綜合5實(shí)驗(yàn)報(bào)告資料

1、江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2016-5- 班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然木 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4.實(shí)驗(yàn)原理 5.實(shí)驗(yàn)代碼 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 A/D 轉(zhuǎn)換的基本原理。2掌握 A/D 轉(zhuǎn)換的編程方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC機(jī)、 ARM 仿真器、 ARM 實(shí)驗(yàn)箱。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫程序，將實(shí)驗(yàn)箱上的 A/D 轉(zhuǎn)換器讀到的電壓值同時(shí)以下述兩種方式顯示出來(lái)。具體要求如下： （一）七段數(shù)碼管顯示：以 mV 為單位，循環(huán)顯示兩路 A/D 轉(zhuǎn)換器采集到的電壓值即

2、可（ 3 秒切換一次） 。即： 前 3 秒顯示第一路 A/D 采集到的電壓，例如 P1234；后 3 秒顯示第二路 A/D 采集到的電壓，例如 U3567 ；最后 按照上述規(guī)律循環(huán)顯示 （標(biāo)示符 P和U 用以區(qū)分具體是哪一路的電壓值， 標(biāo)示符后面是以 mV 為單位的電壓值） 。 （二） LCD 屏幕顯示：以 mV 為單位，循環(huán)顯示兩路 A/D 轉(zhuǎn)換器采集到的電壓值。前 3 秒顯示第一路 A/D 采集 到的電壓，例如 P1234；后 3 秒顯示第二路 A/D 采集到的電壓，例如 U3567；最后按照上述規(guī)律循環(huán)顯示。要求 在 LCD 屏幕上的某個(gè)位置顯示自己的姓名和學(xué)號(hào)。四、實(shí)驗(yàn)原理隨著電子技術(shù)

3、的迅速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，利用數(shù) 字系統(tǒng)處理模擬信號(hào)的 情況變得更加普遍。數(shù)字電子計(jì)算機(jī)所處理和傳送的都是不連續(xù)的數(shù) 字信號(hào)，而實(shí)際中遇到的大都是連續(xù)變化 的模擬量，模擬量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的模擬量 后，需要經(jīng)過(guò)經(jīng)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)才可輸入到數(shù)字系統(tǒng) 中進(jìn)行處理和控制，因而作為 把模擬電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出的接口電路 -A/D 轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)實(shí)世界中模擬信號(hào)向 數(shù)字信號(hào)的 橋梁，是電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵和瓶所在。當(dāng)前，為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)、通訊和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展以及高新技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程 不斷加快， ADC 在 工藝、結(jié)構(gòu)、性能上都有了很大的變化，正在朝著低功耗、

4、高速、高分 辨率的方向發(fā)展。4.1 ADC 的主要類型目前，世界上有多種類型的 ADC ，有傳統(tǒng)的并行、逐次逼近型、積分型 ADC ，也有近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的 -型和流水線型 ADC ，多種類型的 ADC 各有其優(yōu)缺點(diǎn)并能滿足不同的具體應(yīng)用要求。低功耗、 高速、高分 辨率是新型的 ADC 的發(fā)展方向，同時(shí) ADC 的這一發(fā)展方向?qū)⑦m應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展。任何 ADC 都包括三個(gè)基本功能：抽樣、量化和編碼。抽樣過(guò)程將模擬信號(hào)在時(shí)間上離散化，使之成為抽 樣信號(hào)； 量化將抽樣信號(hào)的幅度離散化使之成為數(shù)字信號(hào)； 編碼則將數(shù)字信號(hào)彈簧表示成數(shù)字系統(tǒng)所能接受的形 式。如何實(shí)現(xiàn)這三個(gè)功能就決定了 ADC

