SAR ADC使用一个采样电容充电至输入信号电压，SAR逻辑对此电压做数据转换。然而，这个ADC内的采样电容是由外部的信号源直接充电的，也因着采样电容值、输入阻抗、还有外部线路影响，需要一段充电稳定时间来保证对输入信号电压量测的准确性。为达到好的ADC量测，必需设置足够的采样时间。否则，前一次在某一输入通道转换所残余在采样电容上的电荷，会影响目前正在进行转换通道的准确性。ADC精度不仅取决于ADC性能和功能，还取决于ADC周围的整体应用设计。此应用笔记旨在帮助用户如何设置正确软、硬件使ADC达到准确的量测，也提供相关应用上的注意事项。

AT32 ADC自校准功能可以补偿偏移误差，在ADC使用前先进行一次自校准可保证在数据手册揭示范围的任何环境条件之下，TUE小于4 LSB，也就是保证12位ADC静态准确度（accuracy）可达10位以上。

至于ADC的动态参数（如：ENOB）及其代表的误差程度，通常在语音和特定音频应用才会考虑，在一般MCU的应用场合不会太重视，在本文中也不于讨论。

就供电侧噪声而言，开关式电源模块通常内置快速切换功率晶体管，这会在输出中产生高频噪声，此切换噪声介于15 kHz至1 MHz之间，也需留意。线性稳压器的输出质量更佳。如果使用切换电源，建议使用线性稳压器供应模拟级。建议在电源线和地线之间连接具有优良高频特性的电容。应在靠近电源的位置安装一个0.1 μF和一个1至10 μF的电容。这些电容允许直流信号通过它们。小值电容过滤高频噪声，高值电容过滤低频噪声。要过滤高频噪声，还可使用与电源串联的铁氧体电感器（ferrite bead）。由于线的串行电阻极低，此解决方案导致的直流损失极低（可忽略不计），除非电流很大。

微控制器端VDD和VSS引脚的安装位置很接近，因此可以在尽量靠近的位置通过极短的引线将电容连接到微控制器。VDDA和VREF+引脚必须连接到两个外部去耦电容，100 nF陶瓷电容加上1 μF钽电容或陶瓷电容。注意数字地与模拟地应相互隔离，避免噪声串扰。

其它AT32型号MCU则没有以上限制（例如：AT32F403A、AT32F407、AT32F421、AT32F435/437等系列），所有具有ADC输入功能的GPIO引脚都是耐5V引脚。这类引脚在未使用作ADC输入信号而作为数字输入时，需设置为浮空输入、输入上拉、或输入下拉模式，就可以输入高于VDD的电压而不干扰ADC的操作。但使用者仍需注意输入电压不可超出5.5V。但作为ADC输入使用设置为模拟模式时，则失去耐5V特性，使用者需注意输入电压不可超出VDD+0.3V。

在GPIO引脚输入负电压也会干扰ADC的转换。注意输入电压不可低于-0.3V。

模拟输入信号噪声

• 采样平均滤波

• 添加外部滤波器

关于模拟信号源具有高输入阻抗特性或加入RC滤波器时，ADC的测量设置请详细参考第3章内容。

CPU生成的内部噪声

为使CPU（以及其他外设）对ADC的影响最小化，必须使采样和转换期间的数字信号变化量最小化（数字静默）。使用下列方法之一可以实现这一点（在采样和转换时间内实现）：

• 内部CPU变化量最小化（CPU停止，等待模式）

• 停止非必要外设（计时器、通信等）的时钟

PCB上与模拟输入走线交叉的数字走线可能影响模拟信号。通过让接地走线来屏蔽模拟信号，可以减少串扰产生的噪声。PCB布线时，应考虑对ADC输入信号给予屏蔽，可在信号线周围铺铜并就近接地，同时应尽量缩短走线距离。另外在ADC采样和转换时间内实现I/O引脚变化量最小化，对减小对ADC的干扰很有帮助。

