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MCU中的AD转换器编程

AD转换器是MCU中常用的外设之一，可以将模拟信号转换为数字信号，方便处理。以下是对MCU中AD转换器编程的详细解答和指导建议。

一、AD转换器的基本原理

AD转换器是将模拟信号转换为数字信号的电路，其基本原理是将输入的模拟电压，通过采样、保持、量化、编码等一系列处理步骤，转换为数字信息，输出到MCU的寄存器中。其中：

采样：将模拟信号在一定的时间内取样，即将模拟信号转化为0和1之间的离散信号。

保持：将采样到的信号保持不变，直到AD转化完成。

量化：将保持的信号离散化，根据ADC模数转换器指定的转换精度，采用一定的算法将连续的实际值转换为离散的数值。

编码：将量化后的数字信号编码成二进制代码。

二、MCU中AD转换器的编程实现

MCU中AD转换器的编程实现涉及到三部分：GPIO口配置、ADC初始化配置、ADC转换结果读取。

1. GPIO口配置

在使用MCU的AD转换器时，首先需要设置输入电压的引脚为模拟输入模式，在此过程中可以利用GPIO口实现。因此需要进行GPIO口的初始化配置。

2. ADC初始化配置

在使用MCU的AD转换器时，还需要进行ADC初始化配置，主要包括时钟配置、采样时间配置、ADC参考电压设置、转换分辨率设置等。

一般情况下，MCU中的ADC时钟源可以通过寄存器设置。采样时间设置是指ADC转换器从开始采样到转换完成之间的时间，一般采用周期数来表示。ADC参考电压是指ADC采样时参考的电压，可选外部参考电压或内部参考电压。转换分辨率表示ADC转换器采样信号的精度，一般分辨率越高，采样精度越高。

3. ADC转换结果的读取

MCU中的ADC转换结果是直接存储在相应寄存器中的，读取时只需要通过读取相应的寄存器值即可。

例如在STC8F系列单片机中，通过以下代码可以实现AD转换：

```

include

unsigned char readADC(unsigned char ch)

{

unsigned char dat;

ADC_CONTR = ADC_POWER|ADC_SPEED|ch;

delay_us(20);

ADC_CONTR |= ADC_FLAG;

while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG)); //等待转换结束

ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;

dat = ADC_RES;

return (dat);

}

void InitADC(void)

{

P1ASF = 0x3F; //设置P1.0~P1.5为模拟输入模式

ADC_RES = 0;

ADC_CONTR = ADC_POWER|ADC_SPEED_96|ADC_START_CONV;

}

void main()

{

InitADC(); //初始化ADC

while(1)

{

unsigned char ch0 = readADC(0); //读取AIN0的电压值

...

}

}

```

三、AD转换器的编程注意事项

在进行AD转换器的编程实现时，需要注意以下几点：

1. 精度问题

ADC转换结果的精度与MCU内部参考电压以及外界参考电压的稳定性都有关系。当参考电压不稳定时，ADC转换结果会受到较大的影响，影响

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