ADC¶
功能介绍¶
芯片集成了一个12位的ADC，其主要特点如下：
- ADC分辨率为12-bit；
- 采样率可达1MSPS（一次转换需15cycles，所以若要达到1MSPS的采样速率，必须保证时钟频率为15MHz）；
- 6通道单端输入，注意芯片上只引出了通道2-通道5，通道0和通道1为芯片内部使用，用户无需配置；
- 1MSPS时，工作电流450μA；关闭时电流小于1μA；
- 具有单次采样和连续采样模式，采样模式时序如下图所示。
图A-1 ADC单次采样模式时序图
图A-2 ADC连续采样模式时序图
寄存器映射¶
ADC寄存器映射的基地址为0x40002000，具体的寄存器映射见表A-1。
表A-1 ADC寄存器映射
| 偏移量 | 名称 | 位宽 | 类型 | 复位值 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x00 | ADCCTRL | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC控制寄存器 |
| 0x04 | ADCINTMASK | 16 | R/W | 0x0000 | ADC中断屏蔽寄存器 |
| 0x08 | ADCINTFLG | 16 | RO | 0x0000 | ADC中断标志寄存器 |
| 0x0C | ADCINTCLR | 16 | WO | 0x0000 | ADC中断清除寄存器 |
| 0x10 | ADCSOFTSOC | 16 | R/W | 0x0000 | ADC软件触发寄存器 |
| 0x14 | ADCSOCCTRL | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC转换控制寄存器 |
| 0x18-0x24 | ADCRESULT2-ADCRESULT5 | 16 | R/W | 0x0000 | ADC转换结果寄存器 |
| 0x38 | CH0PERIOD | 16 | RO | 0x0000 | 通道0采样周期 |
| 0x3C | CH1PERIOD | 16 | R/W | 0x0000 | 通道1采样周期 |
| 0x40 | CH2PERIOD | 16 | R/W | 0x0000 | 通道2采样周期 |
| 0x44 | CH3PERIOD | 16 | R/W | 0x0000 | 通道3采样周期 |
| 0x48 | CH0MINVALUE | 16 | R/W | 0x0000 | 通道0下限阈值 |
| 0x4C | CH0MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道0上限阈值 |
| 0x50 | CH1MINVALUE | 16 | R/W | 0x0001 | 通道1下限阈值 |
| 0x54 | CH1MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道1上限阈值 |
| 0x58 | CH2MINVALUE | 16 | R/W | 0x0001 | 通道2下限阈值 |
| 0x5C | CH2MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道2上限阈值 |
| 0x60 | CH3MINVALUE | 16 | R/W | 0x0001 | 通道3下限阈值 |
| 0x64 | CH3MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道3上限阈值 |
| 0x68 | ADCSTAT | 16 | R | 0x0000 | ADC状态寄存器 |
| 0x6C | ADCCTRLa | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC控制寄存器a |
| 0x70 | ADCRSTN | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC复位配置寄存器 |
| 0x74 | ADCOFFSET | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC偏移校准寄存器 |
| 0x78 | ADCLOADEN | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC装载寄存器 |
| 0x7C | ADCPWRRDY | 32 | R/W | 0x00000000 | ADC复位状态寄存器 |
| 0x80 | CH4PERIOD | 16 | R/W | 0x0000 | 通道4采样周期 |
| 0x84 | CH5PERIOD | 16 | R/W | 0x0000 | 通道5采样周期 |
| 0x88 | CH4MINVALUE | 16 | R/W | 0x0000 | 通道4下限阈值 |
| 0x8C | CH4MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道4上限阈值 |
| 0x90 | CH5MINVALUE | 16 | R/W | 0x0000 | 通道5下限阈值 |
| 0x94 | CH5MAXVALUE | 16 | R/W | 0x0FFF | 通道5上限阈值 |
ADC控制寄存器（ADCCTRL）¶
偏移量：0x00
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:24 | Reserved | 0x00 | R/W | 保留 |
