单片机原理及应用Principleandapplication of MCU8位分辨率---对应编码位数8位5Vref = ADC_result ×U, = ADC result x2n256U; = ADC result ×0.01953125寄存器状态输入模拟电压D5D4D3DoD7D6D2D1ui0000000000x000001(O ~ 26)VREF00000x011~)VREF00000000x025~2)VREF000000110x03253236)VREF100000000x0425626)VREF000101000x05256(2~ 2)VREF11111111256OxFF
单片机原理及应用 Principle and application of MCU 输入模拟电压 寄 存 器 状 态 ui D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0x00 VREF (0 ~ ) 256 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0x01 VREF ( ~ ) 256 2 256 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0x02 VREF ( ~ ) 256 3 256 2 0 0 0 0 0 0 1 1 0x03 VREF ( ~ ) 256 4 256 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0x04 VREF ( ~ ) 256 5 256 4 0 0 0 0 0 1 0 1 0x05 . . . VREF ( ~ ) 256 256 256 255 1 1 1 1 1 1 1 1 0xFF Ref i n i v 5 U _ result _ result 2 256 U _ result 0.01953125 ADC ADC ADC = = = 8位分辨率-对应编码位数8位
单片机原理及应用PrincipleandapplicationofMCU4.A/D转换器的主要技术指标①分辨率:指A/D转换器所能分辨的最小模拟输入量,通常用A/D的位数表示。如:8位A/D的分辨率为8位,10位A/D的分辨率为10位转换时问和转换速度:转换时间指完成一次A/D转换所需的时间,从启动信号开始到转换结束,得到稳定数字量的时间。转换速度是转换时间的倒数③转换精度:指实际输入的模拟值与理论输入的模拟值(根据A/D输出推算)之间的偏差。常用数字量最低有效位LSB的几分之几表示。+ LSB LSB
单片机原理及应用 Principle and application of MCU ①分辨率:指A/D转换器所能分辨的最小模拟输入量,通常用 A/D的位数表示。 如:8位A/D的分辨率为8位,10位A/D的分辨率为10位 ③转换精度:指实际输入的模拟值与理论输入的模拟值(根 据A/D输出推算)之间的偏差。常用数字量最低有效位 LSB 的几 分之几表示。 1 4 LSB 1 2 LSB ② 转换时间和转换速度:转换时间指完成一次A/D转换所需 的时间,从启动信号开始到转换结束,得到稳定数字量的时间。 转换速度是转换时间的倒数。 4. A/D转换器的主要技术指标
单片机原理及应用Principleand applicationof MCU5、几种市面上常用的模数转换器比较并行比类型分级型Z-型积分型VFC型逐次逼近型较型速度、精度高精度低成本高分辨率高速价格等主要特点超高速低成本高精度高分辨率综合性价比高高抗干扰能力分辨率6~108~168~1612~168~1616~24几十ns转换时间几十~几百ns几~几十μs几十~几百ms几~几十ms几十~几百ms几十~几百几~几十采样频率几十MSPS几MSPS几十KSPS几~几十SPSKSPSSPS高中价格高中低低音频处理数字仪表数据采集超高速视视频处理数字仪表主要用途频处理简易ADC高速数据采集工业控制数字仪表注:SPS为每秒采样次数
单片机原理及应用 Principle and application of MCU 5、几种市面上常用的模数转换器比较 类型 并行比 较型 分级型 逐次逼近型 Σ-Δ型 积分型 VFC型 主要特点 超高速 高速 速度、精度 价格等 综合性价比高 高分辨率 高精度 高精度 低成本 高抗干扰能力 低成本 高分辨率 分辨率 6~10 8~16 8~16 16~24 12~16 8~16 转换时间 几十ns 几十~几百ns 几~几十μs 几~几十ms 几十~几百ms 几十~几百ms 采样频率 几十MSPS 几MSPS 几十~几百 KSPS 几十KSPS 几~几十SPS 几~几十 SPS 价格 高 高 中 中 低 低 主要用途 超高速视 频处理 视频处理 高速数据采集 数据采集 工业控制 音频处理 数字仪表 数字仪表 数字仪表 简易ADC 注:SPS为每秒采样次数
单片机原理及应用PrincipleandapplicationofMCU6.常用A/D转换方案方案1:采用MCU+ A/D芯片JM31RBSTCADC0832+CCN89C51RC.401-LQFP44GO1523G7550.B4931109ADC0809(8位,ADC0832(8位),ADC574(12位)-比较古老PCF8591(8位)、TL549(8位)、TL1549(10位)、ADS1118(16位)方案2:(SOC)采用带A/D功能的MCUS01-LOFP440MDX17.X目前市面上的最新的51单片机内部都带有A/D外设用户根据实际产品需求自行选择方案!
单片机原理及应用 Principle and application of MCU 6.常用A/D转换方案 方案1:采用MCU + A/D芯片 + ADC0809(8位,ADC0832(8位),ADC574(12位)-比较古老 PCF8591(8位)、TL549(8位)、TL1549(10位)、ADS1118(16位) 方案2:采用带A/D功能的MCU(SOC) 目前市面上的最新的51单片机内部都带有A/D外设! 用户根据实际产品需求自行选择方案!
单片机原理及应用Principleand application of MCU11.1IAP15W4K58S4单片机A/D模块的结构ADCCONTRRegisterADCPOWERSPEEDOCHS2CHSICHSOSPEEDADC FLAGADCSTART模拟输入信号通道选择A/D转换结果寄存器:开关CHS2/CHS1/CHSOADCRESandADC RESIOADC7/P1.7介OADC6/P1.6ADC5/P1.5O阿SAOADC4/P1.4逐次比较ADC3/P1.3.寄存器ADC2/P1.2比较器ADC1/P1.1ADC0/P1.0D, ×5Xret210102410-bitDACSTC15F单片机片内集成有8通道10位高速电压输入型模拟数字转换器ADC,采用逐次比较方式进行A/D转换,速度可达到300KHz。ADC输入通道与P1端口复用,不作为ADC仍可作为普通I/O端口
单片机原理及应用 Principle and application of MCU 11.1 IAP15W4K58S4单片机A/D模块的结构 ADC输入通道与P1端口复用,不作为ADC仍可作为普通I/O端口。 阿SA 1024 5 2 n 10 n ref i = = D V D U STC15F单片机片内集成有8通道10位高速电压输入型模拟数字转换器ADC,采用逐 次比较方式进行A/D转换,速度可达到300KHz