5、的形式和性能。同時(shí)， ADC 的分辨率越高，需要的轉(zhuǎn)換時(shí)間就越長(zhǎng)， 轉(zhuǎn)換速度就越低，故 ADC 的分辨率和轉(zhuǎn)換速率兩者總是相互制約的。因而在發(fā)展高分辨率 ADC 的同時(shí)要兼顧 高速，在發(fā)展高速 ADC 的同時(shí)要兼顧高分辨率，在此基礎(chǔ)上還要考慮功耗、體積、便捷性、多功能、與計(jì)算機(jī) 及通訊網(wǎng)絡(luò)的兼容性以及應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求等問(wèn)題， 這樣也使得 ADC 的結(jié)構(gòu)和分類錯(cuò)綜復(fù)雜。 目前，ADC 集 成電路主要有以下幾種類型。并行比較 ADC并行比較 ADC 是現(xiàn)今速度最快的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率在 1GSPS 以上，通常稱為“閃爍式” ADC 。它教師評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 教師簽名 日期 -

6、 1 -江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2016-5- 班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然木 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備 3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4.實(shí)驗(yàn)原理 5.實(shí)驗(yàn)代碼 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 由電阻分壓器、比較器、緩沖器及編碼器四種分組成。這種結(jié)構(gòu)的 ADC 所有位的轉(zhuǎn)換同時(shí)完成，其轉(zhuǎn)換時(shí)間 主取決于比較器的開(kāi)關(guān)速度、 編碼器的傳輸時(shí)間延遲等。 增加輸出代碼對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間的影響較小， 但隨著分辨率的 提高，需要高密度的模擬設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必需的數(shù)量很大的精密分壓電阻和比較器電路。輸出數(shù)字增加一位，

7、 精密電阻數(shù)量就要增加一倍，比較器也近似增加一倍。例如， n 位的 ADC 需要 2n 個(gè)精密電阻和 2(n-1)個(gè)并聯(lián) 比較器。分壓電阻網(wǎng)絡(luò)彼此相差 1 個(gè)最低有效位 VR/2n 。優(yōu)點(diǎn)：模 /數(shù)轉(zhuǎn)換速度最高。 缺點(diǎn)：分辨率不高，功耗大，成本高。閃爍式 ADC 的分辨率受管芯尺寸、過(guò)大的輸入電容、大量比較器所產(chǎn)生的功率消耗等 限制。結(jié)果重復(fù)的 并聯(lián)比較器如果精度不匹配，還會(huì)造成靜態(tài)誤差，如會(huì)使輸入失調(diào)電壓增大。同一類型的 ADC 由于比較器的亞穩(wěn)壓、編碼氣泡，還會(huì)產(chǎn)生離散的、不精確的輸出，即所謂的“火花碼”。這類 ADC 的優(yōu)點(diǎn)是模 /數(shù)轉(zhuǎn)換速度最高，缺點(diǎn)是分辨率不高，功耗大，成本高。現(xiàn)代發(fā)

8、展的高速 ADC 電路結(jié)構(gòu)主要采用這種全并行的ADC ，但由于功率和體積的限制，要制造高分辨率閃爍式 ADC 是不現(xiàn)實(shí)的。由兩個(gè)較低分辨率的閃爍式 ADC 構(gòu)成較高分辨率的半閃爍式 ADC 或分級(jí)型 ADC 是 當(dāng)今世界制造高速 ADC 的主要方式。其轉(zhuǎn)換過(guò)程分為兩步：第一步是粗化量化。先用并行方式進(jìn)行高4 位的轉(zhuǎn)換，作為轉(zhuǎn)換后的高 4 位輸出，同時(shí)再把數(shù)字輸出進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成模擬電壓。第二步是進(jìn)一步細(xì)化量化。 把原輸入電壓與 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出的模 擬電壓相減，其差值再進(jìn)行低 4 全的 A/D 轉(zhuǎn)換。然后將上述兩級(jí) A/D 轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出并聯(lián)后作為總的輸出。 這樣， 在轉(zhuǎn)換速度上

