【PIC单片机】-- ADC相关知识

00 写在前面

该系列的文章，源自于担任过PIC单片机课程的助教，主要向学弟们讲解了几节实验课的内容。在此记录上课的一些知识。

本系列文章主要介绍的内容：

实验1–介绍和基本I/O–按钮和LED（学习嵌入式的第一步就是点一个灯，就像学习编程语言的第一步都是写一个“hello world”代码）

实验2–MPLAB+PICkit 3+LCD+I/O（这次主要是介绍液晶显示屏的使用，很多时候我们系统的调试都需要用到，比如做一个测温系统，那我们就可以通过液晶显示屏，显示传感器采集的数值，然后再通过软件来做进一步的处理）

实验3–ADC（这个是模数转化实验，就是之前模数电学习那些知识的一个综合运用）

实验4–串行通信–UART

实验5–串行通信–I2C

实验6–计时器和中断（这一部分也是很重要的知识点，在很多的嵌入式系统中都会用到，比如用单片机再加几个传感器就可以搭出智能车，智能车就会用到计时器、中断这些内容）

01 ADC相关知识补充

今天我们讲的新内容就是ADC模块，就是把模拟信号转化成数字信号的模块，这个大家应该也不陌生，之前模电课上有学过这个原理，但是今天我们不讲底层原理，而是教大家如何用，也就是如何利用单片机实现AD转换；

PIC中很多都是采用逐次逼近型，这两张图就是它的内部原理图，之前模数电学过，大家课后可以再思考一遍。

接下来咱们讲一下AD转换的主要技术指标：转换时间（转换速率）、分辨率、转换精度；

转换精度通常用分辨率和转换误差来表示，同样这个在数电课本有讲到。

02 芯片手册如何查看？

大家打开原理图，The PIC16F877A has an on-board 8 channel 10 bit Analog-to-Digital Converter module.对应的引脚是这几位：

这里我再给大家讲一下芯片手册怎么看，之前有同学问我芯片手册都是英文，不是很好理解？

那我教一下大家，就是先根据目录找到相应模块，比如，咱们今天的AD模块，就是这里第十一章，然后里面内容，大家重点关注寄存器，就是寄存器的每个位它到底是什么意思，你如果记不住，那只能通过芯片手册查呀!

另外在每个章节的后面都有一个寄存器总结，它会将与该模块相关的寄存器进行一个归纳和总结。

03 ADC有关的寄存器

接下来就是重头戏了，与ADC有关的寄存器，同样的，你把这几个寄存器配置好，就可以进行启动单片机进行AD转换了。

（那配置寄存器其实就是弄清楚寄存器每一位代表的含义，哪里有讲这个东西

1、芯片手册；

2、你们发的教材，教材也有讲， 那教材其实就是帮大家翻译一下芯片手册，这个对初学者确实挺有用的，但是之后大家熟悉了之后，看芯片手册就会了。

那我今天讲的话还是按芯片手册讲。）

04 ADC有关的寄存器

1、AD控制寄存器0，ADCON0

2、AD控制寄存器1，ADCON1

3、ADRESH and ADRESL寄存器，这两个寄存器是用来存储AD转换后的数字信号，刚才我们已经介绍过，PIC转后的位数是10位，而ADRESH和ADRESL分别为8位寄存器（各自存放这高八位和低八位），所以总和是16位，那16-10=6，还有6位是不需要的，就直接用0填充就行。

那10位的放置方法就有两种，一种是左对齐、另外一种是右对齐，这个就是通过ADCON1的第七位来控制的。

4、方向控制寄存器

主要是设置这个模拟端口的引脚，包含RE和RA

05 几个名词

采样时间：就是单片机从外部引脚读到模拟信号的时间；（PIC大概是19.72us）

那我们肯定是模拟信号读到后，才能开始进行AD转换，模拟信号都没有，转换个锤子。所以在启动AD转换之前要有一个延时，这个延时要大于19.72us，通常是50~100us。

AD转换时钟要求：

没有中断的AD转换有7步。