ATmega16内部ADC的应用

　　ATmega16内部集成了8路10位逐次逼近型模数转换器(ADC)，通过它可以很方便地把模拟转换为数字量，而只需要很少的外围器件。模数转换器具有广泛的用途，ATmega16内部的ADC具有如下特点：

·10位精度
·0.5LSB的非线性度
·±2LSB的绝对精度
·65μ8～260μs的转换时间
·最高分辨率时采样率高述15kSPS
·8路复用的单端输入通道7、路差分输入通道
·2路可选增益为10×与200×的差分输入通道
·可选的左对齐ADC读数·O～V的ADC输入电压范围
·可选的2.56V ADC参考电压·连续转换或单次转换模式
·通过自动触发中断源启动ADC转换·ADC转换结束中断
·基于睡眠模式的抑制器同ATmega16的很多其他功能一样，通过对相关控制寄存器的操作可以实现对内部ADC的控制。

　1．ADC多工选择寄存器ADMUX位7、6(REFS1、REFS0)用来选择ADC的参考电压。参考电压可以是AREF引脚上的电压、AVCC和内部参考电压。注意，如果在AREF引脚上施加了外部参考电压，则内部参考电压就不能使用了。具体含义见表。

PEFS1	PEFS0	参考电压选择
0	0	AREF引脚上所施加的电压，内部参考电压关闭
0	1	AVCC．AREF引脚上外加
1	0	保留
1	1	2．56V片内基准电压源，AREF引脚外加滤波

　位5(ADLAR)影响ADC转换结果在ADc数据寄存器中的存放形式。ADLAR为1时，转换结果为左对齐，反之为右对齐。详细描述见数据寄存器ADCL和ADCH。

　位4～O(MUX4～O)为模拟通道与增益选择位。通过这几位的设置，可以对连接到ADC的模拟输入通道进行选择，也可对差分通道增益进行选择。本文暂不涉及差分部分，表3中删除掉了差分通道增益部分内容。

　2．ADC控制和状态寄存器A——ADCSRA(见表)位7(ADEN)为ADC使能。若ADEN为1，则使能ADC，否则ADC功能关闭。

MUX4-0	通道选择
00000	ADC0引脚
00001	ADCI引脚
00010	ADC2引脚
00011	ADC3引脚
00100	ADC4引脚
00101	ADC5引脚
00110	ADC6引脚
00111	ADC7引脚

　位6(ADSC)为ADC开始转换。

　在单次转换模式下，ADSC置位将启动一次ADC转换。在连续转换模式下，ADSC置位将启动首次转换。在ADC转换过程中读取ADSC的返回值为l，直到．ADC转换结束。这个特性可以用于在程序中判断ADC转换过程何时结束。

　位5(ADATE)为ADC自动触发使能。ADATE置位将启动ADC自动触发功能。触发信号的上升沿启动ADC转换。触发信号源通过SFIOR寄存器的ADC触发信号源选择位A设置。

　位4(ADIF)为ADC中断标志。

　在．ADC转换结束，且数据寄存器被更新后，ADIF置位，如果ADIE及SREG中的全局中断使能位I也置位，则ADC转换结束中断服务程序就会被执行，同时ADIF位硬件清0。

　位3(ADIE)为ADC中断使能。

　为0时允许转换结束中断。

　位2～0(ADPS2～0)为ADC预选择位。这几位用来确定XTAL与ADC工作时钟之间的因子。因为ADC的转换速度较之XTAL即CPU的工作时钟要慢得多，因此需要将XTAL分频后作为ADC的输入时钟。

　具体分频见表。

　3．ADC数据寄存器ADCL及ADCH用于存放AD转换值。若ADLAR=0，结果存放的形式见表6。若ADLAR=I，结果存放的形式见表。

ADPS2	ADPS1	ADPS0	分频因子
0	0	0	2
0	0	1	2
0	1	0	4
0	1	1	8
1	0	0	16
1	0	1	32
1	1	0	64
1	1	1	128

　4．特殊功能IO寄存器SFIOR(见表)位7～5(ADTS2～0)为ADC自动触发源选择。若ADCSRA寄存器的ADATE置位，ADTS的值将确定ADC转换的触发源，否则ADTS的设置没有意义。被选中的中断标志在其上升沿触发ADC转换。具体含义见表。

ADTS2	ADTS1	ADTS0	触发源
0	0	0	连续转换模式
0	0	1	模拟比较器
0	1	0	外部中断请求0
0	1	1	定时器／计数器0比较匹配
1	0	1	定时器／计数器0溢出
1	0	1	定时器／计数器比较匹配B
1	1	0	定时器／计数器1溢出
1	1	1	定时器／计数器1捕捉事件