是一个以二进制形式存在的 16 位实数 它是一个增益调 整因子 在 ADMG15 和 ADMG14 之间有小数点 用户必须根据校验过程中描述的 值对寄存器进 行写操作 否则累加错误定位达不到要求 地址 4003 B000h 基地址 30h 偏移量 4003 B030h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 写 MG 复位 1 0 1 0 D31 D16 0 保留位 只读 且各位值为 0 D15 D0 MG 负向增益 28 3 11 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLPD 正向增益通用校验值寄存器 CLPx 含有由校验功能产生的校验信息 这些寄存器包 含 7 个不同宽度的校验值 分别是 CLP0 5 0 CLP1 6 0 CLP2 7 0 CLP3 8 0 CLP4 9 0 CLPS 5 0 和 CLPD 5 0 一旦自校验次序确定 CAL 被清零 CLPx 自动 被置位 校验 之后 用户对这些寄存器进行写操作 可能无法满足线性误差规范的要求 地址 4003 B000h 基地址 34h 偏移量 4003 B034h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 写 0 CLPD 复位 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLPD 校验值 28 3 12 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLPS 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 38h 偏移量 4003 B038h D 数 据位 D 31 30 D 29 D 28 D 27 D 26 D 25 D 24 D 23 D 22 D 21 D 20 D 19 D 18 D 17 D 16 读 写 0 复 位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D10 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLPS 复位 0 1 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLPS 校验 值 28 3 13 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLP4 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 3Ch 偏移量 4003 B03Ch 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D10 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLP4 复位 0 1 0 D31 D10 0 保留位 只读 且各位值为 0 D9 D0 CLP4 校验 值 28 3 14 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLP3 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 40h 偏移量 4003 B040h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLP3 复位 0 1 0 D31 D9 0 保留位 只读 且各位值为 0 D8 D0 CLP3 校验 值 28 3 15 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLP2 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 44h 偏移量 4003 B044h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLP2 复位 0 D31 D8 0 保留位 只读 且各位值为 0 D7 D0 CLP2 校验 值 28 3 16 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLP1 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 48h 偏移量 4003 B048h D 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 CLP1 数 据位 D 31 30 D 29 D 28 D 27 D 26 D 25 D 24 D 23 D 22 D 21 D 20 D 19 D 18 D 17 D 16 读 写 0 复 位 0 写 复位 0 1 0 D31 D7 0 保留位 只读 且各位值为 0 D6 D0 CLP1 校验值 28 3 17 ADC 正向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLP0 更多的信息 请参阅 CLPD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 4Ch 偏移量 4003 B04Ch 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 D D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLP0 校验 值 28 3 18 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLMD 负向增益 通用校验值寄存器 CLMx 含有由校验功能产生的校验信息 这些寄存器包含 7 个不 同宽度的校验值 分别是 CLM0 5 0 CLM1 6 0 CLM2 7 0 CLM3 8 0 CLM4 9 0 CLMS 5 0 和 CLMD 5 0 一旦自校验次序确定 CAL 被清零 CLPx 自动 数 据位 D 15 14 D 13 DD 12 11 D 10 D 9 D 8 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 1 0 读 0 写 CLP0 复 位 0 0 被置位 校验之后 用户对这些寄存器进行写操作 可能无法满足线性误差规范的要求 地址 4003 