针对 TI CC2640 系列无线 MCU 的 ADC（模数转换器）功能，以下是关键信息的中文解释：

核心要点

1. ADC 类型：

   • CC2640 使用的是 24 位 Σ-Δ (Sigma-Delta) ADC。
   • 优点： 分辨率高（24位），精度相对较高（尤其在高分辨率下），抗噪性能较好。
   • 缺点： 转换速度相对较慢（最大采样率在几十到几百 SPS 级别），不适合高速采样应用。

2. 主要用途：

   • 传感器接口： 连接温度传感器?️、光敏传感器、压力传感器、模拟麦克风?等输出模拟电压或电流的传感器。
   • 电池电压监测： 测量设备电池电压（通常需要分压）。
   • 系统状态监测： 测量内部参考电压、温度传感器、电源电压等。
   • 通用模拟信号采集： 任何需要将连续模拟信号转换为数字值的场景。

3. 关键特性：

   • 分辨率： 最高可达 24 位（实际有效位数较低，取决于设置和噪声）。
   • 输入通道：
     • 多个外部模拟输入引脚（具体数量取决于 CC2640 的具体型号和封装，例如 DIO23, DIO24, DIO25, DIO26, DIO27, DIO28, DIO29, DIO30）。
     • 多个内部输入源：
       • 内部温度传感器（ADCCC26XX_TEMP）
       • 电源电压分压（ADCCC26XX_VDDS）
       • 固定参考电压（ADCCC26XX_FIXED_REFERENCE）
       • DAC 输出（ADCCC26XX_DCOUPL）
       • 电池电压分压（ADCCC26XX_BATMON）
       • 等等（详见 SDK 文档）。
   • 可编程设置：
     • 参考电压： 非常关键！可选：
       • 内部固定参考电压（通常 1.4V 或 2.4V，最常用且噪声较低）。
       • VDDS 电源电压（不精确，易受电源噪声影响）。
       • 外部差分参考电压（特定型号支持）。
     • 采样率： 可配置，影响转换时间和有效分辨率（采样率越高，有效分辨率越低）。
     • 采样模式： 单次采样（Single-shot）或连续采样（Continuous）。
     • 输入模式： 单端输入或差分输入（需要特定外部连接和配置）。
     • 采样长度/过采样率： 影响噪声抑制和有效分辨率。

️ 驱动与使用（基于 SimpleLink SDK）

在 TI 的 SimpleLink CC13xx/CC26xx SDK 中，ADC 功能通过 ADCBuf 驱动模块提供。这是一个功能丰富的驱动层，简化了配置和使用。

• 关键组件：

  • ADCBuf 驱动 API： 提供初始化、配置、读取采样、关闭等函数。
  • ADCBufCC26xx 特定实现： 针对 CC26xx Σ-Δ ADC 的实现细节。
  • ADCBuf_config / ADCBufCC26xx_Params： 用于配置 ADC 参数（参考电压、采样模式、采样率、回调函数等）。
  • SysConfig 图形化工具（推荐）： 在 SDK 中，使用 SysConfig（通常集成在 TI CCS 或 IAR 中）通过图形界面配置 ADC 参数（通道、参考电压、采样率等）是最简单高效的方式，它能自动生成正确的配置代码。??

• 基本使用流程（伪代码）：

  1. 包含头文件： #include <ti/drivers/ADCBuf.h> #include <ti/drivers/adcbuf/ADCBufCC26XX.h>
  2. 初始化驱动： ADCBuf_init(); (通常在 main 开始处调用一次)。
  3. 配置参数：
     • 手动填充 ADCBuf_Params 和 ADCBufCC26XX_Params 结构体，或
     • (推荐) 在 SysConfig 中配置好，它会生成对应的 ADCBufCC26XX_Params 结构体实例（如 ADCBufCC26XX_params0）。
  4. 打开实例： adcBufHandle = ADCBuf_open(instanceIndex, ¶ms); (获取操作句柄)。
  5. 配置转换：
     • 创建 ADCBuf_Conversion 结构体数组（包含通道 ID、采样缓冲区和采样数量）。
     • 重要： 缓冲区必须满足对齐要求（通常是 32 位对齐），使用 ADCBufCC26XX_MEMORY_ALLOCATION_MACRO() 宏分配内存最安全。
  6. 启动转换：
     • 阻塞模式：ADCBuf_convert(adcBufHandle, conversions, channelCount); (函数等待转换完成才返回)。
     • 回调模式：ADCBuf_convert(adcBufHandle, conversions, channelCount, callbackFxn, NULL); (注册回调函数，转换完成后异步调用)。
  7. 处理结果：
     • 24 位值： 驱动返回的是原始 ADC 计数（24 位有符号整数 int32_t）。
     • 转换为电压： 需要使用 ADCBuf_convertAdjustedToMicroVolts() 函数将其转换为微伏 (uint32_t)。必须使用此函数转换！ 它会根据配置的参考电压正确计算电压值。
     • 公式原理： Voltage (microVolts) = (RawSample * ReferenceVoltage (uV)) / ((2^23) - 1) (驱动内部处理符号位等细节)。
  8. 关闭实例（可选）： ADCBuf_close(adcBufHandle);。