沿敏感模拟信号布置接地走线，在PCB上提供屏蔽。双层PCB的另一侧也应具有接地板。这样可以防止干扰和I/O串扰影响信号。应使用屏蔽线缆将远距离信号（例如：传感器）连接到PCB或注意尽可能缩短PCB上信号的路径长度。晶振、时钟以及存在快速变化的信号线尽量远离ADC输入信号。

SAR ADC内部采样保持电容在采样开关接通后，在采保电容稳定时间内需要一个足够的充放电电流，而通常实际的信号电路若具有较高的输入阻抗，往往不能提供足够大的电流快速为ADC内采样电容充电。为此大部分的应用都采用在ADC输入管脚到地接一个外部大电容作为一个电荷存储器，即图3中的CEXT。这个电容参与采样时电路的充放电过程，以便向SAR ADC采样电容提供充足的电荷，而对内部采样电容进行快速充电，并且稳定ADC输入点的电压。此CEXT与RAIN组成的RC滤波器也顺带限制到达ADC输入端的带外噪声，同时也帮助衰减ADC输入端中开关电容频繁切换和通断的反冲噪声影响。当然此RC滤波器也限制了VAIN信号源的截止频率。

• 计算CEXT

• 计算RAIN

• 采样时间不足的后果

若遵照计算CEXT的方式在ADC输入放置足够大的CEXT，要使CADC稳定所需要的时间就显得非常短。另外也只有一个情况之下可以不需要CEXT就是RAIN很小的时候。一般来说RAIN很小是因为传感器有输出缓冲极，这是RAIN都小于100Ω。以上情况采样时间都容易满足。

不足的采样时间会造成ADC通道间互相干扰。就如本文开头所讨论的，这是因为电荷从一个通道累积在CADC上并转移到另一个通道，造成通道间互相影响。

• 信号源高阻的后果

使用者可以依照下述步骤调试ADC的采样时间：

• 首先设置ADC时钟频率为最高值，并设置采样周期为最大值；
• 尝试ADC转换并检视转换结果；
• 若转换数值符合预期，则可逐步调试减小采样周期并观察ADC转出值，以求得足够而不过长的采样时间；
• 若最大采样时间所得转换值不符合预期，使用者需要降低ADC时钟频率，或是照着前文计算并外加合适大小的CEXT；硬件设置完成后再修改软件设置，逐步调试出合适的采样时间及采样间隔。

• 采用平均法、移动平均法、或中值滤波；
• 对同一ADC通道采样两次，将第一次的值丢弃而使用第二次的采样的值。此种方式可以消除输入源内阻过大而在不同通道切换时，上一个通道的电压来不及从采样电阻放电而累积的电荷，导 致影响下一个通道的转换值；
• 若ADC输入信号大约在0V到VREF+/2时，可交替转换该ADC输入通道和内部VINTRV源，也可达到让采样电阻有足够时间充放电的效果，避免通道间干扰。若有内部VSSA通道，交替转换ADC输入通道和内部VSSA通道效果会更好且省时。因为让ADC采样电路放电到VSSA比起充放电到VINTRV可以以更快的采样时间达成。

概述

启动存储器(Boot Memory)默认是作为BOOT模式用来存放原厂固化的启动代码。不过，在具有AP mode系列产品上，添加了新功能，启动存储器也可以选择作为主存的扩展区(AP模式)用来存放用户自定义代码。

