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转换器的内部结构和工作原理

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:STC15系列单片机ADC都是逐次逼近比较型A-D转换器,主要由一个比较器和一个D-A转换器构成。A-D转换完成后,10位转换结果存放在寄存器ADC_RES和ADC_RESL中。同时,硬件对A-D转换结束中断标志位ADC_FLAG置1,可以触发中断请求或供软件查询。STC15单片机有8通道ADC,可以同时输入8个模拟电压进行转换。图11-1 STC15系列单片机片内A-D转换器内部结构

转换器的内部结构和工作原理

STC15W4K32S4系列单片机在P1口上复合了8路10位高速A-D转换器,A-D转换速度可达到250kHz,单片机上电复位后P1口为弱上拉型I/O口,可以通过软件设置特殊功能寄存器(P1ASF)将8路中的任何一路作为A-D转换器使用,其他不用作A-D转换的端口可继续作为I/O口使用。

STC15系列单片机片内A-D转换器由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、10位DAC、转换结果寄存器(ADC_RES、ADC_RESL)和控制寄存器(ADC_CONTR)组成,如图11-1所示。

STC15系列单片机ADC都是逐次逼近比较型A-D转换器,主要由一个比较器和一个D-A转换器构成。通过逐次比较逻辑,从最高位(MSB)开始,顺序地对每一个输入电压与内置的D-A转换器输出进行比较。经过多次比较,使转换所得到的数字量逐次逼近输入模拟电压的对应值。逐次比较型ADC具有速度高、功耗小等优点。

从图11-1中可以看出,通过模拟多路开关,将外部模拟量经过ADC0~ADC7端口输入传送到比较器。比较电压用10位的D-A转换器输出的模拟量与输入的模拟量进行比较,将比较结果逐个保存到逐次比较寄存器中,最后通过逐次比较寄存器输出A-D转换结果。

A-D转换完成后,10位转换结果存放在寄存器ADC_RES和ADC_RESL中。同时,硬件对A-D转换结束中断标志位ADC_FLAG置1,可以触发中断请求或供软件查询。(www.xing528.com)

STC15单片机有8通道ADC,可以同时输入8个模拟电压进行转换。模拟通道选择由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CH2~CH0三位设置确定。ADC的转换速度也可以选择,最大转换速度可达30万次/s(即300kHz),由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的SPEED1和SPEED0设置确定。需要注意的是,在使用ADC之前,应先给A-D转换器上电,即先要对ADC控制寄存器ADC_CONTR中的ADC_POWER位设置1。

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图11-1 STC15系列单片机片内A-D转换器内部结构

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