【Kinetis内部培训资料】ADC与PDB模块

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-13 17:27:43

本帖最后由 FSL_TICS_Robin 于 2014-7-17 14:43 编辑

ADC与PDB模块介绍

ADC模块采用逐次逼近算法，最高可支持16位的解析度，支持差分信号或单端信号输入，内置硬件平均器，可支持1、4、8、16、32次平均采样。支持自动比较，可实现小于等于或大于等逻辑判断。
相对于采用Sigma Delta算法的ADC，该ADC在保持精确度的同时更提高了采样率，适用于采样变化快的信号，而且内嵌PGA模块，可用于小信号的采样。

从上图可见，以PGAxDP/M命名的端口都是支持PGA的ADC采样通道。目前Kientis只在channel 2的差分输入端口集成了PGA。

除了外部的差分、单端输入信号，ADC还能采样一些内部的信号：
运放输出：OP1/2。大家可以在K53系列中找到运放单元
12位DAC的输出通常都会连接到ADC的某个channel
内置的温度传感器输出
Bandgap
参考电压VREFH和VREFL

ADC在某些低功耗模式下是不供电的，以减少功耗，像VLLSx等模式。
LLS模式下虽然不掉电，但是模块保持静态，以减少功耗。
在STOP或VLPS模式下，ADC仍然正常工作，但是前提是使用它内部的参考时钟ADACK, 如上图所示。
在其他模式下都可以正常工作。

在初始化ADC之前，首先要通过SIM模块使能模块时钟，这点和其他模式的初始化一致，不同的是ADC模块需要执行一次校验才能正常工作，飞思卡尔提供了校验的驱动，基本由硬件完成。
下图是两种初始化样例，分别注重采样速度和精度。

上图是ADC模块硬件设计时要遵循的一些原理：
首先是奈奎斯特定理，在进行模拟/数字信号的转换过程中，要保证采样频率大于信号中最高频率的2倍，这样采样之后的数字信号才能完整地保留了原始信号中的信息。因此当需要使用抗混叠滤波器来采样数据时，ADC模块的采样率决定了该系统的奈奎斯特频率。
其次在某些情况下，比方说有噪声的干扰，这时候需要在输入端并联一个电容，一般0.01uF的高频电容就可以了，可以提高ADC的采样性能。并且可同时在输入端串联一个电阻，作为RC过滤电路的一部分。

在PCB layout时，尽量把模拟信号的电路靠近ADC输入管脚。

ADC可用于单相电表等应用，使用支持PGA的差分输入端口连接在电阻的两端，可采样流过极小电阻的电压（毫伏级），从而算出电流值，如果把其中一个端点连接在电阻的中点，还能扩大测量范围。

上面是一些有用的参考资料，可通过下列链接来访问：
http://cache.freescale.com/files ... df?fsrch=1&sr=1
http://www.freescale.com/webapp/ ... mp;fsrch=1&sr=2
http://www.freescale.com/webapp/ ... mp;fsrch=1&sr=5
http://www.freescale.com/webapp/ ... mp;fsrch=1&sr=4
http://cache.freescale.com/files ... df?fsrch=1&sr=5
http://www.freescale.com/webapp/ ... p;fsrch=1&sr=17

PDB可视为一个计数器模块，它的特殊之处在于它接收外部的触发信号，并且计数时会和多个数值进行比较，并在每次匹配的时间点输出相关的触发信号，从而触发ADC等模块或运行相关的中断服务程序。

上图可以看到一个PDB通道只有一个trigger信号，却有多个pre-trigger信号，其实两者之间的延迟只有一个peripheral clock，pre-trigger的作用可以理解为选中对应的ADC模块配置，从前文我们知道ADC模块有多个SC1n的寄存器，目前的版本支持SC1A和SC1B, pre-trigger 0 可以理解为选中SC1A对应的ADC，pre-trigger 1 可以理解为选中SC1B对应的ADC，选中配置后再由trigger信号触发对应的ADC采样。

上图的Trigger A/B可以看做pre-trigger和trigger的组合逻辑。这里要注意的是pre-trigger的周期设置要大于ADC的转换时间，否则不但无法触发ADC采样，反而会产生一个PDB sequence error的中断。

