S3C2440 ADC（模/数转换器）

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　　A/D转换，又称为模/数转换，是将模拟量信号转换为计算机能够处理的数字信号。S3C2440集成了8通道10位CMOS A/D转换器，最大转换率为2.5MHz A/D转换器时钟下的500KSPS。A/D转换器支持片上采样-保持功能和掉电模式的操作。

　　有如下特性：

　　分辨率：10位

　　差分线性误差：±1.0LSB

　　积分线性误差：±2.0LSB

　　最大转换率：500KSPS

　　功耗低

　　供电电压：3.3V

　　模拟输入范围：0~3.3V

　　片上采样-保持功能

　　普通转换模式

　　分离的X/Y方向转换模式

　　自动（顺序）X/Y方向转换模式

　　等待中断模式

 

　　对于s3c2440来说，实现A/D转换比较简单，主要应用的是ADC控制寄存器ADCCON（如图1）和ADC转换数据寄存器ADCDAT0（如图2）。

 

图1 ADC控制寄存器（ADCCON）

 

　　第15位，用于标识A/D转换是否结束。

　　第14位，用于使能是否进行预分频。

　　第6~13位，存储的是预分频数值，因为A/D转换的速度不能太快，所以要通过预分频处理才可以得到正确的A/D转换速度，例如，我们想要得到A/D转换频率为1MHz，则预分频的值应为49。

　　第3~5位，表示的是A/D转换的通道选择。

　　第2位，可以实现A/D转换的待机模式。

　　第1位，用于是否通过读取操作来使能A/D转换的开始。

　　第0位，是在第1位被清零的情况下用于开启A/D转换。

　　

　　A/D转换时间的计算：

　　当PCLK频率为50MHz并且预分频器的值为49时，共10位的转换时间如下：

　　　　A/D转换器频率 = 50MHz / (49+1) = 1MHz

　　　　转换时间 = 1 / (1MHz / 5周期 ) = 1/200KHz = 5us

　　注释：次A/D转换器被设计为最高工作在2.5MHz时钟下，因此转换率可以达到500KSPS（每秒采样次数）。

　　说明：上述公式中为什么是5周期？查了很久，找到一个解释：

　　“A/D converter freq=1MHZ,可是conversion time=1/(1MHZ/5 cycles),这个5 cycles是怎么来的，而且 1/频率 不就是时间么。原来是基础概念不清楚，这里的1MHZ仅仅是系统通过我们对AD预设分频以后得到的AD时钟频率，在2440里最大可以达到2.5MHZ，和我们的转换时间并不是成倒数关系。转换时间包括有：AD建立的时间（用几个时钟周期）、一位一位转换的时间（再用几个时钟周期）、保存数据的时间（再再用上几个时钟周期），在2440里面这些时间加起来应该是5个时钟周期，所以才会有上面的公式。另外SPS这个单位是ADC的参数：即每秒模数转换器采点数（采样率）。2440中最高可以达到500KSPS。”

　　

　　寄存器ADCDAT0的低10位用于存储A/D转换后的数据。

 

 

图2 ADC转换数据寄存器（ADCDAT0）

　　以AIN0为例，当模拟量通过AIN0通道传入A/D转换器，通过转换，将转换结果存储在ADCDAT寄存器的低10位中，而S3C2440的ADC转换器模拟量输入范围为0~3.3V，因此取ADCDAT寄存器的低10位数值1023对应3.3V，呈线性关系。