[FAQ] [参考译文] [常见问题解答] MSP430I2020：测量 SD ADC 噪声

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https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/719413/faq-msp430i2020-measuring-sd-adc-noise

器件型号：MSP430I2020
主题中讨论的其他器件：MSP-TS430RHB32A

工具/软件：TI C/C++编译器

测试条件：

- MSP-TS430RHB32A 板

-增益1

-测量结果= 10数据平均值

-示例程序"sd24_ex4_singleConversionSingleChannelPolling"

-电源电压：3.3V (Tenma 72-10480直流电源)

我已经测试了24位 ADC 功能并捕获了数据。

但是、即使将 A0和 A1的引脚短接、我也会发现有很多噪声。 (结果随附)

最大电压= 0.00017767 V、最小电压。 = 0.000158358

差动电压。 = 19.3uV

此致、

洪先生

e2e.ti.com/.../short_5F00_Tenma3V3.xlsx

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好！

您是否在输入信号上使用了 DMM 或示波器以确保输入端不存在噪声？

此致、
Nathan

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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我已使用电池(Duracell AA)重新测试、27条记录的电压为12uV。我可以改进一下吗？

e2e.ti.com/.../bat_5F00_SHORT_5F00_GAIN4_5F00_2.xlsx

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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您好！

您是否再次检查以确保噪声不是由输入信号引起的？

此致、
Nathan

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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是，由于 A0、A1短接在一起、因此它应该是相同的电压。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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抱歉、我将 A0+和 A0-短接在一起。 (不是 A0和 A1)

此外，我还使用 Agilent 34401A 6/1/2数字万用表检查输入源的变化仅为3uV。不应测量如此大的 ADC 振动

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Hung、您好、

您是否在以下主题中看到了我的后续内容、即如何将 ADC 测量结果转换为电压？

此外、您观察到的是 ADC 的 rms 噪声和19uV 也不奇怪。如我在上面的线程中所述、如果通过软件过采样对样本求平均值、则可以获得更好的结果。例如、如果采样频率为4000Hz、在 SD24 ISR 中、您可以保持样本的运行总和、然后将其除以样本数。假设您每4个采样平均一次。这将为您提供1000Hz 的有效采样率、但应有助于降低 rms 噪声。它基本上是在软件中完成的低通滤波器。我将其称为软件过采样、因为它不是 SD24模块的硬件过采样(OSR)。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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对于上述测量结果、我已经取10个样本平均值。它是否可以添加可以减少数量的电路或组件数量？

洪先生

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Hung 先生、您好！

您是否能够解决此不准确性问题？如果您使用目标板对样本求平均值并读取所有24位数据、那么您应该能够实现我观察到的结果。

此致、

James

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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使用10个采样平均值后、我无法获得您的结果。当我输入75mV 进行测试时、 52个样本的振动范围为34uV (非常大)。

此致

挂起

e2e.ti.com/.../75mv.xlsx

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Hung、您好、

我要附上我用于此测试的代码。使用16的软件过采样(或平均)因数、我使用 i2041目标插座板在 Σ-Δ ADC 通道0 (A0.0+和 A0.0-短接)上的100个采样之间实现了小于10uV 的噪声。我暂停 while (1)函数处的代码、将"Results[]"数组添加到 CCS 中的"Watch"窗口中、将该数组复制到 Excel 中、从样本中减去偏移(我使用双极格式)、然后转换为电压。然后、我找到噪声值的最大差值。

msp430i20xx_sd24_03_modified_for_sw_oversing.c

/*-版权所有-、BSD_EX
*版权所有(c) 2013、德州仪器(TI)公司
*保留所有权利。
*
*
只要
符合以下条件*、允许以源代码和二进制形式重新分发和使用：
*
*源代码的重新分发必须保留上述版权
声明*、此条件列表和以下免责声明。
*
***二进制形式的再发行必须在

