嵌入式模数转换器的原理及应用

图3ADC框图

　　ADC可以工作于两种模式――单次转换和自由运行。在单次转换模式下，用户必须启动每一次转换，而在自由运行模式下，ADC会连续采样并更新ADC数据寄存器。ADCSR的ADFR位用于选择A／D转换器的运行模式。
　　由于模拟通道的转换总是要延迟到转换的结束，因此，自由运行模式可以用来扫描多个通道，而不中断转换器。一般来说，ADC转换结束中断用于修改通道，但需考虑一下因素；结果一旦准备好，中断就被触发，在自由运行模式，中断一被触发，则下一次转换马上开始。如果中断触发过后，模拟通道改变，而下一次转换已经开始，则仍旧使用以前设置。
　　3.1 ADC噪声消除技术
　　AT90S8535的内外部数字电路会产生电磁干扰，从而影响模拟测量精度。如果要求测量精度较高，则应采取如下技术以减少噪声：
1)　　AT90S8535的模拟部分及其他的模拟器件在PCB板上要有独立的地线层。模拟地与数字地单点相连；
2)　　使模拟信号通路尽量短。使模拟走线在模拟地上通过，并尽量保持远离高速数字通路的走线；
3)　　AVCC要通过一个RC网络连接到VCC；
4)　　利用ADC的噪声消除功能减小来自CPU的噪声；
5)　　如果A口的一些引脚作数字输出口，则在ADC转换过程中，这些口不要改变其状态。
　　3.2　ADC噪声消除功能的实现
　　ADC可以在CPU空闲模式下进行转换，这一特征使得可以抑制来自CPU的噪声。为了实现这一特性，需采取一下措施：
A)　　必须选择单次转换模式，ADC的转换结束中断必须使能；
ADEN=1;ADSC=0;ADFR=0;ADIE=1;
B)　　进入空闲模式。一旦CPU停止，则ADC将开始转换；
C)　　如果在ADC转换结束之前没有发生其它中断，则ADC中断将唤醒MCU并执行ADC转换结束中断。
微控制器片内A/D转换器由于自身的结构、性能特点，在许多应用中会遇到与独立A/D转换器不同的问题，但大多数嵌入微控制器的A/D器都具有像AT90S8535相似的结构和特点，采取的消噪技术和方法也大致相同，我们需根据具体情况具体分析需采取嵌入A/D还是独立A/D，并根据具体需求采取必要的措施来提高A/D转换器的精度。