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[参考译文] MSP430F1222:ADC10采样同步

Guru**** 2386620 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1017985/msp430f1222-adc10-sampling-syncronization

器件型号:MSP430F1222

尊敬的论坛:

 我对 MSP430F1xx 手册中的图18-3有点困惑、其中显示了 ADC10如何获取样本。

请注意、如果需要 对更高频率的交流信号进行数字化、精确采样就变得很重要。

假设 Tmer_A (TA)模块输出信号执行采样(SHi=OUT1上升沿)(定期)。

假设两个 TA 模块 ADC10CLK 也来自 SMCLK。 TA 对时钟的上升沿进行计数。

TA OUT (和 SHI)在 SMCLK 的上升沿改变其状态。

在此设置中、SHI 触发上升沿与 ADC10CLK 完全同相 、因此根据图18-3、'tSYNC'->0。  它是否 会在 采样时间间隔内引起抖动(内部触发器没有确保建立/保持时间),例如在4*Tclk / 5*Tclk 之间随机切换?

还是某些内部机制 allways 提供 ADC10控制寄存器中定义的采样间隔(通过 SHTx 位)?

谢谢 、此致、

Joseph

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    您好、Joseph、

    我认为 tsync 根本不会为零。  SHI 触发边沿永远不会与 ADC10CLK 处于完全相同的相位。

    此致、

    现金 Hao

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    您好、Hi Cash Hao

    这是否意味着 SHI 将始终落后于通用 SMCLK (例如、延迟10nsec)? 因此,采样间隔将是(N_SHT+1 )*tclk ?

    Joseph

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    尝试将 ADC 可视化为电压表、该电压表从某个通道(A0至 A7或内置温度计)获取电压样本、然后将该样本馈送到 SAR、 然后、SAR 使用一种称为逐次逼近寄存器(SAR)的技术来测量采样、然后将其转换为一个10位的数字、然后该数字被写入 ADC10MEM 寄存器、我们的程序可以在那里读取该数字。

    您必须配置一个电压范围、该电压范围将被 SAR 分成1、023个相等的部分。 这就是它被称为10位 SAR 的原因。 该范围的端点在 ADC 方框图中显示为 VR-和 VR+。

    采样、测量、将其转换为10位数、然后将其写入寄存器中、您可以在其中获取该值、将消耗一个时钟周期(称为采样和转换时序)。 对于该 ADC、周期至少为18个时钟周期。

    200ksps 的规格意味着该 ADC 可以每秒经历200、000次采样和转换周期。 这取决于驱动 ADC 的时钟信号。

    置位 ADC10SC 位来采样、清零该位来停止采样。 等待采样和转换周期结束、然后读取 ADC10MEM 寄存器以获取数字。

    阅读寄存器说明、了解如何使用每个位字段配置 ADC。 许多器件可在其默认状态下使用。

    还有很多需要了解的内容、但这些信息应该为您提供一个良好的起点。

    祝您一切顺利。

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    尊敬的 Thomas:

    感谢您提供 ADC10详细信息! 我使用 ADC10、但我需要确认采样时间与 ADC10CTLx 中定义的时间相同(请考虑 SHI 触发器采样到 ACDCLK)。 当 ADC10CLK 和 TACLK 是同一个源并且 TA_OUT 是 SHI 源时(SHI 上升边沿= ADCCLK 上升边沿(在采样时刻)->计时问题是否存在(->采样抖动)????  

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    我很抱歉、但我不明白您想要说什么或问什么。

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    您好!

    很抱歉 、解释不正确。
    这是从手册中获取的 ADC10采样图:

    总(有效)采样时间为:Tsampcon=Tysnc+Tsample.  Tsample = N*tclk。 N 在 ADC10CTL 中定义。 Tsampcon 可以改变 SHI 触发信号"位置"上的去峰值(重新参考 CLK)。
    我的问题:如果 SHI 和 ADC10CLK 上升沿重叠(它们处于相位中-> Tsync 收敛为0)、会发生什么情况。

    因为这种情况对于触发器计时问题非常简单。

    如果 SHI 和 ADC10CLK 都来自同一个时钟源、就会发生这种现象。 例如、SHi=Timer_A OUT1 和 TA 在 CLK 上升沿上计数(并且也设置/复位其输出标志)(公共时钟为 SMCLK 或 ACLK)。

    定义的 Tsampcon 是始终是 Tsample 还是 Tsample+1*Tclk?  或者它可以在两个之间抖动?

    由于 ADC 测量值是采样过程的结束值(跟踪和保持)取决于时间并变为

    更重要的是、交流变频信号应数字化。

    Joseph  

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    我可能会开始看到您不清楚的内容。 该图缺少一些容易导致混淆的上下文。 在讨论同步问题之前、我将稍微备份一下。

    您是否尝试使用 ADC 对交流(AC)信号进行采样并将该采样转换为二进制数? 因为如果您是、ADC 就不能这样做。 ADC 无法对负电压进行采样。 交流信号必须完全上移并进入正电压范围、正电压必须在零和3.6V 直流范围内波动。 这称为信号调节。 信号可以使用由 Analog Devices 公司生产的真正 RMS 转直流转换器进行调节、例如 AD8436。

    我认为、该图中的同步问题正在提出一个我们实际上不太感兴趣的主题。 由 ADC 自动处理的时钟、您不必担心同步任何时钟信号。 tsync 意味着 ADC 需要一个时钟周期来与起始采样信号同步。 请注意如何启动和停止采样周期、然后等待转换完成、然后读取  ADC10MEM 寄存器以获取代表采样电压的数字。

    首先了解要采样的电压信号的频率。 您需要捕获足够的样本来构建波形的图片。  您正在尝试采集高频电压信号的样本、以便对其进行表征。 您是否能够以 200ksps 或更低的速度对其进行表征? 如果是、则可以使用该 ADC。 然后、您必须使用适当的时钟信号频率来驱动 ADC、这实际上取决于您每秒需要多少个样本。

    现在看看上面的图表。 将其视为具有两个周期的单周期。 第一个周期捕获样本、第二个周期将其转换并写入 ADC10MEM。  当您设置 ADC 开始转换(ADCSC)位域时、第一个周期开始、当您将其清除时、该周期结束。 您的程序必须等待适当 数量的时钟周期、然后才会通知 ADC 停止采样。 该周期数是您必须计算的数字。 转换周期自动启动、需要13 个时钟周期才能完成其工作。

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    尊敬的 Thomas:

    感谢您的解释。

    从 您的解释中突出显示:  "tsync 意味着 ADC 需要一个时钟周期才能与起始采样信号同步。"

    这是我的关注点! 如果 ADC10CLK 和 SAMPCON (TA_TIMER->OUT1)都是从同一 CLK 源发起的(例如 SMCLK -因此 SAMPON 与 ADC10CLK 一起改变)、则 tsync 是常数1还是 0 Tclk 、还是在1/0 Tclk 之间随机变化。

    /注:SAMPCON 由通用 CLK 上升沿变化、因为 TA_Timer 也会在上升沿改变其状态(及其输出)/

    在这种情况下、SAMPCON 上升沿 恰好在 ADC10CLK 上升沿发生振幅(这就是为什么我担心在 CLK 上升沿发生"D"变化时可能出现的同步问题、类似于 D 触发器)

    但是、我发现了一个-我认为-仅用于 解决 上述类似问题的东西:通过反相 SHI (SAMPCON) ADC 触发。 在这种情况下、SHI/SAMPCON 上升沿不会出现在 ADC10CLK 上升 沿、而是被1/2Tclk (180度)移位:

    Joseph