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F2MC-16LX 系列常见问题 模拟/数字转换器

高工
2012-04-13 13:55:02     打赏
根据说明手册,当模拟输入阻抗很高时,就需要一个大约0.1µF的电容器加在模拟输入引脚上。 如果该电容比采样电路中的电容容量不够大,那会产生怎样的情况?
  • 回答:
    在模拟/数字转换器取样时,外部电容器的电荷进入采样电路。在这样的情况下,如果外部电容器电容较小,很多电荷会会流入内部电容,导致模拟电压立刻下降。之后,内部电容器会充电来确保常规模拟值。然而,如果取样时间不足,转换值的精确性就有可能得不到保障。

 

我想了解模拟数字/转化器的内部阻抗
  • 回答:
    模拟/数字转换器的内部阻抗取决于不同型号的器件。如需了解内部阻抗的细节信息,参见各器件数据手册中的模拟/数字转换器部分。(电阻:约2 kΩ,电容: 30 pF)

硬件手册或数据手册中推荐的模拟输入驱动阻抗值是怎样计算的?(在MB90545G中,推荐15.5 kΩ或以下电阻)

  • 回答:
    如果有一个15.5 kΩ外部电路存在于模拟/数字端口(3.2 kΩ, 30 pF:内部电流恒定)

    • t = CR = (3.2 kΩ + 15.5 kΩ) x 30 pF = 561ns
    由于充电的时间常数是充电到63.2%所用的时间,因此时间常数是充电真正所需时间的 8到10倍
    561ns x 8 ≈ 4 us → 实际充电时间
    在单片机取样时间设定中,可以满足最快4us的 取样时间(64周期:16MHz)

摸拟/数字转换启动之后,何时会确定模拟/数字的输入电压?

  • 回答:
    在采样时,确定模拟/数字输入电压(在模拟/数字转换之前)。你可以通过计算来自外部阻抗和内部电路之间电容和电阻的时间常数(参考值),来确定系统中模拟/数字输入电压变稳定的时间。

 

和模拟输入引脚相连接的电容器电容值为多大?
  • 回答:
    当和模拟输入引脚相连接的电容器电容比模拟电路内部的电容要大时,它不构成任何问题。我们认为只要该电容比内部电路的电容大于或等于0.1 µF,就不成问题。

该如何处理未使用的模拟端口引脚?

  • 回答:
    将未使用的输入引脚置于打开状态可能会导致功能故障或闭锁。因此,我们建议用2 kΩ或2 kΩ以上的电阻器进行上拉或下拉处理。

 

如果模拟/数字转换器的Avcc和 Avss引脚的状态是悬空的,会出现怎样的情况?
  • 回答:
    当模拟/数字转换器的Avcc和 Avss引脚是悬空时,模拟/数字转换值就无法确定。

 

在低功耗模式下,是否可以把模拟/数字转化器的Avcc电源引脚和Vss相连接?
  • 回答:
    必须在Avcc和Vcc相等的情况下才能使用。

 

在时基定时器模式中, Avcc 和 AVRef引脚的电耗为多少?
  • 回答:
    根据数据手册,在时基定时器模式中, Avcc引脚 和 AVRef引脚的电流分别为IAH电流和IRH电流,因此电流消耗最大为5 µA。
    当不使用模拟/数字转换器时,Avcc引脚的电流值和AVRef引脚的电流值就分别为Avcc和AVR电流,因此我们相信电流消耗在室温下大概是几十nA。

 

当模拟/数字转化器不使用时,Avcc=0V的引脚处理有没有什么问题?(针对:MB90340, MB90860)
  • 回答:
    是的,有问题。使用Vcc = Avcc

 

在模拟/数字转化器没有被使用,而且"Avcc = 0 V"引脚处理正在执行时,输入端口设置的P70没有升到Vcc电压值。这个问题是由于"Avcc = 0 V"造成的吗?( 针对:MB90340, MB90860)
  • 回答:
    我们认为造成该问题的原因是“"Avcc = 0 V"
    因为P70同时也是模拟输入口AN16,所以我们判断这个现象发生是电流由P70流到Avcc。

