ADC模塊在MCU中的作用

以下文章來源于集成電路大數(shù)據(jù)平臺(tái)，作者芯愿景軟件

在微控制器(MCU)芯片中，通常會(huì)有很多外設(shè)模塊，比如SPI，I2C，ADC，DAC，PWM，CAN，EEPROM，F(xiàn)lash等。其中ADC是非常重要的一個(gè)外設(shè)，它在MCU中的作用主要包括以下幾個(gè)方面：

1. 傳感器接口：許多傳感器(如溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等)輸出的是模擬信號(hào)。MCU中的ADC模塊可以將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便進(jìn)一步處理、存儲(chǔ)和分析。

2. 數(shù)字控制：大多數(shù)嵌入式應(yīng)用需要對(duì)外部環(huán)境或設(shè)備進(jìn)行數(shù)字控制。模擬傳感器的數(shù)據(jù)通常需要與數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行交互，ADC模塊可以幫助實(shí)現(xiàn)這一連接。

3. 準(zhǔn)確性：通過ADC，模擬信號(hào)的準(zhǔn)確度可以提高，因?yàn)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通常不容易受到噪聲或干擾的影響。這對(duì)于需要高精度測(cè)量的應(yīng)用非常關(guān)鍵。

4. 數(shù)據(jù)處理：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)更容易進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸、處理和分析。MCU可以使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來執(zhí)行各種算法。

5. 多通道支持：多數(shù)MCU的ADC模塊支持多通道，這意味著可以同時(shí)采集來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。

6. 靈活性：大多數(shù)MCU的ADC模塊具有配置選項(xiàng)，如采樣速率、分辨率和參考電壓，以適應(yīng)不同應(yīng)用需求。

總之，ADC模塊為MCU提供了與模擬世界互動(dòng)、采集模擬數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)字控制的能力。

下面是STM32F103RCT(Cortex M3內(nèi)核，工藝節(jié)點(diǎn)約150nm——ST自己的線，芯片面積約4.4mm*4.4mm，5層金屬布線)中ADC模塊(3個(gè)ADC模塊)的全景圖和部分電路圖。

STM32F103RCT的頂層(M5)

STM32F103RCT的多晶層(PL)

STM32F103RCT的有源層(DF)

ADC模塊的頂層OM(光學(xué)顯微鏡)全景圖

ADC模塊的多晶層OM(光學(xué)顯微鏡)全景圖

ADC模塊的M1層SEM(掃描電鏡)全景圖

ADC模塊的局部電路圖