9、作出了一點(diǎn)犧牲， 但解決了分辨率提高和元件數(shù)目 刷增的矛盾?，F(xiàn)代高速 ADC 與普通 ADC 相比的主要特點(diǎn)是：?jiǎn)坞娫葱阅?；將基?zhǔn)電源、采樣保持器和增益放 大器集成在一塊芯片上，集成度高；采用標(biāo)準(zhǔn)的0.6m的 CMOS工藝開(kāi)發(fā)各種價(jià)格的低功耗 ADC。逐次逼近型逐次逼近型 ADC 是應(yīng)用非常廣泛的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換方法，它由比較器、 D/A 轉(zhuǎn)換器、比較寄存器 SAR 、時(shí)鐘發(fā) 生器以及控制邏輯電路組成，將采樣輸入信號(hào)與已知電壓不斷進(jìn)行比較，然后轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。實(shí)現(xiàn)原理：首先 將 DAC 的最高有效位 MSB 保存到 SAR，接著將該值對(duì)應(yīng)的電壓與輸入電壓進(jìn)行比較。 比較器輸出被反饋到 DAC ，

10、并在一次比較前對(duì)其進(jìn)行修正。在邏輯控制電路和時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下， SAR 不斷進(jìn)行比較和移位操作，直到完成 LSB 的轉(zhuǎn)換，此時(shí)所產(chǎn)生的 DAC 輸出逼近輸入電壓的± 1/2LSB 。當(dāng)每一位都確定后，轉(zhuǎn)換 結(jié)果被鎖存到 SAR 并作 為 ADC 輸出。這一類型 ADC 的優(yōu)點(diǎn)：高速，采樣速率可達(dá)1MSPS ；與其它 ADC 相比，功耗相當(dāng)?shù)?；在分辨率低?12 位時(shí)，價(jià)格較低。缺點(diǎn)：在高于 14 位分辨率情況下，價(jià)格較高；傳感器產(chǎn)生的信號(hào)在進(jìn)行模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換之前需要進(jìn)行調(diào)理，包括增益級(jí)和濾波，這樣會(huì)明顯增加成本。優(yōu)點(diǎn)：分辨率低于 12 位時(shí)，價(jià)格較低，采樣速率可達(dá)1MSPS；與其它 ADC

11、相比，功耗相當(dāng)?shù)?。缺點(diǎn)：在高于 14位分辨率情況下， 價(jià)格較高； 傳感器產(chǎn)生的信號(hào)在進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換之前需要進(jìn)行調(diào)理， 包括增益級(jí)和濾波， 這樣會(huì)明顯增加成本。積分型 ADC積分型 ADC 又稱為雙斜率或多斜率 ADC ，是應(yīng)用比較廣泛的一類轉(zhuǎn)換器。 它的基本原理是通過(guò)兩次積分將 輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成與其平均值成正比的時(shí)間間隔。 與此同時(shí)， 在此時(shí)間間隔內(nèi)利用計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì) 數(shù)，從而實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。其工作分為兩個(gè)階段，第一階段為采樣期；第二階段為比較期。通過(guò)兩次積分和計(jì)數(shù) 器的計(jì)數(shù)可以得到模擬信號(hào)的數(shù)字值D=2nV1/VR ，其中 n 為計(jì)數(shù)器的位數(shù)， V1 為輸入電壓在固定 時(shí)間

12、間隔內(nèi)的平均值。積分型 ADC 兩次積分的時(shí)間都是利用同一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和計(jì)數(shù)器來(lái)確定， 因此所得到的 D 表達(dá)式與時(shí)鐘頻 率無(wú)關(guān)，其轉(zhuǎn)換精度只取決于參考電壓VR 。此外，由于輸入端采用了積分器，所以對(duì)交流噪聲的干擾有很強(qiáng)的抑制能力。 若把積分器定時(shí)積分的時(shí)間取為工頻信號(hào)的整數(shù)倍， 可把由工頻噪聲引起的誤差減小到最小， 從而有 效地抑制電網(wǎng)的工頻干擾。這類 ADC 主要應(yīng)用于低速、精密測(cè)量等領(lǐng)域，如數(shù)字電壓表。其優(yōu)點(diǎn)是：分辨率高， 可達(dá) 22 位；功耗低、成本低。缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換速率在 12 位時(shí)為 100 300SPS。優(yōu)點(diǎn)：分辨率高， 可達(dá) 22 位；功耗低、 成本低。 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速