 

AVRH恒定的情况下,模拟/数字精确度是否有可能随Vcc改变?
  • 回答:
    当Vcc=Avcc>=AVRH 切 Avss=Vss=0时,模拟/数字部分的精确度在保证范围内不会随Vcc转变。我们希望您确定一下在数字模拟转换中AVRH是否会因为电路分流而降低。

当模拟/数字转换器的参考电压H 引脚低于单片机的供电电压时,会出现什么问题?
  • 回答:
    当模拟/数字转换器的参考电压H 引脚低于单片机的供电电压时,它可能会超过电气特性中的很多公差,因为模拟/数字转换是在参考电压H 引脚和参考电压L引脚之间进行的。

 

在不使用模拟/数字转换器的时候,该如何处理AVRH引脚?
  • 回答:
    我们建议将AVRH引脚和Vss引脚相连接。因为如果将AVRH引脚和Vcc引脚连接时,就会有电流产生。

 

数据手册写道“|AVR-AVSS|变小,出错次数会相对变多”。这是什么原因造成的?
  • 回答:
    当|AVR-AVSS|变小时,每个LSB的电压也会减少。当每个LSB的电压减少时,相对出错次数就会增加,因为它非常容易受到噪音的影响。

 

如果将Vcc连到AVRH时,是否最好加入一上拉电阻?
  • 回答:
    当模拟/数字转换在进行时,电流流到参考引脚(AVR),因此如果你加入一个上拉电阻,AVR 的供电电压会减少。因此,我们建议使用上拉电阻器直接与Vcc相连接。

 

手册中提及,应该在Vcc输入之后输入AVRH (Vcc→AVcc→AVRH)。这种先后选择有没有任何规则?是否还有关机顺序?
  • 回答:
    没有任何规则。
    然而,如果AVRH没有按照规定顺序或者同时输入,可能会出现栅锁现象。

 

Vcc 和AVRH同时输入会导致什么问题吗?(Vcc和Vcc 、 AVRH相连接) 
  • 回答:
    Vcc 和AVRH完全同时输入不会导致任何问题。
    看上去,如果Vcc和AVRH由同一个连接提供,就没有什么问题。

 

在模拟/数字转化器没有激活时,如果AVRH没有和外部连接,静态电流是否会减少?
  • 回答:
    静态电流不会减少。因为在模拟/数字转化器没有激活时,AVRH引脚和内部开关并不连接。确切的说,IRH值在逻辑上仍保持不变。

 

如果八个模拟/数字端口中的任何一个处于下面的一种状态,我能否监控其它端口的输入电压?(1)输入电压ANn<AVRL (2)输入电压ANn>AVRH ( n为0到7之间的值)
  • 回答:
    正如在该微控制器的电气特性中所解释的那样,模拟端口的输入电压应该在AVRL 和 AVRH之间。
    当(1)输入电压ANn小于AVRL或者当(2)输入电压ANn大于AVRH时,就认定其它模拟端口的模拟/数字转换可以顺利进行,因为没有内部任何通道影响转换。

 

如果八个模拟/数字端口的中端被作为通用端口使用来搜索AN0 到AN7,那么中端的模拟转化是怎样被用作通用端口的?
  • 回答:
    一般而言,端口状态是从模拟转换为数字。

 

有没有方法将多通道有效地从模拟转为数字?
  • 回答:
    富士通单片机的模拟/数字转化器具有可以不断将设定通道从模拟转换为数字的功能。使用该单元与扩展智能输入/输出功能相结合,您就可以有效地将多通道从模拟信号转换为数字信号。

 

虽然软件已经启动(STRT bit=1),但是模拟/数字转换器没有启动。
  • 回答:
    BUSY位是否设为0? 如果BUSY位是在STRT位为1时被设为0,模拟/数字转换器就会被强行终止。我们建议根据SET位指令,将STRT位设定为1,因为在RMW指令在执行的时候,BUSY位读出的总是“1”。