利用PDB的特性，可以在极短的时间内触发两次ADC采样，即上图的ping-pong模式。这里PDB的计数器会和三个数进行比较，当计数器累加到triggerA的设定时间时，会触发ADC A的转换，当计数器累加到triggerB的设定时间时，会触发ADC B的转换，最后计数到PDB的MOD值时，产生中断，并在中断服务程序里清楚ADC的COCO标志。

PS:本帖可从飞思卡尔版块置顶帖:飞思卡尔Kinetis资料大本营的Kinetis内部培训资料汇总帖链接进入。

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-13 17:28:29

后续模块资料整理ing，敬请关注！

luweiqi1995 · 发表于 2014-6-13 18:56:20

是什么？？看看

浪里白条 · 发表于 2014-6-13 23:14:49

还是没理解PGA和ADC有什么区别

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-16 09:47:42

浪里白条发表于 2014-6-13 23:14
还是没理解PGA和ADC有什么区别

简单的讲：
PGA用于检测两路电路之间的差分信号，而ADC就是检测单路模拟信号啊！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-16 09:48:36

luweiqi1995 发表于 2014-6-13 18:56
是什么？？看看

这是FSL的内部培训资料，这一章节用于介绍PDB和ADC模式。

浪里白条 · 发表于 2014-6-16 10:13:45

FSL_TICS_ZP 发表于 2014-6-16 09:47
简单的讲：
PGA用于检测两路电路之间的差分信号，而ADC就是检测单路模拟信号啊！ ...

差分信号指的是差值吗？
比如A相3.3V B相3V，那么PGA转换出来的就是0.3V的数字量吗？

易水寒冰198787 · 发表于 2014-6-17 09:19:32

欣然收下，谢谢楼主！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-17 09:20:22

浪里白条发表于 2014-6-16 10:13
差分信号指的是差值吗？
比如A相3.3V B相3V，那么PGA转换出来的就是0.3V的数字量吗？ ...

是这个意思，而且PGA还可以放大差分信号。

浪里白条 · 发表于 2014-6-17 10:54:25

FSL_TICS_ZP 发表于 2014-6-17 09:20
是这个意思，而且PGA还可以放大差分信号。

再请教下这种一般是哪种场合会用到呢

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-17 11:33:30

浪里白条发表于 2014-6-17 10:54
再请教下这种一般是哪种场合会用到呢

你可以把它想成一个差分放大器，而差分放大器检测微小差分信号的工作，MCU的PGA都可以运用。

浪里白条 · 发表于 2014-6-17 11:36:20

FSL_TICS_ZP 发表于 2014-6-17 11:33
你可以把它想成一个差分放大器，而差分放大器检测微小差分信号的工作，MCU的PGA都可以运用。 ...

3Q 多谢讲解！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-17 11:44:52

浪里白条发表于 2014-6-17 11:36
3Q 多谢讲解！

客气啊，都是老熟人啊！

lyl2022 · 发表于 2014-6-19 12:10:53

有空玩下K10的ADC

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-19 14:07:43

lyl2022 发表于 2014-6-19 12:10
有空玩下K10的ADC

K系列的ADC都是一样的啊，这就是介绍的是K系列的ADC啊。

tospo_mwb · 发表于 2014-6-19 16:52:35

回复可见~~~~~

laoge · 发表于 2014-6-21 10:55:52

继续收下，继续学习。

luoyueyue · 发表于 2014-6-27 11:30:19

学习中，多谢分享！！！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-27 11:39:44

tospo_mwb 发表于 2014-6-19 16:52
回复可见~~~~~

后续模块资料整理ing，敬请关注！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-27 11:40:09

laoge 发表于 2014-6-21 10:55
继续收下，继续学习。

后续模块资料整理ing，敬请关注！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-27 12:48:15