| 23 | CH3MAXEN | 0 | R/W | CH3采样结果阈值上限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 22 | CH2MAXEN | 0 | R/W | CH2采样结果阈值上限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 21 | CH1MAXEN | 0 | R/W | CH1采样结果阈值上限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 20 | CH0MAXEN | 0 | R/W | CH0采样结果阈值上限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 19 | CH3MINEN | 0 | R/W | CH3采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 18 | CH2MINEN | 0 | R/W | CH2采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 17 | CH1MINEN | 0 | R/W | CH1采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 16 | CH0MINEN | 0 | R/W | CH0采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 15:13 | Reserved | 0x0 | R/W | 保留 |
| 12 | INTSEL | 0 | R/W | 中断产生条件选择 0：每次采样结束都产生中断请求 1：采样值异常（超过阈值）时产生中断请求 必须在监测模式下，即ADCCTRL[8]配置为1时，此位才能被配置为1 |
| 11:9 | Reserved | 0x0 | R/W | 保留 |
| 8 | PERIODEN | 0 | R/W | 周期监测使能（只能工作于单次采样模式下） 0：关闭 1：开启 |
| 7 | CH3EN | 0 | R/W | 通道3周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 6 | CH2EN | 0 | R/W | 通道2周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 5 | CH1EN | 0 | R/W | 通道1周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 4 | CH0EN | 0 | R/W | 通道0周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 2 | Reserved | 0 | R/W | 保留 |
| 1 | CONTEN | 0 | R/W | 连续转换使能 0：单次转换模式 1：如果SOCSOFT位保持为高，则ADC连续转换 |
| 0 | ADCEN | 0 | R/W | ADC电路使能 0：关闭ADC 1：正常工作（置1后需等待3个AD cycle） |
ADC中断屏蔽寄存器（ADCINTMSK）¶
偏移量：0x04
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:1 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 0 | EOC_INT_EN | 0 | R/W | ADC中断屏蔽位 0：不屏蔽 1：屏蔽 |
ADC中断标志寄存器（ADCINTFLG）¶
偏移量：0x08
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:4 | Reserved | 0x000 | RO | 保留 |
| 3 | ADCFLG3 | 0 | RO | ADC通道3转换完成中断标志位，高有效 |
| 2 | ADCFLG2 | 0 | RO | ADC通道2转换完成中断标志位，高有效 |
| 1 | ADCFLG1 | 0 | RO | ADC通道1转换完成中断标志位，高有效 |
| 0 | ADCFLG0 | 0 | RO | ADC通道0转换完成中断标志位，高有效 |
ADC中断清除寄存器（ADCINTCLR）¶
偏移量：0x0C
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:9 | Reserved | 0x00 | WO | 保留 |
| 8 | ADCINT_CLR | 0 | WO | 清除所有通道中断标志，高有效 |
| 7:4 | Reserved | 0x0 | WO | 保留 |
| 3 | ADCCLR3 | 0 | WO | ADC通道3转换完成中断标志清除，高有效 |
| 2 | ADCCLR2 | 0 | WO | ADC通道2转换完成中断标志清除，高有效 |
| 1 | ADCCLR1 | 0 | WO | ADC通道1转换完成中断标志清除，高有效 |
| 0 | ADCCLR0 | 0 | WO | ADC通道0转换完成中断标志清除，高有效 |
ADC软件触发寄存器（SOCSOFTCTRL）¶
偏移量：0x10
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:1 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 0 | SOCSOFT | 0 | R/W | ADC开始转换 0：无动作 1：ADC开始转换 |
ADC转换控制寄存器（ADCSOCCTRL）¶
偏移量：0x14
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:15 | Reserved | 0x00000 | R/W | 保留 |
| 14:12 | SHTIME | 0x0 | R/W | 采样保持时间选择： 0：SOC长度为1个AD_CLK cycle 1：SOC长度为2个AD_CLK cycle 2：SOC长度为3个AD_CLK cycle 3：SOC长度为4个AD_CLK cycle 4：SOC长度为5个AD_CLK cycle other：invalid value |