 

如果根据模拟/数字转换器的一次可重启模式中的STRT 位,将模拟/数字转换器重启,则设定的通道(CH0→1,2,3,4...)可能会按照CH0→CH1-RESET-00→CH0→CH1....的顺序转换。而原先则是按照CH0→CH1-RESET-CH0→CH1的顺序转换。这是什么原因造成的?
  • 回答:
    当根据模拟/数字转换器的一次可重启模式中的STRT 位,将模拟/数字转换器重启时, 如果中断程序处理很长,可能会出现这样的情况,这是因为系统会试图去控制下一次中断。为避免这样的情况出现,我们建议在模数转换中重启模拟/数字转换器时,应清除INT位,再重启模拟/数字转换器。(同时也清除这里的INT位)

 

在模数转换停止模式下,BUSY为0是不是指暂时停止(ADCS 寄存器 MD0bit=MD1bit=11)?
  • 回答:
    在模数转换停止模式下,暂时停止状态BUSY位为“1”。
    一旦停止模式被启动,BUSY位将一直保持为“1”,除非“0”被写入。

 

是否可以定义、设置启动通道的设置位((ANS0 位到ANS2 位)和结束通道的设置位(ANE0 位到ANE2 位)
  • 回答:
    在开始通道通道设置位(ANE0 位到ANE2 位),读和写的结果的意义是不同:
    • 读取:模数转换的通道数
      读取:如果转换中断,读出的是已完成转换的通道数
    • 写入:开始通道设置
    因此,如果结束通道设置位(ANE0 位到ANE2 位)被定义和设置,启动通道设置位(ANE0 位到ANE2 位) 可能会变为非预期通道设置。因此,避免使用位定义设置开始通道。

 

模拟/数字数据寄存器的高位(ADCR:H)可以用来选择模拟数字转换比较时间和采样时间。这些选择的设计概念是什么?譬如,如果比较时间更长,是否转换精确度更高?
  • 回答:
    在外部模拟电压下,对模拟/数字转换器上的采样保持电路的充电时间叫作采样时间。充电电压转换成数字值的时间叫作比较时间。我们认为采样时间对模拟/数字转换器的转换精确度的影响大于比较时间。我们认为的原因有以下几个方面: 模拟/数字转换器采样保持电路保留每次转换的模拟电压,因此如果你想充电新转换的模拟电压,前次采样的模拟电压会暂时输出到一个外部引脚。此时,如果该模拟引脚的阻抗很高,采样时间在该电压回到原模拟电压值之前就会终止,充电给采样保持电路的电压被转换成数字值,因为会被视作异常。

 

我不明白为什么转换时间是可以选择的。
  • 回答:
    之所以转化时间可以选择是因为最小的转换时间应该可以被设定,即便机器周波是8 MHz,如果某用户为求自身方便改变机器周期,模拟/数字转换时间可能会相应延迟。因此,模拟/数字转换时间可以达到最小。

 

内部运算频率和模拟数字转化精确度之间有没有关系?(8 MHz, 16 MHz和24 MHz 的比较)
  • 回答:
    内部运算频率和模拟数字转换精确度之间并没有直接的联系。取样时间和输出端阻抗会根据内部运算频率发生变化,这两者会对精确度产生影响。

 

模拟输入漏电流和一般输入漏电流之间有什么区别?
  • 回答:
    模拟输入漏电流是当端口电压在模拟/数字转换中取样时漏的电流。
    输入漏电流是当端口处于输入状态时,流入内部保护二极管的电流(Hi-z)。实际上, 模拟输入露电流为100 nA或更低。

 

我想了解模拟/数字转换精确度的定义。
  • 回答:
    如需了解模拟/数字转换精确性的定义细节,参见每个器件数据手册中与模拟/数字转换器的相关条目。                    
转自:http://www.fujitsu.com/cn/fss/mcu/faq/16lx_ad.html



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