13、率低， 轉(zhuǎn)換速率在 12 位時(shí)為 100300SPS。壓頻變換型 ADC 前面所講到的并行比較 ADC 和逐次逼近型 ADC 均屬于直接轉(zhuǎn)換 ADC ，而積分型和下面所講到的壓頻變換 型 ADC 則屬于間接 ADC 。壓頻變換型 ADC 是先將輸入模擬信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換成頻率與其成正比的脈沖信號(hào)，然 后在固定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)此脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果即為正比于輸入模擬電壓信號(hào)的數(shù)字量。從理論上講，教師評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 教師簽名 日期 - 2 -江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2016-5- 班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然

14、木 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備 3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4.實(shí)驗(yàn)原理 5.實(shí)驗(yàn)代碼 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 這種 ADC 的分辨率可以無(wú)限 增加，只要采用時(shí)間長(zhǎng)到滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個(gè)數(shù)的寬度即可。 其優(yōu)點(diǎn)是： 精度高、價(jià)格較低、 功耗較低。缺點(diǎn)是：類似于積分型 ADC ，其轉(zhuǎn)換速率受到限制， 12 位 時(shí)為 100 300SPS。- 型 ADC與一般的 ADC 不同， - 型 ADC 不是直接根據(jù)抽樣第一個(gè)樣值的大小進(jìn)行量化編碼，而根據(jù)前一量值 與后一量值的差值即所謂的增量的大小來(lái)進(jìn)行量化編碼。 從某種意義講， 它是根據(jù)信號(hào)波形的包絡(luò)線進(jìn)行量化

15、編 碼的。 -型 ADC 由兩部分組成，第一部分為模擬 - 調(diào)制器，第二部分為數(shù)字抽取濾波器， -調(diào)制器以極高的抽樣頻率對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，并對(duì)兩個(gè)抽樣之間的差值進(jìn)行低位量化，從而得 到用低位數(shù)碼表示的數(shù)字信號(hào)即- 碼；然后將這種 - 碼送給第二部分的數(shù)字抽取濾波器進(jìn)行抽取濾波，從而得到高分辨率的線性脈沖編碼調(diào)制的數(shù)字信號(hào)。因此抽取濾波器實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)碼型變換器。由于-具有極高的抽樣速率，通常比奈奎斯特抽樣頻率高出許多倍，因此-轉(zhuǎn)換器又稱為過(guò)抽樣 A/D 轉(zhuǎn)換器。這種類型的 ADC 采用了極低位的量化器，從而避免了制造高位轉(zhuǎn)換器和高精度電阻網(wǎng)絡(luò)的困難；另一方面，因?yàn)?它采用了 - 調(diào)制技

16、術(shù)和數(shù)字抽取濾波，可以獲得極高的分辨率；同時(shí)由于采用了低位量化輸出的采用高分辨 率的碼，不會(huì)對(duì)抽樣值幅度變化敏感，而且由于碼位低，抽樣與量化編碼可以同時(shí)完成，幾乎不花時(shí)間，因此不 需要采樣保持電路，這就使得采樣系統(tǒng)的構(gòu)成大為簡(jiǎn)化。這種增量調(diào)制型 ADC 實(shí)際上是以高速抽樣率來(lái)?yè)Q取高 位量化，即以速度來(lái)?yè)Q精度。近年來(lái)，采用高分辨率的-型 ADC 頗為流行，它的一個(gè)突 出優(yōu)點(diǎn)是在一片混合信號(hào) CMOS 大規(guī)模集成電路上實(shí)現(xiàn)了 ADC 與數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的結(jié)合。 這一技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)： 分辨率高達(dá) 24 位；比積分型及壓頻變換型 ADC 的轉(zhuǎn)換速率高；采用混合信號(hào) CMOS 工藝，可實(shí)現(xiàn)低價(jià)格、高分辨

