《嵌入式C编程实战》再谈ADC采样

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 章节8.2

ADC的种类

逼近模拟数字ADC：

        速度中等， 嵌入式系统主流采用，Successive Approximation Register SAR ADC

 集成模拟数字ADC：

        速度最慢，但是准确，常用于万用表采样

FLASH模拟数字ADC：

        速度最快，构造复杂，占空间

以下ADC均描述的是逐次逼近形式的ADC

ADC精度

精度 = 参考电压 / 转换位数，假如参考电压是2.5V，转换位数是12位，那精度大约就是0.6103515625mV/LSB

LSB：least significant bit，最低有效位，就可以直接理解为ADC采回来的值是多少。

假如500LSB，则电压是 500 * 0.6103515625 = 305.17578125mV

ADC精度误差问题

        假设输入一个1.364V的电压，则LSB = 1.364 / 2.5  * 4096 = 2234.7776，但是ADC的采样寄存器不保存小数，所以被LSB将被认为是2234，所以小数部分就是舍弃的精度。最大我们可以认为有1LSB的误差（假如采样值是2234.999999），1LSB就是0.6103515625mV。

        但是假如，ADC采样模块可以四舍五入，那误差将缩小一半！

        根据视频连接讲述的SAR ADC的原理，应该是向下取整的。

ADC采样率

        就是1s采样多少次，根据香浓定理，被采集的信号频率假如是f，则你的采样率必须是2f，否则采样的数据不能还原原始的信号，会失真。（打个比方，就是你看路上的车子的轮子在转，有时候感觉它在倒着转，就是因为你眼睛的采样率跟不上轮子的变化率导致的错觉） 。

SAR ADC原理

10. 逐次逼近型ADC原理_哔哩哔哩_bilibili

1、需要借助DAC和比较器来实现电压的比较和逼近。

2、1个时钟周期只能比较1次，所以要完成12位的量化，需要比较12次，12个时钟周期。

3、比较过程：

假如参考电压是2.5V，转换位数是12位，输入的电压是1.875V。

第一次比较：将12位的最高位置1：0b100000000000，借助DAC转成电压 = 1.25V，然后判断输入的电压是否大于1.25V，如果大于1.25V，则采样结果的最高位置0，否则置1。这次比较的结果是大于，所以最高位置为1。

第二次比较：将12位的次高位置1：0b110000000000，借助DAC转成电压 = 1.875V(1.25V + 0.65V)，然后判断输入的电压是否大于1.875V，如果大于1.875V，则采样结果的次高位置0，否则置1。这次比较的结果是等于，置1。

第三次比较：....

第十二次比较：结束

获得一个最终的结果就是采样值LSB。