九—（01）、ATMEGA16的模数转化器的介绍
1、介绍
1）特色：
• 10 位 精度
• 0.5 LSB 的非线性度
• ± 2 LSB 的肯定精度
• 65 – 260 μs 的转化时刻
• 最高分辨率时采样率高达15 kSPS
• 8 路复用的单端输入通道
• 7 路差分输入通道
• 2 路可选增益为10x 与200x 的差分输入通道
• 可选的左对齐ADC 读数
• 0 – VCC 的 ADC 输入电压规模
• 可选的2.56V ADC 参阅电压
• 接连转化或单次转化形式
• 经过主动触发中止源发动ADC 转化
• ADC 转化完毕中止
• 根据睡觉形式的噪声按捺器
Note: 1. 在PDIP封装下的差分输入通道器材未经测验。只确保器材在TQFP 与MLF封装下正常
作业。
2）介绍和框图
ATmega16有一个10位的逐次迫临型ADC。ADC与一个8通道的模仿多路复用器衔接，能
对来自端口A 的8 路单端输入电压进行采样。单端电压输入以0V (GND) 为基准。
器材还支撑16 路差分电压输入组合。两路差分输入(ADC1、ADC0 与ADC3、ADC2)
有可编程增益级，在A/D 转化前给差分输入电压供给0dB(1x)、20dB(10x) 或46dB(200x)
的扩大级。七路差分模仿输入通道同享一个通用负端(ADC1), 而其他任何ADC 输入可做
为正输入端。假如运用1x 或10x 增益，可得到8 位分辨率。假如运用200x 增益，可得
到7 位分辨率。
ADC 包含一个采样坚持电路，以确保在转化进程中输入到ADC 的电压坚持稳定。ADC 的
框图如 Figure 98 所示。
ADC 由AVCC 引脚独自供给电源。AVCC 与VCC 之间的误差不能超过± 0.3V
标称值为2.56V 的基准电压，以及AVCC，都坐落器材之内。基准电压能够经过在AREF
引脚上加一个电容进行解耦，以更好地按捺噪声。
2、ADC的作业进程
ADC 经过逐次迫临的办法将输入的模仿电压转化成一个10 位的数字量。最小值代表
GND，最大值代表AREF引脚上的电压再减去1 LSB。经过写ADMUX寄存器的REFSn位
能够把AVCC 或内部2.56V 的参阅电压衔接到AREF 引脚。在AREF 上外加%&&&&&%能够对
片内参阅电压进行解耦以进步噪声按捺功能。
模仿输入通道与差分增益能够经过写ADMUX 寄存器的MUX 位来挑选。任何ADC 输入
引脚，像GND 及固定能隙参阅电压，都能够作为ADC 的单端输入。ADC 输入引脚可选
做差分增益扩大器的正或负输入。
假如挑选差分通道，经过挑选被选输入信号对的增益因子得到电压差分扩大级。然后扩大
值成为ADC 的模仿输入。假如运用单端通道，将绕过增益扩大器。
经过设置ADCSRA 寄存器的ADEN 即可发动ADC。只有当ADEN 置位时参阅电压及输
入通道挑选才收效。ADEN 清零时ADC 并不耗电，因而主张在进入节能睡觉形式之前关
闭ADC。
ADC转化成果为10位，存放于ADC数据寄存器ADCH及ADCL中。默许情况下转化成果为
右对齐，但可经过设置ADMUX 寄存器的ADLAR 变为左对齐。
假如要求转化成果左对齐，且最高只需8 位的转化精度，那么只需读取ADCH 就足够了。
否则要先读ADCL，再读ADCH，以确保数据寄存器中的内容是同一次转化的成果。一旦
读出ADCL， ADC 对数据寄存器的寻址就被阻挠了。也就是说，读取ADCL 之后，即便
在读ADCH 之前又有一次ADC 转化完毕，数据寄存器的数据也不会更新，然后确保了转
换成果不丢掉。ADCH 被读出后， ADC 即可再次拜访ADCH 及ADCL 寄存器。
ADC转化完毕能够触发中止。即便因为转化产生在读取ADCH与ADCL之间而形成ADC无
法拜访数据寄存器，并因而丢掉了转化数据，中止仍将触发。
3、发动一次转化
向 ADC 发动转化位ADSC 位写”1” 能够发动单次转化。在转化进程中此位坚持为高，直
到转化完毕，然后被硬件清零。假如在转化进程中挑选了另一个通道，那么ADC 会在改
变通道前完结这一次转化。
ADC转化有不同的触发源。设置ADCSRA寄存器的ADC主动触发答应位ADATE能够使能
主动触发。设置ADCSRB 寄存器的ADC 触发挑选位ADTS 能够挑选触发源( 见触发源
列表中对ADTS 的描绘)。当所选的触发信号产生上跳沿时， ADC 预分频器复位并开端
转化。这供给了一个在固定时刻间隔下发动转化的办法。转化完毕后即便触发信号依然存
在，也不会发动一次新的转化。假如在转化进程中触发信号中又产生了一个上跳沿，这个
上跳沿将被疏忽。即便特定的中止被制止或大局中止使能位为0，中止标志仍将置位。这
样能够在不产生中止的情况下触发一次转化。可是为了在下次中止事情产生时触发新的
转化，必须将中止标志清零。
运用ADC 中止标志作为触发源，能够在正在进行的转化完毕后即开端下一次ADC 转化。
之后ADC 便作业在接连转化形式，继续地进行采样并对ADC 数据寄存器进行更新。第
一次转化经过向ADCSRA 寄存器的ADSC 写1 来发动。在此形式下，后续的ADC 转化
不依赖于ADC 中止标志ADIF 是否置位。
假如使能了主动触发，置位ADCSRA 寄存器的ADSC 将发动单次转化。ADSC 标志还
可用来检测转化是否在进行之中。不管转化是怎么发动的，在转化进行进程中ADSC 一
直为1。
