帶32位MCU和高精度ADC的SoC產品-SD93F系列開發指南（九）

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前言

在開發指南（八）中，我們給大家講解了24位高精度ADC—SD ADC，本章我們再給大家講解12位高速ADC—SAR ADC的基本使用方法，參考應用手冊第28章節。

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SAR ADC結構

我們首先來看一下SAR ADC的功能框圖如下圖1，SAR MUX 為一個多路選通器，多個信號都可以選擇進入 SAR ADC 進行測試。SAR Buf 為一個 rail to rail 輸入/輸出 buffer，輸入范圍接近于0~AVDDR，為保證BUFF性能，輸入范圍0.1V~AVDDR-0.1V。

使用 SAR Buf 可以提高芯片的輸入阻抗，但要求輸入信號的帶寬小于 10kHz（當 SAR Buf 為高速模式時）。

圖1.SD ADC功能框圖

03

軟硬件配置

SAR ADC軟件的配置如下圖2：

圖2.SAR ADC配置

首先要使能SAR ADC時鐘源，然后調用庫函數對SAR ADC進行初始化，我們打開SAR ADC BUF，選擇高速模式，輸入通道選擇為A3，continue模式，工作在大電流模式，采樣周期選擇64個SAR ADC時鐘，采樣時鐘選擇3MHz，而后使能SAR ADC，SAR ADC的基準電壓固定為AVDDR。

初始化配置完成后，需要進行校準，這里我們選擇校準周期為16個SAR ADC時鐘，校準16次，而后使能校準，等待自動校準結束，清除校準結束標志位，校準完成后再開啟SAR ADC轉換使能。

詳細校準流程可參考應用手冊28.4.2 SAR ADC校準章節，如圖3：

圖3.SAR ADC校準

然后我們編寫SAR ADC測試程序，如下圖4：

圖4.SAR ADC測試程序

整個測試流程與SD ADC一致，等待SAR 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A3作為輸入通道，參考電壓為AVDDR=2.4V，并且SAR ADC是沒有放大倍數的，所以我們用兩個電阻分壓得到一個AVDDR/2的電壓約1.2V，連接到A3作為SAR ADC的輸入信號，測試結果如下圖5：

圖5.SAR ADC轉換結果顯示

我們按照公式：Vin= DEC*AVDDR/2^12，圖上顯示07ff為16進制，需要轉換為十進制2047，所得結果Vin=2047*2.4/4096=1.199V，計算結果正確，也可以更換其他大小的信號按照上述計算過程驗證準確性。

04

開發問題簡析

要理解CALEN、SAREN和SAR_ADC_EN三個使能位的功能，必須先使能SAR_ADC_EN，再使能CALEN/SAREN。

當 SAR_ADC_EN=1 且 CALEN/SAREN=0 時，不要同時進行 SAR_ADC_EN 的清零和 CALEN /SAREN的置 1 動作。否則 SAR_ADC_EN 的清零是成功的，CALEN/SAREN 的置 1 是失敗的。

若是在使用中途改變了SAR ADC配置，需重新校準。

采樣速率的計算需要將采樣周期數和轉換周期數相加作為一個完整周期，轉換周期數固定為12。

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總結

本章簡單介紹了SAR ADC模塊功能的使用，應用上可靈活選擇輸入通道，監測不同信號。

審核編輯：劉清