17、率的數(shù)據(jù) 采集和數(shù)字信號(hào)處理；由于采 用高倍頻過(guò)采樣技術(shù)，降低了對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波的要求，實(shí)際上取消了信號(hào) 調(diào)理。缺點(diǎn)：當(dāng)高速轉(zhuǎn)換時(shí)，需要高階調(diào)制器；在轉(zhuǎn)換速率相同的條件下，比積分型和逐次逼近型 ADC 的功耗 高。目前， -型 ADC 分為四類：（1）高速類 ADC ；（2）調(diào)制解調(diào)器類 ADC ；（3）編碼器類 ADC ；（ 4） 傳感器低頻測(cè)量 ADC 。優(yōu)點(diǎn)：分辨率較高，高達(dá) 24 位；轉(zhuǎn)換速率高，高于積分型和壓頻變換型 ADC ；價(jià)格低； 內(nèi)部利用高倍 頻過(guò)采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字濾波，降低了對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波的要求。缺點(diǎn)：高速 -型 ADC 的價(jià)格較高； 在轉(zhuǎn)換速率相同的條件下，

18、比積分型和逐次逼近 型 ADC 的功耗高。流水線型 ADC流水線結(jié)構(gòu) ADC ，又稱為子區(qū)式 ADC ，它是一種高效和強(qiáng)大的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它能夠提供高速、高分辨率 的模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且具有令人滿意的低功率消耗和很小的芯片尺寸；經(jīng)過(guò)合 理的設(shè)計(jì)，還可以提供優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特 性。流水線型 ADC 由若干級(jí)級(jí)聯(lián)電路組成，每一級(jí)包括一個(gè)采樣 /保持放大器、一個(gè)低分辨率的 ADC 和 DAC 以及一個(gè)求和電路， 其中求和電路還包括可提供增益的級(jí)間放大器。 快速精確的 n 位轉(zhuǎn)換器分成兩段以上的子區(qū) （流水線）來(lái)完成。首級(jí)電路的采樣/保持器對(duì)輸入信號(hào)取樣后先由一個(gè)m 位分辨率粗 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入進(jìn)行量化，接著用

19、一個(gè)至少 n 位精度的乘積型數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ MDAC ）產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于量化結(jié)果的模 /擬電平并送至求 和電路， 求和電路從輸入信號(hào)中扣除此模擬電平。 并將差值精確放大某一固定增益后關(guān)交下一級(jí)電路 處理。 經(jīng) 過(guò)各級(jí)這樣的處理后， 最后由一個(gè)較高精度的 K 位細(xì) A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)殘余信號(hào)進(jìn)行 轉(zhuǎn)換。將上述各級(jí)粗、 細(xì) A/D 的輸出組合起來(lái)即構(gòu)成高精度的 n 位輸出。優(yōu)點(diǎn)：有良好的線性和低失調(diào)；可以同時(shí)對(duì)多個(gè)采樣進(jìn)行處理，有較高的信號(hào)處理速度， 典型的為 Tconv<100ns；低功率；高精度；高分辨率；可以簡(jiǎn)化電路。 缺點(diǎn)：基準(zhǔn)電路和偏置結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜；輸入信號(hào)需要經(jīng)過(guò)特殊處理，以便穿過(guò)數(shù)級(jí)

20、電路造成流水延遲；對(duì)鎖存定 時(shí)的要求嚴(yán)格；對(duì)電路工藝要求很高，電路板上設(shè)計(jì)得不合理會(huì)影響增益的線性、失調(diào)及其它參數(shù)。4.2 AD 轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)1）分辯率 （Resolution） 指數(shù)字量變化一個(gè)最小量時(shí)模擬信號(hào)的變化量，定義為滿刻度與 2n 的比值。分辯率 又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來(lái)表示。2）轉(zhuǎn)換速率 （Conversion Rate）是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的 AD 轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。積分型 AD 的 轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速 AD ，逐次比較型 AD 是微秒級(jí)屬中速 AD， 全并行 /串并行型 AD 可達(dá)到納秒級(jí)。 采樣教師評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 教師簽名 日

21、期 - 3 -江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2016-5- 班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然木 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)設(shè)備3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.實(shí)驗(yàn)原理5.實(shí)驗(yàn)代碼 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)間則是另外一個(gè)概念，是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成，采樣速率(Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。因此有人習(xí)慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和 Msps，表示每秒采樣千 /百萬(wàn)次( kilo / Million Samples per Second

