ADC笔记

模拟信号：

时间上连续：任意时刻有一个相对的值。数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。

数字信号：

时间上离散：只在某些时刻有定义。数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示。

 

ADC过程：

    采样、保持、量化、编码

 

[摘--begin]

采样是将时间上的连续变化的模拟量转换为时间上断续（离散）的模拟量。即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。

模拟信号经采样后，得到一系列样值脉冲，采样脉冲的宽度tw一般是很短暂的，在下一个采样脉冲到来之前，应暂时保持所取得的样值脉冲幅度不变，以便进行转换。因此，在采样电路之后须加保持电路。

    在采样脉冲tw期间，VO=VI，在两次采样的间隔时间（Ts-tw)时间内，VO保持不变。 （Ts-tw)这段时间供量化和编码。

数字信号不仅在时间上是离散的，而且数值大小的变化也是不连续的。因此，任何一个数字量的大小只能表示某个规定的最小数量单位的整数倍。

什么是量化？

      在A/D转换过程中，要用数字量来表示断续变化的模拟量时，必须将采样－保持电压归化为某个最小单位的整数倍，这个过程称为量化过程。所取得的最小单位叫做量化单位，用Δ表示。

什么是编码？

      把量化的结果用二进制或二－十进制数表示出来，称为编码。编码输出的最低有效位（LSB)的1所代表的数量大小就等于Δ。

       由于模拟信号在时间、数值大小都是连续的，不一定被最小量化单位△整除，所以在量化过程中就可能引入量化误差。

如果数字信号的位数越多，量化的误差就越小。

例如10位A/D最小量化单位：

%

       把输入信号分为1024层，输入信号分层越多，量化误差越小。

即，数字量位数越多，量化等级越细。

 

[摘--End]

 

    量化与编码是密切相关的。量化的最小单位决定编码的取值。

    编码的位数决定量化的最小单位。

 

    一个模拟信号线可以表示一定范围内的任意值。数字信号常用0、1二进制数表示.一个数字信号只能表示二进制0与1,高与低电平。要表示更大的数值，需要扩展更多的信号线，更多的位。

数字信号的位数。数字量位数。

 

    所以ADC有如下特点：

   一个模拟信号线输入,多个数字信号线输出。

   输入是一个模拟波形，输出多个数字方波，某时刻多个方波的组合是该时刻模拟信号的数字值。

 

   PNW是将模拟信号波形整形成数字方波。

整形后的方波

1.     频率不变

2.     等幅,用占空比\脉宽表示不同时刻的不同模拟量。

3.    一个模拟信号输入只产生一个数字信号输出。

如图

 

 

  ADC是将模拟信号转换成数字信号

1.    一个模拟信号输入产生多个数字信号输出。

2.      

上图的正弦波,经ADC转换后,输出n个方波,n决定于编码的位数。假如n=4,则

(输出方波)

 

PNW、ADC后的波形不能变化。幅值，频率不变。

 

[摘赵春江]

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和ADC转换数据寄存器ADCDAT0。寄存器ADCDAT0的低10位用于存储A/D转换后的数据。寄存器ADCCON的第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，而第6位到第13位则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，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位到第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位则是在第1位被清零的情况下用于开启A/D转换。

[摘赵春江]