B000h 基地址 54h 偏移量 4003 B054h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLMD 复位 0 1 0 1 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLMD 校验 值 28 3 19 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLMS 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 58h 偏移量 4003 B058h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLMS 复位 0 1 0 1 0 1 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLMS 校验 值 28 3 20 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLM4 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 5Ch 偏移量 4003 B05Ch 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLM4 复位 0 1 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLMS 校验值 28 3 21 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLM3 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 60h 偏移量 4003 B060h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLM3 复位 0 1 0 D31 D6 0 保留位 只读 且各位值为 0 D5 D0 CLM3 校验 值 28 3 22 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLM2 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 64h 偏移量 4003 B064h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLM2 复位 0 1 0 D31 D7 0 保留位 只读 且各位值为 0 D6 D0 CLM2 校验 值 28 3 23 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLM1 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 68h 偏移量 4003 B068h 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLM1 复位 0 1 0 D31 D7 0 保留位 只读 且各位值为 0 D6 D0 CLM1 校验 值 28 3 24 ADC 负向增益通用校验值寄存器 ADC0 CLM0 更多的信息 请参阅 CLMD 寄存器描述 地址 4003 B000h 基地址 6Ch 偏移量 4003 B06Ch 数据位 D31 D30 D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 读 写 0 复位 0 数据位 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读 0 写 CLM0 复位 0 1 0 D31 D7 0 保留位 只读 且各位值为 0 D6 D0 CLM0 校验值 28 4 功能描述 在复位 低功耗停止模式或者是当 SC1n 中的 ADCH 各位都为高时 ADC 模块是 禁止的 具体的请参阅电源管理信息 当一个转换完成后另外一个转换还没有开始的时 候 ADC 模块处于空闲的状态 当 ADC 空闲时 异步时钟输出使能禁止 或者 CFG2 ADACKEN 位为 0 ADC 模块处于最低功耗状态 一旦软件选定通道 ADC 模 块能执行模拟信号到数字信号的转换 所有的模式根据一系列的线性逼近算法执行转换 操作 为了满足精确定位的要求 ADC 模块必须通过使用芯片校验功能进行校验 具体的 关于如何执行校验操作请参阅校验功能的介绍 当转换完成时 转换的结果保存到数据结果寄存器中 如果中断使能 SC1n AIEN 1 各自的转换完成 SC1n COCO 位置位 1 就会产生一个中断 ADC 模块具有自动和比较寄存器 CV1 和 CV2 转换结果比较的功能 设置 SC2 ACFE 1 在任何转换模式和配置信息下 都可以使能比较功能 ADC 模块具有将多次转换的结果求均值的功能 设置 SC3 AVGE 位 在任何转换 模式和配置信息下 都可以使能硬件计算均值功能 注意 对于芯片的特定模式的操作 请参阅 MCU 的电源管理信息 28 4 1 时钟选择和分频控制 以下四个时钟源的任一个都可以作为 ADC 模块时钟源 这个时钟源除以一个设置 值来产生输入时钟 ADCK 设置 CFG1 ADICLK 段从下面的时钟源来选择时钟源 1 总线时钟 这是复位后默认的选择 2 总线时钟二分频 对于更高的总线时钟速率 设置 CFG1 ADIV 段 选择总线时钟 16 分频 3 ALTCLK 这是根据 MCU 定义的 请参阅芯片配置信息 4 异步时钟 ADACK 该时钟源产生于 ADC 模块中的一个时钟源 当 选择异步时钟源不要求时钟先于转换开始使能 当上述情况发生时 ADACKEN 0 异步时钟在转换开始使能 转换结束时关闭 在这种情况下 有一个相关的时钟会 启动延迟 每个时钟源之后重新开始 为了防止转换时间的差异性 ADACK 时钟 启动延迟 可以设置 CFG2 ADACKEN 1 在使用 ADACK 时钟源进行初始化任 何转换之前 最坏情况等待 5us 启动时间 当 MCU 在正常停止模式下 常将 ADACK 作为输入时钟源 转换也是有可能的 更多的信息请参阅电源控制 不管选择哪种时钟 时钟的频率必须下降到 ADCK 要求的频率区域内 如果有 效时钟太慢 ADC 可能不按照规定的条件运行 如果有效时钟太快 时钟必须分频 到合适的频率 分频是由 CFG1 ADIV 各位确定的 如 1 分频 2 分频 4 分频或 8 分频 28 4 2 参考电压选择