下圖是ADC12模塊結(jié)構(gòu)圖
在還有沒講述ADC12模塊中組成之前，我想著重講述ADC12的采樣與轉(zhuǎn)換這部分。后面在再作其它部分講述。
【采樣與轉(zhuǎn)換】
ADC12完成對一個模擬信號模數(shù)轉(zhuǎn)換過程由兩部分組成:采樣保持和轉(zhuǎn)換.
完成采樣轉(zhuǎn)換周期時間= 采樣保持時間 +轉(zhuǎn)換時間
完成采樣轉(zhuǎn)換周期時間：
ADC12完成對一個模擬信號模數(shù)轉(zhuǎn)換所需要時間，這部分由采樣保持時間和轉(zhuǎn)換時間組成。
采樣保持時間：
由產(chǎn)生SAMPCON信號開始到結(jié)束所需時間，這期間ADC進行對模擬信號采樣保持。在脈沖采樣模式時(SHP=1)，采樣時間：Tsample ＝ 4 x ADC12CLK x N
式中，Tsample為采樣保持時間，ADC12CLK為ADC12內(nèi)核時鐘周期，N則由SHT1(SHT0)的4位二進制碼決定。采樣保持時間與ADC12模塊的等效輸入電路有關(guān)。從ADC12模塊輸入看ADC內(nèi)部等效為一個電阻(2K)與一個電容(30pf)相串聯(lián).這個內(nèi)部RC常數(shù)直接影響著最小的采樣保持時間參數(shù).所以,在采樣轉(zhuǎn)換中有一個最小采樣保持時間值概念.這個最小采樣保持時間值從上式中可以看出是由ADC12CLK時間周期決定(N=1時)，也就是說ADC12CLK的最高頻率；這個頻率不能超出MSP430芯片手冊中所指定的最高頻率(最小采樣保持時間值)。關(guān)于脈沖采樣模式(SHP=1)這個最小采樣保持時間值因芯片不同，詳情可以查看相應(yīng)的芯片手冊。
轉(zhuǎn)換時間：ADC12核將采樣保持的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字所需要的時間，這個轉(zhuǎn)換時間在脈沖采樣模式和擴展采樣模式都是相同的。
轉(zhuǎn)換時間=13 x （ADC12CLK/Fadc12clk）
在脈沖采樣模式時完成一個模擬信號采樣轉(zhuǎn)換周期時間計數(shù)公式為：
= (4 x ADC12CLK x N) + ( 13 x (ADC12CLK/Fadc12clk))
【采樣保持觸發(fā)信號】
采樣保持觸發(fā)信號有4信號源:ADC12SC、Timer_A、Timer_B.OUT0、Timer_B.OUT1。這4種信號源由ADC12CTL1控制寄存器的SHSx兩位二進制碼設(shè)置。ISSH設(shè)置信號源的相位。ENC是采樣轉(zhuǎn)換允許位，某一時刻當使ENC=1時，此時ENC可能不能同步與觸發(fā)信號源，所以SHI信號并未馬上產(chǎn)生。但硬件邏輯可以在ENC置位后的第一個觸發(fā)信號的上升沿實現(xiàn)SHI信號的產(chǎn)生。
ENC采樣轉(zhuǎn)換允許位:
0 ADC12為初始狀態(tài)，不能啟動AD轉(zhuǎn)換。
1 首次轉(zhuǎn)換由SAMPCON上升沿啟動。
只有在該位為高電平時，用戶可以用軟件或外部觸發(fā)信號啟動采樣轉(zhuǎn)換。在ADC12CTLx控制寄存器中大部分的位只有在ENC復(fù)位才能對這些位進行設(shè)置操作。用軟件啟動一次AD轉(zhuǎn)換，要用一條指令來完成ADC12SC與ENC的設(shè)置。
在“單通路單次采樣模式CONSEQ等于0”中:且ADC12還處于采樣或轉(zhuǎn)換工作中BUSY=1)，若此時使ENC位從高電平變?yōu)榈碗娖�。則當前ADC12采樣轉(zhuǎn)換馬上結(jié)束，且得不到正確的轉(zhuǎn)換值。
在“單通路單次采樣模式CONSEQ不等于0”中:若此時使ENC位從高電平變?yōu)榈?font color="#000000">電平。則當前轉(zhuǎn)換正常結(jié)束，且轉(zhuǎn)換結(jié)果是正確的。在當前轉(zhuǎn)換結(jié)束時停止操作。
【脈沖采樣模式】
ADC12脈沖采樣模式示意圖
脈沖采樣模式(SHP=1)，觸發(fā)信號SHI直接觸發(fā)采樣定時器生產(chǎn)采樣轉(zhuǎn)換信號SAMPCON。其轉(zhuǎn)換時序可參考下圖。在脈沖采樣模式中，且ENC=1(表示采樣轉(zhuǎn)換允許)。ADC12SC由0變?yōu)?啟動一次AD采樣轉(zhuǎn)換，要用一條指令來完成ADC12SC與ENC的設(shè)置。當AD采樣轉(zhuǎn)換完成(BUSY=0)后ADC12SC標志自動復(fù)位。
在編寫脈沖采樣模式程序中，ADC12SC、ENC應(yīng)按以上的時序方式使用。
ADC12脈沖采樣模式時序圖
【擴展采樣模式】
ADC12擴展采樣模式示意圖
擴展采樣模式(SHP=0)，采樣轉(zhuǎn)換直接由SHI信號(或者說ADC12SC或其它外部采樣轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號)控制。ADC12SC由0變?yōu)?啟動一次AD采樣轉(zhuǎn)換，要用一條指令來完成ADC12SC與ENC的設(shè)置。此時ADC12SC保持為高電平時采樣，在采樣后下降沿時開始進行轉(zhuǎn)換。當轉(zhuǎn)換完成后ADC12SC標志自動復(fù)位，此后又可以進行新一次轉(zhuǎn)換操作。其轉(zhuǎn)換時序可參考下圖。
ADC12擴展采樣模式時序圖
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