luoyueyue 发表于 2014-6-27 11:30
学习中，多谢分享！！！

后续模块资料整理ing，敬请关注！

rootxie · 发表于 2014-6-27 13:06:20

不错，感谢分享，ADC还是很有特色的一块况且还是16位的

zwei99999999 · 发表于 2014-6-30 08:16:46

收下谢谢LZ 提供的资料

songjie · 发表于 2014-6-30 12:14:45

Mark 全是英文的啊~

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-30 13:58:33

zwei99999999 发表于 2014-6-30 08:16
收下谢谢LZ 提供的资料

后续模块资料整理ing，敬请关注！

FSL_TICS_ZP · 发表于 2014-6-30 13:59:09

songjie 发表于 2014-6-30 12:14
Mark 全是英文的啊~

后续模块资料整理ing，敬请关注！

lanshuitianxia · 发表于 2014-6-30 17:06:28

下载下来，慢慢看

wish320 · 发表于 2014-7-18 10:36:41

正在学习这款单片机

zcan · 发表于 2014-7-18 13:33:39

在用KL05 这方面资料好像比较少

Ai_evan · 发表于 2014-7-23 13:39:15

谢谢楼主的资料

laber_1912 · 发表于 2014-7-28 14:47:22

下载，学习下。

lsfsxfljj · 发表于 2014-8-3 16:44:32

好资料

chenjinst · 发表于 2014-8-3 17:59:42

看着挺好。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

lcptw · 发表于 2014-8-6 11:04:56

有针对的重点学习每部分，比单芯片的RM有用多了。

chenyonghuang · 发表于 2014-8-12 18:24:33

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

zhongjiequan · 发表于 2014-8-12 20:26:40

MARK!!!!!!!!!!

pcbddd · 发表于 2014-8-12 20:31:09

ADC，正是我想要的，下

buliaoqqlp · 发表于 2014-8-14 15:31:39

谢谢楼主的资料

zndz410 · 发表于 2014-8-18 11:58:26

谢谢楼主的资料。

sunnyqd · 发表于 2014-8-22 22:29:11

回复一下，拿fb，收藏pdf，一举两得，楼主你是骗回复的嘛。。。好多。。歇一会儿。。

sunnyqd · 发表于 2014-8-22 22:29:32

回复一下，拿fb，收藏pdf，一举两得，资料建议打包。。

hongyancl · 发表于 2014-8-22 23:05:21

很方便啊

cn_x · 发表于 2014-8-23 20:03:00

谢谢分享，一个个下系统学习一下

bluestone2012 · 发表于 2014-8-23 20:04:01

隐藏，请恢复观看

yangzhiwen56 · 发表于 2014-8-27 15:57:55

感谢分享！！！

dongyanbo · 发表于 2014-8-27 16:12:08

谢谢分享，mark学习

xlxbangel · 发表于 2014-8-27 16:25:08

不错的东西

xlxbangel · 发表于 2014-8-27 16:25:27

16位的ADC还是很给力的

chenguanghua · 发表于 2014-8-27 17:04:52

Kinetis系列的ADC，了解下

zsfddd · 发表于 2014-8-27 17:21:43

回复一下，拿fb，收藏pdf，一举两得，资料建议打包。

muyitaozhi · 发表于 2014-8-27 21:57:56

谢谢楼主分享~

jiang887786 · 发表于 2014-9-1 09:31:19

不错，学习一下。谢谢分享。

sdlibin007 · 发表于 2014-9-1 09:49:18

回复看隐藏内容，顺便收藏资料！！

dragon19809200 · 发表于 2014-9-4 15:20:51

不错的资料

MINGYU40 · 发表于 2014-11-4 00:29:28

谢谢分享!

llj1007 · 发表于 2014-11-4 14:20:36

正在弄KL16的ADC，这款芯片好像是没有PDB的

richyhuang · 发表于 2014-11-8 17:48:27

先收下,了解个概念,

ayaqby · 发表于 2014-11-8 21:42:57

学习了

OYL · 发表于 2014-11-8 23:15:54

自己看英文还是有点吃力啊，还需要努力

jiwx2011 · 发表于 2014-11-11 11:34:59

收下，谢谢楼主！

hhjjstu · 发表于 2014-11-13 12:45:50

jiwx2011 发表于 2014-11-11 11:34
收下，谢谢楼主！

你是来灌水的，呵呵

craigtao · 发表于 2014-12-25 13:02:41

精华，收藏，，

fengyunyu · 发表于 2014-12-25 14:56:22

带PGA功能，确实可以简化外围电路！

【Kinetis内部培训资料】ADC与PDB模块

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