5. Выбор опорного напряжения

В качестве опорного напряжения АЦП (VREF) можно выбрать следующие напряжения:

• Точное внутреннее напряжение 1.00В.

• Внутреннее напряжение VCC/1.6В.

• Внешнее напряжение, поданное на вывод AREF порта А.

• Внешнее напряжение, поданное на вывод AREF порта B.

Рисунок 25.8. Выбор опорного напряжения АЦП

6. Результат преобразования

АЦП можно настроить на работу в знаковом или беззнаковом режиме. Данная настройка является глобальной и, таким образом, распространяется на весь модуль АЦП и на все его каналы.

В знаковом режиме, возможно измерение как отрицательных, так и положительных напряжений на несимметричном или дифференциальном входе. При использовании 12-битной разрешающей способности, максимальным значением (TOP) знакового результата является 2048, а все значения результата лежат в пределах -2048…+2047 (0xF800…0x07FF). В беззнаковом режиме, максимальное значение равно 4095, а все значения результата принадлежат диапазону 0…4095 (0…0x0FFF).

Если какой-либо из входов АЦП настроен на дифференциальное измерение, необходимо использовать знаковый режим. В беззнаковом режиме возможно измерение только внешних или внутренних несимметричных сигналов.

Результат аналогово-цифрового преобразования (RES) записывается в один из регистров результата. Передаточная функция АЦП имеет следующий вид:

RES = (VINP - VINN)·GAIN·TOP/VREF,

VINP и VINN - напряжения на неинвертирующем и инвертирующих входах АЦП. GAIN всегда равно 1, если не используется дифференциальное измерение с усилением.

Программно можно задать разрешающую способность результата 8 или 12 бит. Преобразование с более низкой разрешающей способностью выполняется быстрее. О том, как рассчитать задержку распространения см. в 25.9 "Синхронизация и временная диаграмма преобразования АЦП".

Регистры результата являются 16-битными. 8-битный результат всегда представляется в 16-битном регистре результата с правым выравниванием. Правое выравнивание означает, что 8 младших бит результата помешаются в младший байт регистра результата. 12-битный результат может быть представлен как с левым, так и с правым выравниванием. Левое выравнивание означает, что 8 старших бит результата помещаются в старший байт регистра результата.

Когда АЦП работает в знаковом режиме, старший бит результата является битом знака. В 12-битном режиме с правым выравниванием, бит знака (бит 11) копируется во все неиспользуемые старшие биты, т.е. биты 12…15. Это необходимо для того, чтобы хранящееся в регистре результата 16-битное значение автоматически воспринималось в программе, как 16-битное знаковое значение. Аналогичным образом, в 8-битном режиме бит знака (бит7) копируется во все биты старшего байта.

На рисунках 25.9…25.11 представлены входные диапазоны и представление 12-битного результата с правым выравниванием для различных входов.

Рисунок 25.9. Знаковый дифференциальный вход с усилением: входной диапазон и представление результата

Рисунок 25.10. Знаковый несимметричный внешний или внутренний вход: входной диапазон и представление результата

Рисунок 25.11. Беззнаковый несимметричный внешний или внутренний вход: входной диапазон и представление результата