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1、ADCADCADCADC 学习知识学习知识，我们要首先要明白我们要首先要明白，为什么需要这些知识为什么需要这些知识，这些知这些知 识解决了什么样的问题。识解决了什么样的问题。 在各类电子产品中在各类电子产品中， 如何将现实的模拟物理量和计算机用的数如何将现实的模拟物理量和计算机用的数 字来对应起来，那是相当重要的。字来对应起来，那是相当重要的。 ADCADCADCADC 的任务就是的任务就是： 将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信 号号，以便于我们的数字系统进行计算以便于我们的数字系统进行计算、处理处理、存储存储、控制控制、显示显示； DACDACDAC
2、DAC 的任务就是的任务就是： 将经数字系统处理后的数字信号转换成模拟将经数字系统处理后的数字信号转换成模拟 信号以便进行控制，播放等。信号以便进行控制，播放等。 也即也即： 数字处理器在采集花花世界里的模拟信号时数字处理器在采集花花世界里的模拟信号时， 离不开前离不开前 向通道中的向通道中的 ADCADCADCADC；处理器要实现对模拟量的控制也离不开后向通；处理器要实现对模拟量的控制也离不开后向通 道中的道中的 DACDACDACDAC。 ADC/DACADC/DACADC/DACADC/DAC，有独立形态有独立形态。也就是这么个意思也就是这么个意思：有单独的这种芯有单独的这种芯 片。但是
3、现在很多单片机都集成了这些模块，就成为了单片机内片。但是现在很多单片机都集成了这些模块，就成为了单片机内 部的非独立形态。部的非独立形态。 哪些哪些 ADCADCADCADC 指标很重要指标很重要：（可能就是反应可能就是反应 ADADADAD 模块功能是否强大模块功能是否强大） ADCADCADCADC 模块的位数模块的位数： 是指数字量的位数是指数字量的位数， 其实和分辨率有其实和分辨率有 着密切的联系。着密切的联系。 ADCADCADCADC 模块的模拟通道模块的模拟通道： 有几个模拟量采集路口有几个模拟量采集路口， 也就是也就是 说可以对多少个模拟量进行转换。说可以对多少个模拟量进行转换
4、。 ( ( ( (一一) ) ) )和和 ADCADCADCADC 模块有关的寄存器：模块有关的寄存器：11111111 个个 ADCADCADCADC 控制寄存器控制寄存器 0 0 0 0ADCON0ADCON0ADCON0ADCON0 ADCON0ADCON0ADCON0ADCON0用来控制用来控制 ADCADCADCADC 的操作的操作， 是一位是一位 7 7 7 7 位可读写的寄存器位可读写的寄存器。 1. 1. 1. 1. ADCS1ADCS0ADCS1ADCS0ADCS1ADCS0ADCS1ADCS0：A/DA/DA/DA/D 转换时钟及频率选择位。转换时钟及频率选择位。 0000
5、0000：选择系统时钟，频率为：选择系统时钟，频率为 fosc/2;fosc/2;fosc/2;fosc/2; 01:01:01:01:选择系统时钟，频率为选择系统时钟，频率为 fosc/8;fosc/8;fosc/8;fosc/8; 10101010：选择系统时钟，频率为：选择系统时钟，频率为 fosc/32;fosc/32;fosc/32;fosc/32; 11111111：选择自带阻容：选择自带阻容(RC)(RC)(RC)(RC)振荡器，频率为振荡器，频率为 frc.frc.frc.frc. 2. 2. 2. 2. CHS2CHS0CHS2CHS0CHS2CHS0CHS2CHS0：A/D
