既然是芯片引脚解读系列,就来看看MCU内部集成ADC的情形,还是以ST的MCU为例,像STM32F412中集成的是1个16通道的12位,2.4MSPS ADC,也有一些是集成2个,3个ADC的,STM32H750上就集成了3个16位,3.6MSPS 速率的ADC,一样平常来说,集成的ADC的性能强弱和本身MCU性能有很大关系。
MCU内置的ADC引脚大多是和GPIO口复用的,16通道便是要有16个仿照输入旗子暗记引脚。除了输入引脚之外,还有专门的ADC电源和地,也是我们之前讲过的VDDA和VSSA,VDDA可以通过隔离器件接到VDD,也可以单独利用基准电源芯片供电,这个根据ADC转换哀求选择,一样平常都是接到VDD。
在利用内置ADC的时候,我们要把稳datasheet中干系的内容,比如下面这个表里的表示ADC动态性能参数,ENOB代表的是有效位数,SIAND旗子暗记与噪声失落真比。

下面,就从性能、设计难度、本钱几个维度给大家剖析下片内ADC和独立ADC之间的差异。
性能说实在的,内置ADC的性能提升从一些方面来说,是被框去世的。ADC是仿照外设,而MCU紧张是数字半导体而且速率很主要,MCU利用的稠浊旗子暗记技能很难为了提高仿照功能而去捐躯数字速率。其余,ADC须要内部参考电压,去和仿照输入旗子暗记的电压电平做比拟,这个参考电压要么来自MCU电源VDD,要么从一个专用的引脚引入。ADC输出精度很大程度上取决于稳定的参考电压,因此须要在MCU内部把这个参考电源和数字逻辑分开隔离,以最大限度地减少噪声滋扰。
虽然外部专用参考电压引脚可以供应更好的隔离,但仍旧会受到通过MCU切换的高速数字旗子暗记的一些小滋扰,这对丈量小电压时非常主要,很可能会由于参考电压噪声,而丢失旗子暗记。是不是可以利用更高的参考电压来最大限度地减少噪声的影响,当然可以,但要在丈量低电压时保持相同的精度,就势必要提高分辨率,位数。这会增加芯片上 ADC 的面积,并增加 ADC在生产中的测试韶光,MCU的本钱无疑会增加很多。以是,内置ADC的性能提升从很多方面是被限定的。
再来看看独立的ADC性能有多强,仿照大厂ADI的高速的ADC最多的位数可以达到32位,采样速率最快可以达到10GSPS。10Gsps比拟MCU几M的速率,大家想想,也便是飞机和蜗牛的速率吧。
当然,性能高并不代表一定得当。以是还须要多考虑。将ADC和MCU集造诣意味着省了一颗芯片的面积,占用电路板的空间更小。而从价格上来看,带有集成 ADC 的 MCU 的价格肯定是低于 MCU 和独立 ADC 的组合价格,性能高的ADC芯片价格可比MCU要俏丽多了。
什么情形下选择MCU内置的ADC?紧张看内置ADC的精度、输入通道数和速率等参数是否知足我们的设计哀求。如果知足设计哀求,比如大略的低分辨率的,就可以直策应用内置ADC,这样既降落了硬件本钱,又降落了设计繁芜度。那不知足的时候,比如一些精密的运用处所,我们就要去选择独立的ADC芯片,选择的标准基本和内置ADC的选择标准一样,只不过外加独立ADC的时候,还须要考虑与单片机的数字接口,常用的有IIC、SPI、并口等接口。
现在MCU的性能提升,各种外设的性能也是水涨船高,很多运用,集成的ADC也都能够胜任了。
关于ADC引脚就讲这些了,下期连续讲其他引脚~
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