? 重要注意事项

1. 参考电压选择：

   • 优先使用内部固定参考源（如 1.4V）。 它相对稳定，噪声较低。这是最常用的配置。
   • 避免使用 VDDS 作为参考源，除非你非常清楚其影响（噪声大、波动大）。
   • 参考电压直接影响转换值和精度。务必在 ADCBuf_convertAdjustedToMicroVolts() 中使用与配置匹配的参考电压宏（如 ADCBUF_REF_FIXED_1V4）来计算电压。

2. 采样率与分辨率权衡：

   • 24 位是最大分辨率。实际的有效位数会随着采样率的提高而降低（因为噪声增加）。对于需要高精度的应用（如温度测量），应使用较低的采样率（如 200 SPS）。
   • 查看数据手册或 SDK 文档中的图表，了解不同采样率下的典型有效位数（ENOB）。

3. 输入范围：

   • ADC 输入电压 绝对不允许超过 VDDS + 0.3V 或低于 GND - 0.3V，否则可能损坏芯片！
   • 单端模式： 输入电压范围是 0V 到 Reference Voltage。超过参考电压的值会被钳位或饱和（读取最大值）。
   • 差分模式： 输入电压范围是 -Reference Voltage 到 +Reference Voltage。

4. 噪声与稳定性：

   • Σ-Δ ADC 固有的高频噪声需要低通滤波。驱动内部和硬件会进行一些滤波。
   • 对于高精度应用，通常需要在软件中进行额外的平均滤波（连续采集多个样本求均值）。
   • 确保模拟电源 (VDDS, VDDR) 干净稳定，使用合适的旁路电容。
   • 外部模拟信号线应尽可能短，远离数字噪声源（如晶振、高速数字线）。

5. 功耗：

   • ADC 模块在转换时会消耗电流。在电池供电的低功耗应用中，应在不需要 ADC 时关闭它（通过调用 ADCBuf_close 或让驱动进入睡眠状态）。

? 如何开始 & 资源

1. 使用 SysConfig： 在 SimpleLink SDK 项目中，利用 SysConfig 工具配置 ADC 通道、参考电压、采样率等。这是最简单的方式，能自动生成初始化代码。
2. 查阅 SDK 文档：
   • SDK 安装目录下的 <SDK_INSTALL_DIR>\docs\drivers\doxygen\html\index.html，重点查看 ADCBuf 和 ADCBufCC26XX 模块文档。
   • 阅读 SDK 中的 ADC 示例代码（如 adcsinglechannel, adccontinuous），这是最佳实践。
3. 参考数据手册： 查阅你所使用的具体 CC2640 型号（如 CC2640R2F, CC2640R2L）的数据手册（Technical Reference Manual），了解 ADC 模块寄存器级细节和电气特性（通常位于 "Analog Peripherals" 或 "ADC" 章节）。
4. 应用笔记：
   • AN122: Software Design for CC13xx and CC26xx ADC: SimpleLink SDK 中自带的应用笔记，深入讲解 ADC 原理、驱动设计和使用最佳实践。必读！
   • AN092: Measuring CC13xx and CC26xx Current Consumption: 如果你想精确测量芯片功耗，会用到 ADC 测量相关电路上的电压。

⚠ 常见问题

• 采样值不稳定/跳动： 检查参考电压配置是否正确（优先用内部固定参考），增加软件平均滤波次数，检查外部电路噪声和电源稳定性。尝试降低采样率。
• 采样值偏差大： 再次确认参考电压类型选择是否正确（驱动配置和 ADCBuf_convertAdjustedToMicroVolts 函数调用是否一致）。检查输入电压是否超出 ADC 输入范围。检查分压电阻精度（如果用于电池测量等）。
• 转换不启动/失败： 检查引脚复用配置是否正确（PINCC26XX_setMux 或 SysConfig 配置），确保没有其他外设占用该引脚。检查 ADCBuf_Conversion 结构体和缓冲区配置是否正确（尤其是内存对齐）。检查是否有未完成的转换（在回调模式中）。
• 功耗过高： 确保在非采样期间通过 ADCBuf_close 关闭了 ADC 实例。

? 总结： CC2640 的 24 位 Σ-Δ ADC 非常适合低带宽、高分辨率的传感应用。使用 SimpleLink SDK 提供的 ADCBuf 驱动并结合 SysConfig 工具可以高效开发。正确配置参考电压、理解采样率与分辨率的权衡、注意输入范围限制、进行必要的软件滤波是实现可靠 ADC 应用的关键。务必参考 SDK 示例代码和应用笔记 AN122。?