如何充分利用MCU内集成式ADC的灵活性，使你的设计从激烈的竞争中脱颖而出—第一部分

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如何充分利用MCU内集成式ADC的灵活性，使你的设计从激烈的竞争中脱颖而出—第一部分 [复制链接]

你是不是感到奇怪，为什么MSP微控制器 (MCU) 在其集成式模数转换器 (ADC) 中提供灵活性，比如说可编程分辨率或功率模式？这个灵活性程度通常不在单个的ADC中提供。开发人员可以将MSP MCU用于多个应用，借助灵活性来优化多种应用的性能、易用性和功耗。近期，我们在模拟接线 (Analog Wire)博客内，深入研究了如何通过对MSP432™ MCU内的14位ADC进行过采样来提高ADC性能。

今天，我将着重谈一谈被称为ADC14的MSP432P401R MCU 14位ADC的几个主要性能特性；这个ADC14提供了可以对你的应用进行定制的灵活性：

• 性能特性：
  

• 基准选项
• 按照通道选择单端或差分输入
• 可编程的位数
  

基准选项

针对ADC14的可选基准选项可以灵活地为不同的应用提供最佳的基准电压。这个基准电压必须大于最大输入信号；不过这个电压值越接近最大输入信号值，ADC的分辨率越佳，这是因为步进尺寸将变小。可以用ADC14VRSEL位来选择内部基准，用REFVSEL位来将电压选为1.2V、1.45V或2.5V。甚至可以将内部基准输出到外部使用（使用REFOUT位），为传感器供电，实现比率测量，或者，反过来使用AVCC电源来提供ADC基准电压，并为传感器供电。如果内部基准和AVCC电源不提供所需电压，那么可以选择外部基准电压引脚。

在以下示例中，通过选择最佳基准电压来提高分辨率。在这个示例中，输入信号为1V，所选模式为14位模式：

在使用2.5V基准时，按照编码，得出一个153uV的14位ADC分辨率

在使用1.2V基准时，按照编码，得出一个73uV的14位ADC分辨率

在这个情况下，在14位ADC中使用1.2V基准所获得的分辨率要好于在15位ADC中使用2.5V基准时所实现的分辨率。因此，在基准电压已经比最大输入信号大时，它的值越低，所获得的效果就越佳。

单端或差分输入

按照存储器控制寄存器ADC14MCTLx的转换，可以选择单端或差分输入。这样可以实现真正的差分模式支持，即0-VREF共模，此时需要简化板上信号调节电路，从而降低成本和系统功率。为一个所需输入通道选择差分输入，以及为其余通道选择单端输入的功能可以充分使用这个器件的引脚，这是因为差分输入需要2个输入引脚，而单端只需要一个引脚。

可编程位数

ADC14用ADC14RES位提供8、10、12或14的可编程位数。当你减少位数时，完成一个转换所需的时钟周期变少，所以，选择所需的最少位数，以尽可能提高采样率，并且最大限度地降低能耗。这使得那些优先考虑速度的应用，比如说故障检测应用，可以选择更少的位数；也可以使那些速度不是十分关键的应用，比如说温度测量应用，优先考虑分辨率。由于位数是可编程的，甚至可以根据这个应用代码不同部分的要求（也许需要不同的ADC分辨率），在转换之间对位数进行更改。

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如果你也打算利用14位ADC的灵活性来充分发挥应用易用性的话—请随时关注本系列的下一篇博文，我将讨论MSP432 MCU内ADC14的易用特性。

对于那些正在MSP430™ 微控制器上进行开发的人员，MSP430FR5x/MSP430FR6x MCU内的“ADC12B”有相似的特性。