pic16f616 ad转换

　　PIC16F616是一款14引脚、8位的CMOS单片机。采用精简指令集，仅有35条指令，由于采用了数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构，使得除少量指令不是单周期之外，大部分的指令都是单周期指令。这样有利于提高单片机的运行速度和执行效率。

　　PIC16F616这款单片机供电电压可以在2V到5.5V之间，内部集成了一个RC振荡器，频率可以配置成8MHZ或者4MHZ，也可以用外部晶振提供时钟。内部集成有AD转换、比较器等硬件模块，还具有上电复位、欠压复位、看门狗、代码保护等功能。三个定时器、PWM发生器等可以由用户编程。下面介绍一下PIC16F616的封装。

　　PIC16F616的模数转换器（ADC）模块

　　PIC16F616有一个十位、八路的AD转换器。其参考电压可认为电源电压VDD，也可以是外部参考电压（VREF引脚），当AD转换完成后可以产生一个间断，此间断可以把单片机从睡眠状态中唤醒。

　　ADC框图

　　ADC配置

　　1、端口配置

　　需要采样模拟信号的端口必需设置为模拟输入状态，假如设置为数字端口，将使转换结果不准确，端口的模拟输入可以由寄存器ANSEL来配置。

　　2、通道选择

　　有八路外部通道和三路内部通道，可以通过ADCON0寄存器的CHS《3:0》位来设置通道的选择。

　　3、ADC参考电压

　　参考电压可以是VDD，也可以是外部参考电压，可以通过ADCON0寄存器的VCFG位来设置，当VCFG=0时，参考电压为VDD，当VCFG=1时，参考电压为外部参考电压（来自VREF引脚）。

模数转换TAD周期

　　4、转换时钟

　　寄存器ADCON1专门来设置AD的时钟源，ADCS《2:0》不同组合，可以将AD的时钟源设置为不同的频率，可认为FOSC/2、FOSC/4、FOSC/8、FOSC/16、FOSC/32、FOSC/64和FRC（内部RC）。

　　5、中断

　　要使用AD的间断功能，可以先把AD间断使能，ADIE位设置为1（在寄存器PIE1中），PEIE位置1（在INTCON寄存器中），总间断GIE位置1（INTCON寄存器中）。

　　6、结果格式

　　AD转换后的结果保留在一个寄存器对里面：ADRESH和ADRESL，但是AD转换结果只有十位，设置AD转换格局可以通过设置ADCON0的ADFM位来选择，当ADFM=1时10位的AD结果的低八位保留在ADRESL内，高两位保留在ADRESH内;当ADFM=0时10位的AD结果的高八位保留在ADRESH内，低两位保留在ADRESL内。

10位A/D转换结果格式

　　ADC工作原理

　　1、启动转换

　　要将ADC模块的ADCON0寄存器的ADON位和ADCON0寄存器的GO/DONE位设置为1将启动模数转换。

　　2、转换完成

　　转换完成时，ADC模块：

　　1）清零GO/DONE位

　　2）将ADIF标志位置1

　　3）用新的转换结果更新ADRESH：ADRESL寄存器

　　3、终止转换

　　如果必须在转换完成之前终止转换，可用软件将GO/DONE位清零。不会用部分完成的模数转换结果更新ADRESH和ADRESL寄存器，ADRESH：ADRESL寄存器仍然保留的前一次转换的值。此外，必须经过2TAD的延时后才能开始下一次的采集。延时结束后将自动开始对选定通道的输入进行采集。

　　4、休眠期间的ADC操作

　　ADC模块可以再休眠模式下工作。这需要把ADC转换时钟设置为FRC选项。选择FRC时钟源后，ADC需等待一个指令周期后才能启动转换操作。这使得可以执行SLEEP指令，以降低转换期间的系统噪声。如果允许了ADC中断，转换完成时器件将从休眠状态唤醒。如果允许了ADC中断，尽管ADON位仍保持位置1，转换完成后ADC模块将关闭。

　　ADC时钟源不是FRC时，尽管ADON位仍保持位置1，SLEEP指令会导致当前转换中止，ADC模块关闭。

　　5、特殊事件触发器

　　ECCP特殊事件触发器允许定期测试ADC而无需软件干预。当出现触发信号后，GO/DONE位由硬件置1，Tmer1计数器复位为零。

　　使用特殊事件触发器不能确保正确的ADC时序。用户需负责确保ADC时序要求得到满足。

A/D转换

　　6、A/D转换步骤

　　以下是用ADC执行模数转换的示例步骤：

　　1）配置端口：

　　禁止引脚输出驱动器（见TRIS寄存器）

　　将引脚配置为模拟

　　2）配置ADC模块：

　　选择ADC转换时钟

　　配置参考电压

　　选择ADC输入通道

　　选择结果格式

　　开启ADC模块

　　3）配置ADC中断（可选）：

　　清零ADC中断标志

　　允许ADC中断

　　允许外设中断

　　允许全局中断

　　4）等待所需采集时间

　　5）通过将GODONE位置1启动转换

　　6）通过以下方式之一等待ADC转换完成：

　　查询GO/DONE位

　　等待ADC中断（已允许中断）

　　7）读取ADC结果

　　8）清零ADC中断标志（如果已允许中断需要）

　　7、相关寄存器

　　A/D采集要求

模拟输入模型

　　为了使ADC达到规定的精度，必须使充电保持电容（CHOLD）充满至输入通道的电平。模拟输入模型见图。模拟信号源阻抗（RS）和内部采样开关阻抗（RSS）直接影响电容CHOLD的充电时间。采样开关阻抗（RSS）随器件电压（VDD）的变化而变化。建议模拟信号源的最大阻抗为10kΩ。采集时间随着源阻抗的降低而缩短。在选择（或改变）模拟输入通道后，必须在开始转换前完成A/D采集。可以使用公式来计算最小采集时间。该公式假设误差为1/2Lsb（ADc转换需要1024步）。1/2LSb误差是ADC达到规定分辨率所允许的最大误差。

采集时间计算