*随发行提供的文档和/或其他材料中复制上述版权声明、本条件列表和以下免责声明。
*
***未经

事先书面许可、不得使用德州仪器公司的名称或*其贡献者的名称认可或推广从本软件衍生的产品*。
*
*本软件由版权所有者和贡献者"按原样"提供
*、

不承担任何明示或暗示的保证、包括但不限于*适销性和特定用途适用性的暗示保证*。 在任何情况下、版权所有者或
*贡献者都不对任何直接、间接、偶然、特殊、
*模范、 或相应的损害(包括但不限于
*采购替代产品或服务；丧失使用、数据或利润；
*或业务中断)、但出于任何责任理论
、*无论是在合同中、严格责任还是由于
使用本软件而以任何方式产生的侵权行为(包括疏忽或*其他)
、*即使已获悉可能会发生此类损坏。
＊
＊＊＊
*
* MSP430代码示例免责声明
*
* MSP430代码示例是自包含的低级程序
，通常*以
高度*简明的方式演示单个外设功能或器件功能。 为此、代码可能依赖于器件的加电默认
值*寄存器值和时钟配置等设置、
并且在组合多个示例中的代码时必须*小心以避免潜在的副作用
*。 另请参阅 www.ti.com/grace 了解 GUI、并参阅 www.ti.com/msp430ware
*了解外设配置的 API 函数库方法。
*
*--/版权--*
//*********
// MSP430i20xx 演示- SD24，单通道上的连续转换
//
说明：此程序使用 SD24模块在
单通道上执行连续//转换。 当一个转换
//完成时、一个 SD24中断发生。
//
//通过向输入通道施加电压并在
指定行设置断点//进行测试。 运行程序直到它到达断点、然后使用
//调试器的观察窗口来查看转换结果。
//
////结果(仅限高16位)存储在数组中"结果"
//
// ACLK = 32kHz，MCLK = SMCLK =校准后的 DCO = 16.384MHz，SD_CLK = 1.024MHz
//*确保编译/运行此示例时包含 low_level_init.c *
//
注意： 有关 SD24模块所需的最小 Vcc -请参阅数据表
// 使用1.2V ref 时、建议使用100nF 电容 btw Vref 和 AVss
//
// MSP430i20xx
// --------
// /|\| |
// || |
// -|RST |
// | |//
Vin1+->|A0.0+ VREF |-+
// Vin1-->|A0.0- ||
// | |-+- 100nF
// | |-+-
// | ||
// | AVss |-+/// T.Witt


// Texas Instruments、Inc
// 2013年9月
//使用 Code Composer Studio v5.5构建
//*********
#include "msp430.h"

/*用于存储 SD24转换结果的数组*/
volatile int j、index = 0；
volatile unsigned long sum = 0；
unsigned long results[100]； //运行平均值的最终结果

//定义*/
#define SW_over_s采样 因子 16

/* main 函数*/
void main (void)｛
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD； //停止 WDT

SD24CTL = SD24REFS； //内部参考
SD24INCTL0 = SD24GAIN_1； //在通道0上设置增益
SD24CCTL0 |= SD24IE； //启用中断，OSR = 256 (默认值)

_delay_cycles (3200)； //对于1.2V 基准电压稳定、延迟~200us

SD24CCTL0 |= SD24SC； //将位设置为开始转换
_bis_SR_register (GIE)； //启用中断

while (1)｛ //无延迟循环，在此处设置断点或暂停
}
｝

#if defined (__TI_Compiler_version__)|| Defined (__IAR_systems_ICC__)
#pragma vector=SD24_vector
__interrupt void SD24_ISR (void)
#elif defined (__GNU__)
void __attribute__((interrupt (SD24_vector))) SD24_ISR (void

编译器#else！
#endif
｛
长温度= 0；
开关(__evo_in_range (SD24IV、SD24IV_SD24MEM3))｛
案例 SD24IV_NONE：break；
案例 SD24IV_SD24OVIFG：中断；
案例 SD24IV_SD24MEM0：

//捕获 ADC 数据
SD24CCTL0 &=~SD24LSBACC； //清除 LSBACC 位
温度= SD24MEM0； //读取 SD24MEM0的高16位
SD24CCTL0 |= SD24LSBACC； //设置 LSBACC 位
temp = temp*256 +(SD24MEM0&0xff)；//读取 SD24MEM0的低16位，与高位组合在一起

//执行软件过采样
sum+= temp； //将结果添加到运行总和
J++；
if (j >= sw_over_s采样 因子)｛//计算和存储平均值
results[index+]= sum/sw_over_sing_factor；
总和= 0；
J = 0；
｝

if (index >= 100)｛
索引=0；
｝
中断；
案例 SD24IV_SD24MEM1：中断；
案例 SD24IV_SD24MEM2：中断；
案例 SD24IV_SD24MEM3：中断；
默认值：break；
｝
｝

此致、

James

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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尊敬的 James：

感谢您的代码！
由于我们的工作电压需要用于测量0V 至450mV 的范围、因此增益16无法根据我们的特殊要求测量450mV。 (在我的设置中，我选择增益= 2)

此致、
theo

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1624230 points

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Hung、

我很抱歉造成混淆。我的代码中的因数16是平均采样数(在软件端)。我将对硬件样本求和、然后在捕获了一定数量的样本后报告平均结果(此处为16)。我的代码实际上使用的增益值为1 (在硬件侧)。这有道理吗？

此致、

James

MSP 低功耗微控制器（参考译文帖）

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