模數(shù)轉(zhuǎn)換器是AD還是DA？ADC通道轉(zhuǎn)換順序

模數(shù)轉(zhuǎn)換器是AD還是DA

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC，Analog-to-Digital Converter）用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而DA（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，Digital-to-Analog Converter）用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。

因此，模數(shù)轉(zhuǎn)換器是 ADC，負責(zé)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，而數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器是 DA，負責(zé)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。ADC 和 DA 在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中常常一起應(yīng)用，以實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化處理和數(shù)字信號的模擬重建。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收電壓信號并輸出一個數(shù)字信號，該數(shù)字信號是一個數(shù)字，這個數(shù)字指示了電壓信號的大小。通常來說，想要判斷大小就需要有對比，因此該數(shù)字指示的電壓大小實際上是一個比較的結(jié)果。ADC將需要測量的電壓信號Ut與已知電壓的信號U作比較，并最終輸出一個數(shù)字表示Ut相當(dāng)于多少比例的U。

接下來就可以看看CW32的ADC外設(shè)結(jié)構(gòu)框圖了，圖中按塊劃分了ADC外設(shè)的不同功能區(qū)。

ADC會將左側(cè)紅框中某一指定通道（由程序指定）所連接的電信號與下方紅框中選定的參考電壓（由程序選定）進行比較，完成紫色方框中的步驟后，最終輸出一個數(shù)字（暫記為value）并存放在右側(cè)紅框中的寄存器里面。

Value的范圍取決于ADC的位數(shù)，若ADC為12位，則value最大為2^12=4096，最小值為0，value指示了相比于參考電壓U，輸入電壓Ut的值，計算方法如下：可以認為ADC將參考電壓分成了4096份，最終輸出的結(jié)果反映了輸入電壓夠得上其中多少份，例如參考電壓選擇2.5V，最終轉(zhuǎn)換的結(jié)果數(shù)據(jù)為2048，那么就認定輸入通道的實際電壓值是2.5/4096*2048=1.25V，其他情況以此類推。由于參考電壓的存在，ADC無法直接測量比參考電壓值高的信號，輸入通道連接的電壓不能高于參考電壓。

現(xiàn)在來簡單說說紫色方框內(nèi)的部分，這一部分是ADC的核心部分，根據(jù)ADC轉(zhuǎn)換原理的不同，這一部分的電路結(jié)構(gòu)也不一樣，CW32的ADC是逐次逼近型ADC，它會先把通道中的電壓信號采樣并被內(nèi)部的采樣保持放大器輸出且保持穩(wěn)定（這一步叫采樣保持），隨后ADC用逐次逼近的方法得到一個12位的數(shù)字（這一步叫量化編碼），需要重點關(guān)心的是采樣保持階段的持續(xù)時間，這個時間越久，最終用于量化編碼階段的采樣電壓值就越精確，我們就能得到更精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

ADC通道轉(zhuǎn)換順序

規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換順序由ADC的規(guī)則序列ADC_SQR3、ADC_SQR2、ADC_SQR1這三個寄存器控制，使用規(guī)則組轉(zhuǎn)換時，將要轉(zhuǎn)換的通道序號寫入到對應(yīng)寄存器相應(yīng)的位，并設(shè)置規(guī)則通道轉(zhuǎn)換序列的通道數(shù)目。對應(yīng)關(guān)系如表10-4所示。

注入通道的轉(zhuǎn)換順序由序列寄存器ADC_JSQR這個寄存器控制，特別注意的是，如果設(shè)置了4個注入通道并且轉(zhuǎn)換的通道數(shù)目是4，則轉(zhuǎn)換順序是：JSQR1→JSQR2→JSQR3

→JSQR4;如果設(shè)置轉(zhuǎn)換通道數(shù)目為3，但是實際配置的轉(zhuǎn)換通道數(shù)目為4，則轉(zhuǎn)換順序是JSQR2→JSQR3→JSQR4，而不是從JSQR1→JSQR2→JSQR3，注入序列寄存器JSQR與通道的對應(yīng)關(guān)系如表10-5所示。

當(dāng)“轉(zhuǎn)換組”只有一個通道轉(zhuǎn)換時稱之為單通道模式，當(dāng)有多個通道按順序轉(zhuǎn)換時稱之為多通道模式或者掃描模式。當(dāng)規(guī)則組或注入組的通道按照設(shè)定順序執(zhí)行一次采轉(zhuǎn)換后即停止工作，這種模式稱之為單次轉(zhuǎn)換模式;如果執(zhí)行完一次轉(zhuǎn)換后，ADC沒有停止，而是立即啟動新一輪轉(zhuǎn)換，這種模式稱之為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式。

審核編輯：黃飛