RA6T2的16位模数转换器操作 [9] 配置RA6T2 ADC模块 (6)

RA助手 · 发表于 2023-8-8 10:42:13

2 配置RA6T2 ADC模块

2.2 以16位深度操作ADC

RA6T2 MCU上的ADC外设的独特之处在于，它能够利用过采样和平均值计算技术将12位分辨率扩展到16位分辨率。有5对不同的转换方法 – 扫描模式组合可以达到16位分辨率，已在下表中突出显示：

表8. 突出显示的转换方法 – 扫描模式组合可以提供16位分辨率

每对模式组合的扫描操作过程将在以下各节中更详细地描述。

2.2.1 过采样模式 – 单次扫描模式组合

以下步骤详细说明了过采样模式 – 单次扫描模式组合的操作过程：

1. 在过采样模式 – 单次扫描模式组合下，扫描操作在输入软件触发信号或外设模块触发信号时开始。与触发信号对应的扫描组启动。

2. 根据数字滤波器中的抽头数和A/D转换值相加/平均值计算次数，对每个模拟通道进行过采样。每个模拟通道的过采样完成后，将丢弃存储在数字滤波器中的过采样数据。

3. 过采样完成后，输出每个模拟通道的A/D转换数据。A/D转换数据将存储在数据寄存器（ADDRi（i = 0至28）和ADEXDRj（j = 0至2、5至8））中。如果使用FIFO，A/D转换数据也将存储在FIFO数据寄存器（ADFIFODRk（k = 0至8））中。

4. 如果使能扫描结束中断，则当分配给该扫描组的所有虚拟通道的A/D转换完成时，将产生该扫描组对应的扫描结束中断。

5. 在扫描操作期间，该扫描组对应的 ADGRSR.ACTGRn（n = 0至8）位置1。执行A/D转换的A/D转换器对应的ADSR.ADACTm（m = 0、1）位也置1。扫描操作完成后，每个位都清零，A/D转换器进入空闲状态。

以下是过采样模式 – 单次扫描模式组合的扫描操作时序图示例：

图4. 过采样模式 – 单次扫描模式组合的时序图

在此示例中，ADC模拟通道0、2和4分别分配给虚拟通道0、1和2。所有虚拟通道都分配到扫描组0并由ADC0进行转换。图中显示了虚拟通道和模拟通道的扫描顺序。将对每个模拟通道进行过采样以转换一个ADC数据样本。

2.2.2 过采样模式 – 连续扫描模式组合

以下步骤详细说明了过采样模式 – 连续扫描模式组合的操作过程：

1. 在过采样模式 – 连续扫描模式组合下，扫描操作在输入软件触发信号或外设模块触发信号时开始。与触发信号对应的扫描组启动。

2. 扫描操作启动后，该扫描组对应的ADGRSR.ACTGRn（n = 0至8）位置1。执行A/D转换的A/D转换器对应的ADSR.ADACTm（m = 0、1）位也置1。

3. 根据数字滤波器中的抽头数和A/D转换值相加/平均值计算次数，对每个模拟通道进行过采样。每个模拟通道的过采样完成后，将丢弃存储在数字滤波器抽头中的过采样数据。

4. 过采样完成后，输出每个模拟通道的A/D转换数据。A/D转换数据将存储在数据寄存器（ADDRi（i = 0至28）和ADEXDRj（j = 0至2、5至8））中。如果使用FIFO，A/D 转换数据也将存储在FIFO数据寄存器（ADFIFODRk（k = 0至8））中。

5. 如果使能扫描结束中断，则当分配给该扫描组的所有虚拟通道的A/D转换完成时，将产生该扫描组对应的扫描结束中断。

6. 在执行A/D转换停止处理之前，重复一次步骤3至5，然后继续扫描操作。

以下是过采样模式 – 连续扫描模式组合的扫描操作时序图：

图5. 过采样模式 – 连续扫描模式组合的时序图

在此示例中，ADC模拟通道0、2和4分别分配给虚拟通道0、1和2。所有虚拟通道都分配到扫描组0并由ADC0进行转换。图中显示了虚拟通道和模拟通道的扫描顺序。将对每个模拟通道进行过采样以转换一个ADC数据样本，然后不断重复该扫描操作。

2.2.3 混合模式 – 单次扫描模式组合

以下步骤详细说明了混合模式 – 单次扫描模式组合的操作过程：

1. 在混合模式 – 单次扫描模式组合下，扫描操作在输入软件触发信号或外设模块触发信号时开始。与触发信号对应的扫描组启动。

2. 在混合模式下，每次执行过采样时，都会在切换模拟通道时执行扫描操作。

3. 经过初始延时（对足够数量的值进行过采样以填充数字滤波器的抽头所需的时间）和每个模拟通道的相加/平均值计算时间后，A/D 转换数据将存储在数据寄存器（ADDRi（i = 0至28）和 ADEXDRj（j = 0至2、5至8））中。如果使用 FIFO，A/D 转换数据也将存储在 FIFO 数据寄存器（ADFIFODRk（k = 0至8））中。

4. 如果使能扫描结束中断，则当分配给该扫描组的所有虚拟通道的A/D转换完成后，将产生该扫描组对应的扫描结束中断。

5. 在扫描操作期间，该扫描组对应的 ADGRSR.ACTGRn（n = 0至8）位置 1。执行A/D转换的A/D转换器对应的 ADSR.ADACTm（m = 0、1）位也置 1。扫描操作完成后，每个位都清零，A/D 转换器进入空闲状态。此外，将在扫描操作结束时丢弃数字滤波器中的过采样数据。

以下是混合模式 – 单次扫描模式组合的扫描操作时序图：

图6. 混合模式 – 单次扫描模式组合的时序图

在此示例中，ADC模拟通道0、2和4分别分配给虚拟通道0、1和2。所有虚拟通道都分配到扫描组0并由ADC0进行转换。图中显示了虚拟通道和模拟通道的扫描顺序。在混合模式下，将对每个模拟通道进行过采样以转换一个ADC数据样本。