22、)。3) 量化誤差 (Quantizing Error) 由于 AD 的有限分辯率而引起的誤差，即有限分辯率 AD 的階梯狀轉(zhuǎn)移特性 曲線與無(wú)限分辯率 AD(理想 AD )的轉(zhuǎn)移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為 1LSB 、 1/2LSB 。4) 偏移誤差 (Offset Error) 輸入信號(hào)為零時(shí)輸出信號(hào)不為零的值，可外接電位器調(diào)至最小。5) 滿刻度誤差 (Full Scale Error) 滿度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)與理想輸入信號(hào)值之差。6) 線性度 (Linearity) 實(shí)際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移，不包括以上三種誤差。其他指

23、標(biāo)還有：絕對(duì)精度 (Absolute Accuracy) ，相對(duì)精度 (Relative Accuracy) ，微分非線 性，單調(diào)性和無(wú)錯(cuò) 碼，總諧波失真( Total Harmonic Distotortion 縮寫 THD )和積分非線性。五、實(shí)驗(yàn)代碼7.1 主程序 #include "def.h" #include "2440addr.h" #include "2440lib.h" #include "mmu.h" #include "ADC.h" #include "LED7.

24、h"#include "LCD.h"#define CONTR (1<<5)void paintNum(int x,signed char num) switch(num) case 0:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_0); break;case 1:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_1); break;case 2:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_2); break;case 3:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_3); break;case 4:Paint_Bmp(x,0,64,

25、64,char_4); break;case 5:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_5); break;case 6:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_6); break;case 7:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_7); break;case 8:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_8); break;case 9:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_9); break;教師評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 教師簽名 日期 - 4 -江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)

26、驗(yàn)日期 2016-5- 班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然木 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)設(shè)備3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.實(shí)驗(yàn)原理5.實(shí)驗(yàn)代碼6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果case 10:Paint_Bmp(x,0,64,64,char_off);break;void Main()int i,v,ch;signed char a,b,c,d;Port_Init();Isr_Init();ChangeClockDivider(16,12);ChangeMPllValue(92, 1, 1);ChangeUPllValue(56,2,2);CalCPUBusClk();Uart_I

27、nit( 0,115200 );Uart_Select( 0 );MMU_Init();rGPJDAT |=CONTR;AdcTest();LcdInit();Lcd_ClearScr(0x0000000);ch=0;while(1)for(i=0;i<3;i+)showOff();v=readAD(ch);Uart_Printf("%d %dn",ch,v);a=v/1000; b=v/100%10;c=v/10%10;d=v%10;showNum(d);if(c=0&&b=0&&a=0)for(i=0;i<3;i+)showO

28、ff();elseshowNum(c);if(b=0&&a=0)for(i=0;i<2;i+)showOff();elseshowNum(b);if(a=0)showOff();elseshowNum(a);if(ch=0)showP();Paint_Bmp(0,0,64,64,char_P);elseshowU();Paint_Bmp(0,0,64,64,char_U);教師評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 教師簽名 日期 - 5 -江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)名稱 ADC 應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)日期 2016-5-班級(jí) 計(jì)科 1305 姓名 艾克然木

29、 學(xué)號(hào) 1030413511 儀器編號(hào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)設(shè)備3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.實(shí)驗(yàn)原理5.實(shí)驗(yàn)代碼6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果if(a=0&&b=0&&c=0)paintNum(64,d); paintNum(64+64,10); paintNum(64+64+64,10); paintNum(64+64+64+64,10);elseif(a=0&&b=0) paintNum(64,c); paintNum(64+64,d); paintNum(64+64+64,10); paintNum(64+64+64+64,10);elseif(a=0)p

30、aintNum(64,b); paintNum(64+64,c); paintNum(64+64+64,d); paintNum(64+64+64+64,10);elsepaintNum(64,a); paintNum(64+64,b); paintNum(64+64+64,c); paintNum(64+64+64+64,d);Paint_Bmp(160,80,320,240,char_name);Delay(3000);ch=1-ch;7.2ADC 部分程序#include "def.h"#include "option.h"#include "2440addr.h"#include "2440lib.h"#include "2440slib.h"const unsigned char ledbuf10= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;#define LED7_SPICLK (1<<4) #define LED7_SPICLK_