注意：启动存储器AP模式只能设置一次不可逆，设置后原启动存储器BOOT模式功能不可恢复。

本应用指南将介绍主存扩展的使用范例，下面以AT32F415系列为例，其中：

• 章节2.1介绍使用Artery ICP Programmer将启动存储器开启AP模式，作为主存扩展的步骤。

• 章节2.2介绍项目run_in_boot_memmory在启动存储器执行应用程序的示例。

• 例程放在BSP标准库

  utilities\at32xx_boot_memmory_ap_demo\run_in_boot_memmory目录

范例程序

使用Artery ICP Programmer将启动存储器作为主存扩展使用

要使用ICP Programmer，请参照以下步骤：

• 连接J-Link或AT-Link仿真器到AT32F415并上电；

• 开启ICP programmer，选择用J-Link或AT-Link做连接；

• 通过菜单栏：“设备操作”－“启动程序存储区AP模式”，如下图：

• 为防止误操作，需按照提示手动输入启用秘钥0xA35F6D24，操作后“存储器信息”表格中会有成功或失败的提示信息。

• 关于ICP Programmer的详细说明，请参阅ICP Programmer用户手册。

run_in_boot_memmory：在启动存储器执行应用程序

在此例程中，硬件从主存储器启动，主存储器的代码会从串口(USART1)输出信息，启动存储器中的代码会初始化LED灯并让LED2闪烁。要在启动存储器执行应用程序，需对Keil进行如下设置：

• 设置启动存储器的起始位置及范围。

• 范例程序把要载入启动存储器的应用代码编写成单独的c文件，范例中是把LED灯闪烁的相关代码放在run_in_boot_memmory.c，右键点击.c文件在Options选项中将地址编到IROM2。

• 编译后查看分散加载描述文件(scatter file)，可以看到目标文件(object file) run_in_boot_memory.o放置到了启动存储器。

• 添加启动存储器flash算法。

• 下载并运行后可以看到对应执行结果LED闪烁。

概述

本使用指南展示如何使用 Magic Packet，透过ethernet将单片机唤醒，用户可基于这个功能，开发自己想添加的应用。

硬件资源

1) DM9162以太网模块
2) AT-START-F407 V1.0实验版
3) 以太网线
4) PHY上必须外挂晶振25MHz

软件资源

wake_on_lan, 远程唤醒源程序，透过魔术封包唤醒单片机

AT32 wake on LAN程序设置

管脚设置

LwIP设置

硬件资源只提供从PHY到MAC的信号处理，若要进行开发，则需要实作TCP/IP协议栈，在本应用中使用LwIP协议栈，该协议栈主要关注的是怎样减少减少内存的使用和程序代码的大小，这样就可以让LwIP适用于资源有限的小型平台例如嵌入式系统，更详细的内容可以访问官方网站。

由于整个协议栈已经整合到代码中，大部分的内容都无须修改，使用者只要根据自己的网段去设定IP地址及闸口地址即可，这两个全局变量宣告在netconf.c的上头。

wake on LAN project设置

在本应用中，与其他历程不同的是，在配置完LwIP之后，整个程序就准备进入SLEEP mode, 所以除了接收器之外，其他如发送器、DMA等等相关功能都必须要关闭。此外还要开始魔术封包检测及配置外部触发，emac的远程唤醒对应到的中断线是19。

上位机配置

1. 设定上位机的IP地址、网路屏蔽及闸口，IP地址与闸口需要跟芯片设置在同一个网段下。
2. 打开PC端的发送魔术封包的工具，这里使用WakeMeOnLan, 这里需要手动输入单片机的IP
3. 唤醒之后LED开始闪烁

关于雅特力

雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，专注于ARM ®Cortex®-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，全系列采用55nm先进工艺及ARM® Cortex®-M4高效能或M0+低功耗内核，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能，并支持工业级别芯片工作温度范围（-40°~105°）。

雅特力目前已累积相当多元的终端产品成功案例：如微型打印机、扫地机、光流无人机、热成像仪、激光雷达、工业缝纫机、伺服驱控、电竞周边市场、断路器、ADAS、T-BOX、数字电源、电动工具等终端设备应用，广泛地覆盖5G、物联网、消费、商务及工控等领域。

近年来，伴随着新能源车的生产制造及其对安全性较高驱动力电池的要求，高效率驱动力电池BMS愈来愈获得重视，市场占有率开始疯狂扩大。据统计，2020年我国BMS市场需求规模为97亿元，同比增长6.6%，预计2022年BMS市场规模将超120亿元，2025年预计达到160亿元以上。

