帶32位MCU和高精度ADC的SoC產(chǎn)品-SD93F系列開(kāi)發(fā)指南（八）

01

前言

在開(kāi)發(fā)指南（七）中，我們簡(jiǎn)單介紹了LBT模塊中低電壓檢測(cè)功能的測(cè)試，本章我們講解一下24位高精度SD ADC的使用方法，詳細(xì)寄存器資料參考應(yīng)用手冊(cè)第27章節(jié)。

02

SD ADC結(jié)構(gòu)框圖

在講解SD ADC之前，我們首先來(lái)看一下SD ADC的功能框圖如下圖1，從圖中可以看到整個(gè)SD ADC模塊包括兩個(gè)多路選擇器IAMUX，用來(lái)選擇進(jìn)入 PGIA 的信號(hào) IAINP/IAINN，一個(gè)PGIA模塊用來(lái)進(jìn)行信號(hào)放大，而后PGIA的輸出經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的RC濾波后，可選擇經(jīng)過(guò)BUF1/2輸入到SD ADC，根據(jù)設(shè)置的VREF電壓進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，最后輸出24位ADC_D[23:0]。

圖1.SD ADC功能框圖

03

SD ADC配置

了解SD ADC框架后我們編寫(xiě)簡(jiǎn)單的測(cè)試程序，使用SD ADC模塊進(jìn)行信號(hào)的測(cè)量計(jì)算。

軟件的配置如下圖2：

圖2.SD ADC配置

（1）SD ADC初始化：

第一步先使能SD ADC時(shí)鐘，然后調(diào)用庫(kù)函數(shù)進(jìn)行初始化配置，濾波器我們一般選擇SINC3，采樣頻率250kHz，過(guò)采樣率16384，基準(zhǔn)電壓選擇AVDDR-VSS，使能BUF1/2（BUFFER頻率默認(rèn)fb=fs/8）。

（2）PGIA初始化：

內(nèi)部和外部chopper選擇分別為FS/128和FS/256，增益選擇256倍，大電流模式，正負(fù)輸入端分別選擇A1和A0。

配置好之后，使能PGIA和SD ADC，等待SD ADC轉(zhuǎn)換完成。

然后我們編寫(xiě)SD ADC測(cè)試程序，如下圖3：

圖3.SD ADC測(cè)試程序

由于在A(yíng)DC轉(zhuǎn)換完成之前讀到的數(shù)據(jù)都是上一筆ADC數(shù)據(jù)，所以我們需等待SD ADC轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位置1，再將標(biāo)志位清0，然后獲取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果并將ADC碼值緩存，最后通過(guò)串口將數(shù)據(jù)以16進(jìn)制發(fā)送出去，同時(shí)通過(guò)LCD驅(qū)動(dòng)將ADC碼值顯示在液晶屏上。

在軟件配置中，我們選擇了A0-A1作為PGIA的輸入通道，放大倍數(shù)為256倍，基準(zhǔn)電壓AVDDR=2.4V，現(xiàn)在我們利用AVDDR外接分壓電阻為10k-10Ω-10k-GND，從10Ω兩端得到一個(gè)共模電壓約1.2V，差分電壓約為1.2mV的信號(hào)，接入A0-A1，測(cè)試結(jié)果如下圖 4。

圖4.SD ADC測(cè)試結(jié)果

我們按照應(yīng)用手冊(cè)中的計(jì)算公式（如下）

計(jì)算Vin的電壓結(jié)果為：

Vin=DEC*Vref/2^23/0.75/GAIN=791220*2.4/2^23/0.75/256=1.179mV

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中并不需要計(jì)算此電壓值，需要根據(jù)不同產(chǎn)品進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn)，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

04

開(kāi)發(fā)問(wèn)題簡(jiǎn)析

1、相關(guān)寄存器無(wú)法寫(xiě)入，要注意先打開(kāi)SD ADC的時(shí)鐘源，才能對(duì)寄存器進(jìn)行操作。

2、SD ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果不正確，要檢查外圍電路、信號(hào)輸入端口及確定信號(hào)的輸入范圍，是否有開(kāi)啟PGIA和BUFFER等限制輸入范圍的模塊。

3、要及時(shí)清除ADC轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位。

05

總結(jié)

本章簡(jiǎn)單介紹了SD ADC模塊功能的使用，應(yīng)用上的拓展可以調(diào)整相應(yīng)的ADC配置，搭配合適的算法，達(dá)到最理想的效果。

審核編輯：劉清