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AD转换模块
1、AD转换原理AD转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后
转换为数字格式。a取样与保持一般取样与保持过程是同时完成的,取样保持电路的原理图如图16所示,由输入放大器A1、输出放大器A2、保持电容CH和电子开关S组成,要求AV1AV21。原理是:当开关S闭合时,电路处于取样阶段,电容器充电,由于AV1AV21,所以输出等于输入;当开关S断开时,由于A2输入阻抗较大而且开关理想,可认为CH没有放电回路,输出电压保持不变。
图16取样保持电路取样保持以均匀间隔对模拟信号进行抽样,并且在每个抽样运算后在足够的时间内保持抽样值恒定,以保证输出值可以被AD转换器精确转换。b量化与编码量化的方法,一般有舍尾取整法和四舍五入法,过程是先取顶量化单位Δ,量化单位取值越小,量化误差的绝对值就越小,具体过程在这里就不做介绍了。将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。
2、AD转换器的技术指标a分辨率分辨率说明AD转换器对输入信号的分辨能力,理论上,
位AD转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的12
。也就是说,在参考电压一
f定时,输出位数越多,量化单位就越小,分辨率就越高。S12的ATD模块中,若输出设置为8位的话,那么转换器能区分的输入信号最小电压为1953mV。b转换时间
AD转换器按其工作原理可以分为并联比较型(转换速度快
s级)、逐次逼近型(转换速度适中us级)、双积分型(速度慢抗干扰能力强)。
不同类型的转化的AD转换器转换时间不尽相同,S12的ATD模块中,8位数字量转换时间仅有6us,10位数字量转换时间仅有7us。
S12内置了2组10位8位的AD模块:ATD0和ATD1,共有16个模拟量输入通道,属于逐次逼近型AD转换器(这个转换过程与用天平称物的原理相似)。
1、功能结构图
图17AD模块功能结构图图17所示的是AD模块的功能结构,这个功能模块被虚线划分成为图示所示的虚线所隔离的三个部分:IP总线接口、转换模式控制寄存器列表,自定义模拟量。IP总线接口负责该模块与总线的连接,实现AD模块和通用IO的目的,还起到分频的作用;转换模式控制寄存器列表中有控制该模块的所有的寄存器,执行左右对齐运行和连续扫描。自定义模拟量负责实现模拟量到数字量的转换。包括了执行一次简单转换所需的模拟量和数字量。
f2、HCS12中AD转化模块特点
810位精度;7us10位单次转换时间;采样缓冲放大器;可编程采样时间;左右对齐有符号无符号结果数据;外部r
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