| 11:8 | Reserved | 0x0 | R/W | 保留 |
| 7:5 | CHSEL | 0x0 | R/W | 转换通道选择 0：ADC_IN0 1：ADC_IN1 2：ADC_IN2 3：ADC_IN3 |
| 4:0 | Reserved | 0x00 | R/W | 保留 |
ADC转换结果寄存器（ADCRESULTx）¶
偏移量：0x18-0x24
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:12 | Reserved | 0x0 | R/W | 保留 |
| 11:0 | ADCOUT | 0x000 | R/W | ADC转换结果 |
注：x=2,3,4,5，ADCRESULTx分别对应通道x的转换结果。
通道0采样周期寄存器（CH0PERIOD）¶
偏移量：0x38
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH0PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道0采样周期：(CH0PERIOD+1) * 512 |
通道1采样周期寄存器（CH1PERIOD）¶
偏移量：0x3C
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH1PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道1采样周期：(CH1PERIOD+1) * 512 |
通道2采样周期寄存器（CH2PERIOD）¶
偏移量：0x40
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH2PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道2采样周期：(CH2PERIOD+1) * 512 |
通道3采样周期寄存器（CH3PERIOD）¶
偏移量：0x44
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH3PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道3采样周期：(CH3PERIOD+1) * 512 |
通道0下限阈值寄存器（CH0MINVALUE）¶
偏移量：0x48
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MINVALUE | 0x0000 | R/W | 通道0下限阈值 |
通道0上限阈值寄存器（CH0MAXVALUE）¶
偏移量：0x4C
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MAXVALUE | 0x0FFF | R/W | 通道0上限阈值 |
通道1下限阈值寄存器（CH1MINVALUE）¶
偏移量：0x50
复位值：0x0001
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MINVALUE | 0x0001 | R/W | 通道1下限阈值 |
通道1上限阈值寄存器（CH1MAXVALUE）¶
偏移量：0x54
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MAXVALUE | 0x0FFF | R/W | 通道1上限阈值 |
通道2下限阈值寄存器（CH2MINVALUE）¶
偏移量：0x58
复位值：0x0001
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MINVALUE | 0x0001 | R/W | 通道2下限阈值 |
通道2上限阈值寄存器（CH2MAXVALUE）¶
偏移量：0x5C
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MAXVALUE | 0x0FFF | R/W | 通道2上限阈值 |
通道3下限阈值寄存器（CH3MINVALUE）¶
偏移量：0x60
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MINVALUE | 0x0001 | R/W | 通道3下限阈值 |
通道3上限阈值寄存器（CH3MAXVALUE）¶
偏移量：0x64
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | MAXVALUE | 0x0FFF | R/W | 通道3上限阈值 |
ADC状态寄存器（ADCSTAT）¶
偏移量：0x68
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:1 | Reserved | 0x0000 | RO | 保留 |
| 0 | PRDBSY | 0 | RO | 当前ADC工作状态 0：ADC转换完成，处于空闲状态 1：ADC正在工作中 |
ADC控制寄存器a（ADCCTRLa）¶
偏移量：0x6C
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:10 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 9 | CH5MAXEN | 0 | R/W | CH5采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 8 | CH4MAXEN | 0 | R/W | CH4采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 7 | CH5MINEN | 0 | R/W | CH5采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 6 | CH4MINEN | 0 | R/W | CH4采样结果阈值下限中断使能 0：关闭 1：开启 |