6、A/DA/DA/D 转换模拟通道选择位转换模拟通道选择位。选择公共通路与哪一选择公共通路与哪一 个模拟输入端接通个模拟输入端接通， AN5AN7AN5AN7AN5AN7AN5AN7 通道只有通道只有 40404040 脚封装的型号才具脚封装的型号才具 备。备。 000000000000：选择通道：选择通道 0 0 0 0，RA0/AN0;RA0/AN0;RA0/AN0;RA0/AN0; 001001001001：选择通道：选择通道 1 1 1 1，RA1/AN1;RA1/AN1;RA1/AN1;RA1/AN1; 010010010010：选择通道：选择通道 2 2 2 2，RA2/AN2;RA
7、2/AN2;RA2/AN2;RA2/AN2; 011011011011：选择通道：选择通道 3 3 3 3，RA3/AN3;RA3/AN3;RA3/AN3;RA3/AN3; 100100100100：选择通道：选择通道 4 4 4 4，RA5/AN4;RA5/AN4;RA5/AN4;RA5/AN4; 101101101101：选择通道：选择通道 5 5 5 5，RE0/AN5;RE0/AN5;RE0/AN5;RE0/AN5; 110110110110：选择通道：选择通道 6 6 6 6，RE1/AN6;RE1/AN6;RE1/AN6;RE1/AN6; 111111111111：选择通道：选择通
8、道 7 7 7 7，RE2/AN7;RE2/AN7;RE2/AN7;RE2/AN7; 我认为每次做我认为每次做 A/DA/DA/DA/D 转换的时候，我们只需要估计也只能选择转换的时候，我们只需要估计也只能选择 一个通道进入一个通道进入。 （当然前提就是对一个模拟信号进行数字转换（当然前提就是对一个模拟信号进行数字转换） ， 现在我就有疑惑：如果我们遇到要对几个模拟量进行数字转换，现在我就有疑惑：如果我们遇到要对几个模拟量进行数字转换， 我们怎么处理？我们怎么处理？A/DA/DA/DA/D 转换对两个以上模拟量是怎么处理的？估计转换对两个以上模拟量是怎么处理的？估计 得有先后顺序之分，可以自己
9、设置。得有先后顺序之分，可以自己设置。 :A/D:A/D:A/D:A/D 转换启动控制位兼状态位转换启动控制位兼状态位。 在在 ADON=ADON=ADON=ADON=1 1 1 1 的前提下：的前提下： 1 1 1 1：启动：启动 A/DA/DA/DA/D 转换过程或表明转换过程或表明 A/DA/DA/DA/D 转换正在转换正在 进行进行 0:A/D0:A/D0:A/D0:A/D 转换已经完成（自动清零）或者表示转换已经完成（自动清零）或者表示 未进行未进行 A/DA/DA/DA/D 转换。转换。 ADON:A/DADON:A/DADON:A/DADON:A/D 转换器开关位转换器开关位 1
10、 1 1 1：起动：起动 ADCADCADCADC，令其进入工作状态；，令其进入工作状态； 0 0 0 0：关闭关闭 ADCADCADCADC，令其退出工作状态令其退出工作状态，可以不消可以不消 耗电流。耗电流。 ( ( ( (二二) ) ) )ADCADCADCADC 控制寄存器控制寄存器 1 1 1 1ADCON1ADCON1ADCON1ADCON1 ADCON1-ADCON1-ADCON1-ADCON1-主要用于控制相关引脚的功能选择主要用于控制相关引脚的功能选择。对于对于 RA/RERA/RERA/RERA/RE 端口端口 的各个引脚功能进行设置，它们可以被设置为模拟输入，或者参的各个
11、引脚功能进行设置，它们可以被设置为模拟输入，或者参 考电压输入，或者通用数字考电压输入，或者通用数字 I/OI/OI/OI/O 口。口。 ADFMADFMADFMADFM：A/DA/DA/DA/D 转换结果格式选择位转换结果格式选择位 1: 1: 1: 1:结果右对齐，结果右对齐，ADRESHADRESHADRESHADRESH 寄存器的高寄存器的高 6 6 6 6 位作位作 0 0 0 0； 0 0 0 0：结果左对齐，：结果左对齐，ADRESLADRESLADRESLADRESL 寄存器的低寄存器的低 6 6 6 6 位作位作 0 0 0 0； PCFG3PCFG0PCFG3PCFG0PC
