[Dsp的adc转换模块.doc

在现实世界中，许多量都是模拟量，例如电压、电流、温度、湿度、压力等信号;而在DAP等微控制器世界中，所有的量却都是数字量，那如何实现将现实世界的模拟量提供给DSP等微控制器呢?模/数转换器ADC模块就是连接现实世界和微控制器的桥梁，它可以将现实世界的模拟量转换成数字量，提供给控制器使用。本章将详细介绍X281x内部自带ADC模块的性能、特点及其工作方式，并从硬件和软件两方面的角度来探讨如何提高内部ADE二的采样精度。 13. 1 X281x内部的ADC模块 X281x内部的ADC模块是一个12位分辨率、具有流水线结构的模/数转换器，其结构框图如图13一I所示。从图13一1可以很清楚地看到，X281x的ADC模块一共具有16个采样通道，分成两组:一组为ADCINA0~ADCINA7;另一组为ADCINB0~ADCINB70. A组的采样通道使用采样保持器A，也就是图中的S/ H-A;B组的采样通道使用采样保持器B，也就是 图中的S/ H-B。 虽然ADC模块具有多个输人通道，但是它内部只有1个转换器，也就是说同一时刻只能对1路输人信号进行转换。当有多路信号需要转换时，ADC模块通过前端模拟多路复用器Analog MUX的控制，在同一时刻，只允许1路信号输入到ADC的转换器中。 如图13-2所示，假设现在对ADCINA0 , ADCINA2 , ADCINA3、ADCINA5这4路输人信号进行A/D转换，转换的顺序为ADCINA0 , ADCTNA3 , ADCINA2 , ADCINA5，则第1次Analog MUX中ADCINAO通道的开关闭合，ADCINAO信号输人至转换器中，转换的结果存放于结果寄存器ADCRESULTO中;第2次Analog MUX中ADCINA3通道的开关闭合，ADCINA3信号输人至转换器中，转换的结果存放于结果寄存器ADCRESUI.II中;第3次Analog MUX中ADCINA2通道的开关闭合，ADCINA2信号输人至转换器件，转换的结果存放于结果寄存器ADCRESULT2中;第4次Analog MUX中ATOCINA5通道的开关闭合，ADCINA5信号输人至转换器中，转换的结果存放于结果寄存器ADCRESUlT3中。至此，完成一个序列的转换。可见，同一时刻，ADC模块只能对1个通道的信号进行转换。 上面的例子中是对4个通道进行采样并转换，转换的顺序为ADCINAO , ADCINA3 , ADCINA2,ADCINAS，那ADC模块是如何来实现预定的转换顺序呢?换句话说，如何才能让ADC按照用户指定的顺序对各个通道进行采样并转换呢?如图13-2所示，ADC模块内部具有自动序列发生器，用户可以通过编程为序列发生器指定需要转换的通道顺序。这里，序列发生器中第1个通道为ADCINA0，然后是ADCINA3,ADCINA2和A DCINA 5，一启动转换，ADC便按照序列发生器中通道的顺序对指定的输人信号进行转换。 从图13-1可以看到，X281x的ADC模块具有2个8状态的序列发生器:SEQ1和SEQ2。这2个序列发生器分别对应于2组采样通道:A组通道ADCINA0~ADCINA7对应于序列发生器SEQI，而B组通道ADCINB0~ADCINB7对应于序列发生器SEQ2。此时，ADC工作于2个独立的8通道模块。当ADC级联成一个16通道的模块时，SEQ1和SEQ2也级联成一个16状态的序列发生器SEQ。对于每个序列发生器，一旦指定的序列转换结束，已选择采样的通道值就会被保存到各个通道的结果寄存器中。对应于16个信号输人通道，X281x的ADC模块总共有16个结果寄存器ADCRESULT0---ADCRESULT15. 13.1.1 ADC模块的特点 X281X内部自带ADC模块的特点如下 ①共有16个模拟量输人引脚，将这16个输人引脚分成了2组:A组的引脚为ADCINAO~ADCINA7,B组的引脚为ADGINB0^-ADCINB7. ②具有12位的ADC内核，内置有2个采样保持器S/H-A和S/ H-B。从前面的学习可以知道，引脚ADCINA0-- ADCINA7对应于采样保持器S/H-A，引脚ADCINB0 ---ADCINB7对应于采样保持器S/H-B. ③ADC模块的时钟频率最高可配置为25 MHz，采样频率最高为12. 5 MSPS，也就是说每秒最高能完成12. 5个一百万次的采样。 ④ Arc模块的自动序列发生器可以按2个独立的8状态序列发生器( SEQ1和SEQ2 )来运行，也可以按一个16状态的序列发生器(SEQ)来运行。不管是SEQ1 , SEQ2或者是级联后的SEQ，每个序列发生器都允许系统对