Назначение и работа встроенного АЦП

Цель работы

изучить устройство и порядок работы с аналого-цифрового преобразователем (АЦП) МК ATmega128, разработать программу использующую АЦП.

Краткая теория

Назначение и работа встроенного АЦП

Необходим для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. ATmega128 содержит 10-битный АЦП последовательного приближения. АЦП связан с 8-канальным аналоговым мультиплексором, 8 однополярных входов которого связаны с линиями порта F. Общий входных сигналов должен иметь потенциал 0 В (т.е. связан с GND). АЦП также поддерживает ввод 16 дифференциальных напряжений. Два дифференциальных входа (ADC1, ADC0 и ADC3, ADC2) содержат каскад со ступенчатым программируемым усилением: 0 дБ (1x), 20 дБ (10x), или 46 дБ (200x). Семь дифференциальных аналоговых каналов используют общий инвертирующий вход (ADC1), а все остальные входы АЦП выполняют функцию неинвертирующих входов. Если выбрано усиление 1x или 10x, то точность преобразования снижается до 8 бит, если 200x, то до 7 бит.

АЦП содержит устройство выборки-хранения (УВХ), которое поддерживает на постоянном уровне напряжение на входе АЦП во время преобразования. Функциональная схема АЦП показана на рис.1.

Рис.1. Структурная схема АЦП МК ATmega128.

АЦП имеет отдельный вывод питания AVCC (аналоговое питание), питание которого необходимо поддерживать на уровне ±0,3 В от VCC, для обеспечения достаточной помехозащищенности.

В качестве внутреннего опорного напряжения может выступать напряжение от внутреннего источника опорного напряжения (ИОН) на 2,56 В или напряжение AVCC. Если требуется использование внешнего ИОН, то он может быть подключен к выводу AREF с подключением к этому выводу блокировочного конденсатора для улучшения помехоустойчивости.