1.6硬体结构介绍ADC与DAC

1SunplusSPCE061A微控制器ADC与DAC2概述SPCE061A的特色是其强大灵活的语音功能；而单片机对语音处理的支持，除了其处理能力外，还有片内集成的ADC、DAC；特别是集成有AGC电路的MIC通道。AGC：自动增益控制3SPCE061A内部ADC4SPCE061A的ADC8通道10位模-数转换器。7个通道（Line_IN）用于将模拟量信号转换为数字量信号,可以直接通过引线(IOA[0~6])输入。1个通道只作为语音输入通道，通过内置有自动增益控制放大器的麦克风通道(MIC_IN)输入。5SPCE061A的ADC<2>由数模转换器DAC0和逐次逼近寄存器SAR组成逐次逼近式模-数转换器。硬件ADC的最高速率限定为(Fosc/32/16)Hz。

Fosc(Hz)20.48M24.576M32.768M40.96M49.152MAD转换速率40KHz48KHz64KHz80KHz96KHz6ADC结构7ADC转换过程8ADC相关寄存器P_ADC(读/写)(7014H)

该单元储存MIC输入的A/D转换的数据。P_ADC_Ctrl(读/写)(7015H)

为ADC的控制端口b15~b16

b5~b0DAR0读写---b15b14~9

b8

b7

b6

b5~3

b2

b1

b0RDY(R)---V2REFB(W)VEXTREF(W)DAC_OUT(W)---AGCE(W)MIC_EN(W)ADE(W)9P_ADC_Ctrl设置对照表10P_ADC_MUX_CtrlP_ADC_MUX_Ctrl(读/写)(702BH)

ADC多通道（Line_IN）控制是通过对P_ADC_MUX_Ctrl(702BH)单元编程实现的。11P_ADC_MUX_Ctrl设置寄存器12ADC

Line_IN数据寄存器P_ADC_MUX_Data(读)(702CH)P_ADC_MUX_Data单元用于读出LINE_IN[7:1]10位ADC转换的数字数b15~b6b5~b0ADC转换结果----13ADC直流电气特性ADC直流电气项目项目符号最小值典型值最大值单位ADC分辨率RESO10bitADC信噪比SNR50dBADC积分非线性INL±4LSBADC差分非线性DNL±0.5LSBADC转换率Fconv96KHz电源电流@Vdd=3VIADC3.4mA功耗@Vdd=3VPADC10.2mW14MIC输入通道结构15MIC输入通道带宽调整CextRextCopifupper–3db

flower–3dbgain0.22uf5.1K0476.6KHz107Hz43db0.22uf5.1K5000pf31.9KHz107Hz43db0.22uf5.1K10000pf15.0KHz107Hz43db0.22uf5.1K15000pf9.8KHz107Hz43db0.22uf5.1K20000pf7.3KHz107Hz43db0.22uf5.1K30000pf4.8KHz107Hz43db0.22uf5.1K40000pf3.5KHz107Hz43db0.22uf5.1K50000pf2.8KHz107Hz43db0.10uf5.1K0476.6KHz107Hz43db16Line_IN输入通道性能信号输入电压范围

AVSS-0.3V~AVDD+0.3V测量电压范围

VEXTREF0：使用默认基准电压

0~AVDDVEXTREF1：使用外部基准电压0~VEXTREF17Line_IN输入通道相关接口输入端口

IOA[6:0]，用到的相应设为悬浮输入方式。模拟地

与IOA低八位地共用一个接地点。18SPCE061A内部DAC19SPCE061A的DAC两路10DAC（DAC1、DAC2）

AUD1和AUD2管脚输出电流型DAC0~3mAVdd=3.3V0~2mAVdd=3.3V20音频输出典型接线图21DAC结构22DAC相关寄存器P_DAC1(读/写)(7017H)

该单元为一个带10位缓存器(DAR1)的10位D/A转换单元(DAC1)。用于向DAR1写入或从其中读出10位数据。

b15~b6

b5~b0DAC1数据（读/写）-----23DAC相关寄存器P_DAC2(读/写)(7016H)

P_DAC2(写)：通过此单元直接写入10位数据到10位缓存器DAR2，来锁存DAC2的输入数字量值(无符号数)。P_DAC2(读)：从DAR2内读出10位数据。

b15~b6

b5~b0DAC2数据（读/写）-----24DAC控制寄存器P_DAC_Ctrl(写)(702AH)

DAC音频输出方式的控制单元。第5~8位用于选择DAC输出方式下的数据锁存方式；第3、4位用来控制A/D转换方式。第1位总为‘0’用于双DAC音频输出。

25P_DAC_Ctrl设置对照表b8b7b6b5b4b3DAC1_Latch(写)DAC2_Latch(写)AD_Latch(写)00：直接将DAR1内数据锁存到DAC1内(缺省设置)01：通过TimerA溢出将DAR1内的数据锁存到DAC1内10：通过TimerB溢出将DAR1内的数据锁存到DAC1内11：通过TimerA或TimerB的溢

出将DAR1内的数据锁存到DAC1内00：直接将DAR2内的数据锁存到DAC2内(缺省设置)01：通过TimerA溢出将DAR2内的数据锁存到DAC2内10：通过TimerB溢出将DAR2内的数据锁存到DAC2内11：通过TimerA或TimerB的溢出将DAR2内的数据锁存到DAC2内00：通过读P_ADC触发ADC自动转换(缺省设置)01：通过TimerA溢出触发A/D转换10：通过TimerB溢出触发A/D转换11：通过TimerATimerB的溢出触发A/D转换26应该注意的地方音频元器件布局与布线在PCB板的布局、布线时，要注意MIC回路与音频输出回路的分开，最好能在板子的不同两侧。关于省电

当不用ADC、DAC时，可以在软件中关掉它们，但电源最好接上，防止芯片内漏电。27ADC、DAC=语音功能？SPCE061A提供了10位分辨率的ADC，以及两路10位DAC，另外在片上集成了AGC控制的运放，构成MIC输入通道。这些都为SPCE061A的语音功能提供了必备的硬件基础。28通过串行口与外设通讯UART是一般通用单片机的必备设备，SPCE061A也提供了一路全双工的UART，另外还提供了一路SIO同步串行