帶32位MCU和高精度ADC的SoC產品-SD93F系列開發指南（八）

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前言

在開發指南（七）中，我們簡單介紹了LBT模塊中低電壓檢測功能的測試，本章我們講解一下24位高精度SD ADC的使用方法，詳細寄存器資料參考應用手冊第27章節。

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SD ADC結構框圖

在講解SD ADC之前，我們首先來看一下SD ADC的功能框圖如下圖1，從圖中可以看到整個SD ADC模塊包括兩個多路選擇器IAMUX，用來選擇進入 PGIA 的信號 IAINP/IAINN，一個PGIA模塊用來進行信號放大，而后PGIA的輸出經過簡單的RC濾波后，可選擇經過BUF1/2輸入到SD ADC，根據設置的VREF電壓進行AD轉換，最后輸出24位ADC_D[23:0]。

圖1.SD ADC功能框圖

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SD ADC配置

了解SD ADC框架后我們編寫簡單的測試程序，使用SD ADC模塊進行信號的測量計算。

軟件的配置如下圖2：

圖2.SD ADC配置

（1）SD ADC初始化：

第一步先使能SD ADC時鐘，然后調用庫函數進行初始化配置，濾波器我們一般選擇SINC3，采樣頻率250kHz，過采樣率16384，基準電壓選擇AVDDR-VSS，使能BUF1/2（BUFFER頻率默認fb=fs/8）。

（2）PGIA初始化：

內部和外部chopper選擇分別為FS/128和FS/256，增益選擇256倍，大電流模式，正負輸入端分別選擇A1和A0。

配置好之后，使能PGIA和SD ADC，等待SD ADC轉換完成。

然后我們編寫SD ADC測試程序，如下圖3：

圖3.SD ADC測試程序

由于在ADC轉換完成之前讀到的數據都是上一筆ADC數據，所以我們需等待SD ADC轉換完成標志位置1，再將標志位清0，然后獲取ADC轉換結果并將ADC碼值緩存，最后通過串口將數據以16進制發送出去，同時通過LCD驅動將ADC碼值顯示在液晶屏上。

在軟件配置中，我們選擇了A0-A1作為PGIA的輸入通道，放大倍數為256倍，基準電壓AVDDR=2.4V，現在我們利用AVDDR外接分壓電阻為10k-10Ω-10k-GND，從10Ω兩端得到一個共模電壓約1.2V，差分電壓約為1.2mV的信號，接入A0-A1，測試結果如下圖 4。

圖4.SD ADC測試結果

我們按照應用手冊中的計算公式（如下）

計算Vin的電壓結果為：

Vin=DEC*Vref/2^23/0.75/GAIN=791220*2.4/2^23/0.75/256=1.179mV

實際應用過程中并不需要計算此電壓值，需要根據不同產品進行單獨校準，保證測量結果的準確性。

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開發問題簡析

1、相關寄存器無法寫入，要注意先打開SD ADC的時鐘源，才能對寄存器進行操作。

2、SD ADC轉換結果不正確，要檢查外圍電路、信號輸入端口及確定信號的輸入范圍，是否有開啟PGIA和BUFFER等限制輸入范圍的模塊。

3、要及時清除ADC轉換完成標志位。

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總結

本章簡單介紹了SD ADC模塊功能的使用，應用上的拓展可以調整相應的ADC配置，搭配合適的算法，達到最理想的效果。

審核編輯：劉清