| 5 | CH5EN | 0 | R/W | 通道5周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 4 | CH4EN | 0 | R/W | 通道4周期监测使能 0：关闭 1：开启 |
| 3 | RSTN | 0 | R/W | ADC复位功能 0：启动复位 1：正常模式 |
| 2 | SDIF | 0 | R/W | 模拟采样信号模式选择 0：单端模式 1：差分模式，该功能为偏移校准模式中使用 |
| 1 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 0 | DISH | 0 | R/W | 正常模式和偏移校准选择 0：正常模式 1：偏移校准模式 |
注1：ADC在上电后默认是复位状态，要使用时，必须先把RSTN位设置为1，同时ADC模块上电有时序要求，需要启动后保持复位信号一段时间，因此增加了下面的复位配置寄存器，当该配置为0时，RSTN信号在ADCEN信号有效后6个ADC CLK周期后释放。当配置为其他数值时，RSTN信号在ADCEN信号有效后配置值加6个ADC CLK周期后释放，以保障ADC功能正常。
注2：ADC增加了偏移校准的功能，以适应因芯片生产或环境造成的个体误差。使用时设置DISH和SDIF为1，使内部的VIP和VIN信号短路，此时计算ADC对应的通道端口读取的采样值与理想转换值800H的差值，将该差值作为校准的偏移值，写入ADC偏移校准寄存器的OFFSET位。注意该位的值存在补码，如该位的值设成2F，2F是-17的补码，此时ADC将DISH和SDIF设为0恢复为正常工作模式时，采样值会自动计算减去17；如该位的值设为1A，1A是26的补码，此时ADC将DISH和SDIF设为0恢复为正常工作模式时，采样值会自动计算加上26.
ADC复位配置寄存器（ADCRSTN）¶
偏移量：0x70
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:6 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 5:0 | ADCRSTN | 0 | R/W | 复位信号在ADCEN信号使能后增加保持为低电平的周期数 |
ADC偏移校准寄存器（ADCOFFSET）¶
偏移量：0x74
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:6 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 5:0 | OFFSET | 0 | R/W | 设置ADC的偏移校准值 |
ADC装载寄存器（ADCLOADEN）¶
偏移量：0x78
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:1 | Reserved | 0x0000 | R/W | 保留 |
| 0 | LOADEN | 0 | R/W | 使能装载信号，写1装载，装载完成自清除 |
注：该寄存器需要在ADC模块复位成功正常功能前，要配置LOADEN位为0，将寄存器的值生效，然后才配置ADCCTRL控制寄存器第0位EN_ADC为1，启动ADC模块开始工作
ADC复位状态寄存器（ADCPWRRDY）¶
偏移量：0x7C
复位值：0x00000000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 31:1 | Reserved | 0x0000 | R | 保留 |
| 0 | PWRRDY | 0 | R | ADC复位释放标志，高有效 |
通道4采样周期寄存器（CH4PERIOD）¶
偏移量：0x80
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH4PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道4采样周期：(CH4PERIOD+1) * 512 |
通道5采样周期寄存器（CH5PERIOD）¶
偏移量：0x84
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:0 | CH5PERIOD | 0x0000 | R/W | 通道5采样周期：(CH5PERIOD+1) * 512 |
通道4下限阈值寄存器（CH4MINVALUE）¶
偏移量：0x88
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:12 | Reserved | 0x0 | R | 保留 |
| 11:0 | MINVALUE | 0x000 | R/W | 通道4下限阈值 |
通道4上限阈值寄存器（CH4MAXVALUE）¶
偏移量：0x8C
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:12 | Reserved | 0x0 | R | 保留 |
| 11:0 | MAXVALUE | 0xFFF | R/W | 通道4上限阈值 |
通道5下限阈值寄存器（CH5MINVALUE）¶
偏移量：0x90
复位值：0x0000
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:12 | Reserved | 0x0 | R | 保留 |
| 11:0 | MINVALUE | 0x000 | R/W | 通道5下限阈值 |
通道5上限阈值寄存器（CH5MAXVALUE）¶
偏移量：0x94
复位值：0x0FFF
| 位域 | 名称 | 复位值 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 15:12 | Reserved | 0x0 | R | 保留 |
| 11:0 | MAXVALUE | 0xFFF | R/W | 通道5上限阈值 |