ADC

本应用笔记将说明如何以及何时使用 Microchip tinyAVR® 0 和 1 系列以及 megaAVR® 0 系列 ADC 上提供的强大噪声抑制功能。在这些 ADC 中，输入信号通过一个采样和保持电路馈送，可确保 ADC 的输入电压在采样期间保持在恒定值。

所有的STM32芯片中都带有逐次逼近型ADC模块，关于它的应用非常广泛和频繁。不过,应用过程中时常也会遇到些问题，这尽力小结下，与大家分享出来算作一些提醒。

德州仪器(TI)于今日推出一款新型超高速模数转换器(ADC)，具有业界较宽的带宽、领先的采样率和低功耗。ADC12DJ5200RF可以帮助工程师实现5G测试应用和示波器的高精度测量，以及雷达应用的直接x波段采样。

Microchip tinyAVR® 1系列器件具有10位逐次逼近寄存器（Successive Approximation Register，SAR）模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC），转换速率最高115 ksps。该ADC配有一个灵活的多路开关，因此可测量多个单端输入引脚的电压。单端输入通道以地为参考。ADC输入信号通过一个采样保持电路馈送，可确保ADC的输入电压在采样期间保持在恒定水平。此外，该ADC还具有多个介于0.55V和VDD之间的内部参考电压。

<font color="#0000C6" size="4"><a href="http://mcu.eetrend.com/files/2018-08/wen_zhang_/100012955-45798-7.pdf">…《tinyAVR® 1系列的ADC基础》</a></font>

Microchip tinyAVR® 1系列控制器提供10位分辨率的模数转换器。在大多数情况下，10位分辨率已足够，但在某些情况下，需要更高的精度。可使用特殊的信号处理技术提高测量的分辨率。通过使用称为“过采样和抽取”的方法，可以实现更高的分辨率，而无需使用外部ADC。例如，使用10位ADC时，可通过过采样技术实现12位结果。本应用笔记说明了该方法的工作原理，以及该方法正常工作所需满足的条件。本应用笔记还提供了用于实现此过采样技术的源代码（符合上述工作原理）。

<font color="#0000C6" size="4"><a href="http://mcu.eetrend.com/files/2018-07/wen_zhang_/100012855-45606-q.pdf">…《tinyAVR® 1系列的ADC过采样》</a></font>

单片机的基准电压一般为3.3V，如果外部信号超过了AD测量范围，可以采用电阻分压的方法，但是要注意阻抗匹配问题。比如，SMT32的模数输入阻抗约为10K，如果外接的分压电阻无法远小于该阻值，则会因为信号源输出阻抗较大，AD的输入阻抗较小，从而输入阻抗对信号源信号的电压造成分压，最终导致电压读取误差较大。

因此对于使用单片机读取外部信号电压，外接分压电阻必须选用较小的电阻，或者在对功耗有要求的情况下，可选用大阻值的电压分压后，使用电压跟随器进行阻抗匹配（电压跟随器输入阻抗可达到几兆欧姆，输出阻抗为几欧姆甚至更小）。如果信号源的输出阻抗较大，可采用电压跟随器匹配后再接电阻分压。

对于外置的ADC芯片，在选型时，要留意其类型（SAR型、开关电容型、FLASH型、双积分型、Sigma-Delta型），不同类型的ADC芯片输入阻抗不同——

1、SAR型：这种ADC内阻都很大，一般500K以上。即使阻抗小的ADC，阻抗也是固定的。所以即使只要被测源内阻稳定，只是相当于电阻分压，可以被校正；

前段时间有一个客户需要用到4线电阻触摸屏，为了节省一片触摸屏控制芯片，客户决定使用MCU直接控制4线电阻触摸屏，主要使用到了MM32的ADC外设资源，通过ADC采集触摸屏的X+\Y+的电压，算出相对应的坐标轴，并且显示在显示屏上。所以今天将结合该例程和大家一起熟悉、了解MM32的ADC配置流程。

<strong>一、触摸屏操作原理 </strong>

电阻触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层，它的内表面也涂有一层涂层，在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。

<strong>二、MM32驱动电阻触摸屏的实现</strong>

在本视频中，我们将介绍AVR® MCU的ADC转换触发功能。
AVR® ADC有三种主要的转换模式：单次转换，自由运行转换和自动触发。
单次转换意味着需要每次通过软件手动触发新的转换。
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<font size="4" color="blue">前言</font>

模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高低阈值，用户可以预先设定个模拟看门狗的上下限电压值，一旦采集到的电压超出该上下限，将会触发模拟看门狗中断。模拟看门狗一般用于检测单个的常规或注入转换通道，或同时检测所有的常规和注入通道。

<font size="4" color="blue">模块框图 </font>
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本文将详细介绍ADC入门的基础知识。

目录

1、ADC是什么

2、背景、发展

3、现状

4、发展方向

5、ADC的基本框架

6、Nyquist采样定理

7、ADC的输入输出

8、ADC的性能参数

9、CMOS ADC 的结构

10、pipeline ADC

11、集成电路的设计方法

更多详情请点击附件进行下载：

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