N16 ARM--ADC

一、ADC

模拟量：连续变化的物理量

数字量：离散、不连续的数值，只能是固定状态。

模拟量 →（ADC）→ 数字量（计算机处理）

数字量 →（DAC）→ 模拟量（驱动物理设备）

比较器 工作原理

1. 差分输入：同相端 (+) 接输入信号，反相端 (-) 接阈值
2. 放大比较：内部运放放大两个输入的差值
3. 输出判决：差值 > 0 → 输出高电平；差值 < 0 → 输出低电平
4. 无量化过程：直接输出二值结果，无中间数值

精度：12位 量程／2^12

转换速率：

量程(参考电压Vref)：0~3.3V

ADC 电压换算的通用公式为：V= 最大量化值/（采样值​）×Vref​

多个模拟输入通道，通过硬件多路选择器，轮流接入同一个 ADC 转换核心，实现 "一个 ADC 测多个信号"。

DMA：让硬件自己在存储器之间搬运数据，解放 CPU，提高速度。

二、ADC调试

ADC 通道选择位 ADCH：外部通道 0 ~ 15，选择对应 ADC 引脚进行采样，我们只用0-9。

ADC有一个自己的ADACK时钟，用的话不用分频，需要单独使能一下。

int adc_init(ADC_Type *base)
{
    1. 配置引脚为ADC功能
    2. 配置ADC精度12位
    3. 配置时钟源为ADACK
    4. 打开ADC
    5. 启动ADC校准
    6. 等待校准完成
    7. 成功返回0，失败返回-1
}

int adc_init(ADC_Type *base)
{
  if (ADC1 == base)
  {
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO01_GPIO1_IO01, 1);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO01_GPIO1_IO01, 0x10b0);
  }
  //base->HC[0] &= ~(1 << 0);

  unsigned int tmp = 0;
  base->CFG = 0;
  tmp |= (2 << 2); //12 位 ADC 精度
  tmp |= (3 << 0); //11 = 选择 异步时钟 ADACK（最稳定）
  base->CFG = tmp;

  base->GC = (0x01 << 0); //时钟，GC = 全局控制寄存器,bit0 = 1 = 使能 ADC（打开 ADC）

  base->GS |= (1 << 1); //GS = 状态寄存器,bit1 = 1 = 开始校准
  base->GC |= (0x01 << 7);
  while (base->GC & (1 << 7)) //等待中断标志清空,结束的标志
    ;
  while (base->GS & (1 << 1))  // 等待校准完成
    return -1;
  return 0;
}

unsigned short adc_read(ADC_Type *base)
{
  unsigned short adc_value = 0;
  base->HC[0] |= (0x1f << 0); //关闭 ADC 通道、关闭采样
  base->HC[0] = (0x1 << 0); //选择 ADC 通道 1（CH1）

  // 1
  while (!(base->HS & (1 << 0))) //等 ADC 把电压转换成数字！
    ;
  adc_value = base->R[0] & 0xfff; //R[0] = ADC 结果寄存器，里面存的就是 转换好的 data,0xFFF = 12 位掩码（因为 ADC 是 12 位）

  return adc_value;
}