众所周知，锂离子电池含有活性很高的锂金属，同时由于单节锂电池的容量密度有限，过度充电、放电，过大电流充电、放电都会破坏锂电池内部结构，影响电池使用寿命和性能，温度过高或过低也会影响活跃情况及安全性，严重者会导致锂电池燃烧、爆炸。因此，在锂电池电路中通常都会设计一套安全保护装置—BMS智能保护板，以保证电池安全，延长电池寿命，充分发挥锂电池优越性能。

BMS智能保护板是为大容量串联锂电池组量身打造的管理系统，具备电压采集、大电流主动均衡、过充过放过流过温保护等功能，通常由MCU、模拟前端AFE，及存储器等周边电子元器件组成，MCU作为BMS保护板的控制核心，起到了至关重要的作用。

雅特力AT32 MCU BMS智能保护板应用方案

雅特力AT32 MCU搭载Cortex-M4内核，支持CAN*2，RS-485，UART等丰富的外设接口，可实现多种通讯模式，并根据电池组的配置文件处理数据做出适当的决策。在充放电过程中，实时采集电池组中每块电池的端电压、温度、充放电电流及总电压，防止电池发生过充电或过放电现象，保护并延长电池使用寿命。在充满电时能保证各单体电池之间的电量平衡电流（三元/铁锂30±5 mA，钛酸锂20±5 mA），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果。

雅特力AT32 MCU以高性能、高稳定性、高性价比、低功耗的优势，在BMS保护板领域得到大量应用和量产，基于雅特力AT32F421、AT32F413的BMS保护板已广泛应用在电动两轮车/三轮车、工业无人机、仓储AGV行业车辆、房车储能、船舶设备、户外便携储能、家庭储能、商用清洁、电动低速车等场景。

雅特力AT32F413在BMS保护板应用中的优势

• 高达200MHz CPU主频和256KB Flash，满足LED/LCD显示需求
• 片上集成CAN*2、RS-485、UART等丰富外设接口，可实现多种通讯模式
• CAN连接电动车控制器，提高系统稳定性和数据传输速率
• I2C连接模拟前端AFE，可进行参数配置和实时获取数据
• 快速ADC转换速率，及时获取电池电压电流和温度数据并作出处理，防止过充过放过流过温
• 支持工业级别芯片工作温度范围-40~105°C，对复杂的工作环境适应性强，保障系统稳定性
• 支持sLib安全代码库，提供核心代码保护

为提供更具竞争力的产品方案，紧跟汽车电动化、网联化、智能化发展趋势，雅特力与达锂电子展开积极合作。9月16日，雅特力副总经理黄呈俊与达锂电子常务副总裁朱峰、研发副总裁冯耀辉、采购总监黄根和就合作事宜展开交流并达成共识，双方将发挥各自的特色和优势合作共赢，提供更具竞争力的MCU和更高集成度、更精准、更安全稳定的电池管理方案。达锂作为领先的科技驱动型新能源企业，在新能源领域发展中起着举足轻重的作用，达锂BMS智能保护板具有灵敏侦测、全时智能均衡，智能通讯、实施管控，性能提升、延缓劣化，电量转移式均衡等优势。

关于达锂

2015年的一天，一批怀揣着绿色新能源梦想的比亚迪资深工程师创建了达锂，今天，达锂不仅能生产全球领先的各类动力、储能锂电池保护板，还能实现个性化需求定制，我们相信，未来，达锂将助力中国在新能源领域实现弯道超车，为全球能源、环境危机做出更大贡献。

目前，达锂拥有成熟的产业链，雄厚的技术实力及广泛的品牌影响，以科技创新为发展驱动力，搭建了“DALY-IPD集成产品研发管理体系”，累计获得近100项专利技术，所生产的产品先后通过ISO9001质量管理体系、欧盟CE、欧盟ROHS、美国FCC、日本PSE等认证，畅销全球130多个国家和地区。

本使用指南描述了使用VSCode开发、编译、下载、调试AT32 MCU的解决方法，支持AT32F全系列
芯片。