12、FG3PCFG0PCFG3PCFG0：A/DA/DA/DA/D 转换引脚功能选择位转换引脚功能选择位 C/R:C/R:C/R:C/R:可作为模拟量输入的通道数量可作为模拟量输入的通道数量/ / / /同时可作为外接参考电压输入的同时可作为外接参考电压输入的 引脚数量引脚数量 ( ( ( (三三) ) ) )ADCADCADCADC 结果寄存器高位结果寄存器高位ADRESHADRESHADRESHADRESH ( ( ( (四四) ) ) )ADCADCADCADC 结果寄存器低位结果寄存器低位ADRESLADRESLADRESLADRESL 用用 ADADADAD 还需要弄明白的问题：还需要弄
13、明白的问题： 关心关心 ADADADAD 的哪些参数？为什么要关注这些参数？的哪些参数？为什么要关注这些参数？ ADCADCADCADC 技术指标：技术指标：ADADADAD 转换时间、转换时间、ADADADAD 转换分辨率、转换分辨率、ADADADAD 转换精度。转换精度。 ADADADAD 转换时间：完成一次所需要的时间。转换时间：完成一次所需要的时间。 ADADADAD 分辨率：分辨率：ADADADAD 转换的量化精度，称为分辨率，我理解为我们转换的量化精度，称为分辨率，我理解为我们的的 ADADADAD 的位数。前人有经验得出：在一定的电压范围内，可以通过压的位数。前人有经验得出：在一
14、定的电压范围内，可以通过压缩缩 Vref+Vref+Vref+Vref+和和 Vref-Vref-Vref-Vref-之间的电压差值来提高转换器的分辨率。之间的电压差值来提高转换器的分辨率。当选择外接参当选择外接参 考电压方式时考电压方式时， 就需要在单片机外部电路中增加一个精度高就需要在单片机外部电路中增加一个精度高、 温度漂温度漂 移小的电压基准专用芯片。移小的电压基准专用芯片。 ADADADAD 转换精度：转换精度：ADADADAD 转换的量化值和实际的值的差值，一般用绝对转换的量化值和实际的值的差值，一般用绝对 误差和相对误差来衡量。误差和相对误差来衡量。 特殊情况下的特殊情况下的 A
15、/DA/DA/DA/D 转换转换 下面介绍在睡眠状态中、复位状态后对于下面介绍在睡眠状态中、复位状态后对于 A/DA/DA/DA/D 转换带来的影响转换带来的影响， 以及如何利用以及如何利用 CCPCCPCCPCCP 模块去触发模块去触发 A/DA/DA/DA/D 转换。转换。 1. 1. 1. 1. 睡眠状态中的睡眠状态中的 A/DA/DA/DA/D 转换转换 A/DA/DA/DA/D 模块在单片机进入睡眠状态时仍然可以照常工作，不过模块在单片机进入睡眠状态时仍然可以照常工作，不过， 这时需要把这时需要把 A/DA/DA/DA/D 转换时钟选择位自带转换时钟选择位自带 RCRCRCRC 振荡
16、器方式振荡器方式，即设即设置置 ADCS1ADCS0=11ADCS1ADCS0=11ADCS1ADCS0=11ADCS1ADCS0=11。 当当 RCRCRCRC 振荡器时钟源被选定之后振荡器时钟源被选定之后， 在开始进在开始进 行行 A/DA/DA/DA/D 转换之前，转换之前，ADCADCADCADC 将等待一个指令周期。这恰好允许单将等待一个指令周期。这恰好允许单 片机利用这个指令周期执行一条睡眠指令片机利用这个指令周期执行一条睡眠指令 SLEEPSLEEPSLEEPSLEEP。在单片机的在单片机的 睡眠状态下进行睡眠状态下进行 A/DA/DA/DA/D 转换，转换，也可以有效的消除单片机工作期也可以有效的消除单片机工作期 间，内部各部分数字电路产生的数字开关噪声对于间，内部各部分数字电路产生的数字开关噪声对于 A/DA/DA/DA/D 转
