上一篇博文我們介紹了ADCC的數模轉換功能，這篇博文主要介紹ADCC的計算和CVD（電容分壓器）的功能。
首先介紹ADCC的計算功能，這些計算指的是對ADC轉換結果進行數據處理，可以對連續若干個採集結果進行數據整理。同時還可以進行閾值限制判斷，可以配置多種閾值觸發模式。接著上一篇的操作，我們打開MCC，在ADCC界面中選擇Average_mode，或者其他模式，在Computation Feature中，可以設置觸發模式、閾值、採集次數等參數，如下圖。
結合Datasheet的計算功能邏輯框圖，可以更加清晰的看懂這個計算邏輯，如下圖。
在Operating中下拉會有這些模式，官網的規格手冊介紹如下：
1、Basic 這是一個基本模式。在這種模式下，ADC轉換在單個(DSEN = 0)或雙(DSEN = 1)上進行樣本。ADIF是在所有轉換完成之後設置的。
2、Accumulate_mode 對於每個觸發器，ADC轉換結果被添加到累加器和ADCNT增量中。ADIF是在每次轉換之後設置的。根據計算模式設置ADTIF。
3、Average_mode對於每個觸發器，ADC轉換結果被添加到累加器中。當ADRPT號碼對累積的樣本進行閾值檢驗。在下一個觸發器上，累加器是清除。對於後續的測試，需要積累額外的ADRPT樣本。
4、Burst_average_mode 觸發時，清除累加器。然後收集ADC轉換結果重複，直到ADRPT樣本積累，最後測試閾值。
5、Low_pass_filter_mode對於每個觸發器，ADC轉換結果通過一個過濾器發送。當ADRPT發生樣本，進行閾值測試。此後的每個觸發器都將發送ADC轉換結果通過過濾器和另一個閾值測試被執行。
首先介紹ADCC的計算功能，這些計算指的是對ADC轉換結果進行數據處理，可以對連續若干個採集結果進行數據整理。同時還可以進行閾值限制判斷，可以配置多種閾值觸發模式。接著上一篇的操作，我們打開MCC，在ADCC界面中選擇Average_mode，或者其他模式，在Computation Feature中，可以設置觸發模式、閾值、採集次數等參數，如下圖。
結合Datasheet的計算功能邏輯框圖，可以更加清晰的看懂這個計算邏輯，如下圖。
在Operating中下拉會有這些模式，官網的規格手冊介紹如下：
1、Basic 這是一個基本模式。在這種模式下，ADC轉換在單個(DSEN = 0)或雙(DSEN = 1)上進行樣本。ADIF是在所有轉換完成之後設置的。
2、Accumulate_mode 對於每個觸發器，ADC轉換結果被添加到累加器和ADCNT增量中。ADIF是在每次轉換之後設置的。根據計算模式設置ADTIF。
3、Average_mode對於每個觸發器，ADC轉換結果被添加到累加器中。當ADRPT號碼對累積的樣本進行閾值檢驗。在下一個觸發器上，累加器是清除。對於後續的測試，需要積累額外的ADRPT樣本。
4、Burst_average_mode 觸發時，清除累加器。然後收集ADC轉換結果重複，直到ADRPT樣本積累，最後測試閾值。
5、Low_pass_filter_mode對於每個觸發器，ADC轉換結果通過一個過濾器發送。當ADRPT發生樣本，進行閾值測試。此後的每個觸發器都將發送ADC轉換結果通過過濾器和另一個閾值測試被執行。
我們整理後可以得出計算功能可包括三部分：
1、累加/平均/濾波
2、誤差計算
3、邏輯計算
1、累加/平均/濾波
2、誤差計算
3、邏輯計算
累加/平均/濾波
累加模式：注意累計次數，以防結果溢出。累計寄存器ACC為16位，ADC結果寄存器12位。所以累計次數在16次以內，是不會溢出的。超過16次，要根據應用中輸入模擬量的大小範圍確定。
平均模式：每次軟體或事件觸發ADCC，加入一個新的ADC值。對於N次平均，需要N次ADCC轉換觸發。
突發平均模式：一次軟體或事件觸發後，ADCC連續做N次採集，然後平均。只需一次觸發即可完成一次突發平均計算。
低通濾波器模式：利用累加寄存器ACC與濾波寄存器FILT的多次疊代計算來實現。每次疊代計算，都包含有對以前數據的移位操作。移位的位數決定了濾波器的通帶帶寬和對噪聲的敏感性。一般移位次數小帶寬大，對噪聲敏感；位數大，則帶寬小，一直噪聲能力強。
累加模式：注意累計次數，以防結果溢出。累計寄存器ACC為16位，ADC結果寄存器12位。所以累計次數在16次以內，是不會溢出的。超過16次，要根據應用中輸入模擬量的大小範圍確定。
平均模式：每次軟體或事件觸發ADCC，加入一個新的ADC值。對於N次平均，需要N次ADCC轉換觸發。
突發平均模式：一次軟體或事件觸發後，ADCC連續做N次採集，然後平均。只需一次觸發即可完成一次突發平均計算。
低通濾波器模式：利用累加寄存器ACC與濾波寄存器FILT的多次疊代計算來實現。每次疊代計算，都包含有對以前數據的移位操作。移位的位數決定了濾波器的通帶帶寬和對噪聲的敏感性。一般移位次數小帶寬大，對噪聲敏感；位數大，則帶寬小，一直噪聲能力強。
誤差計算，有多種模式：
– 單次測量結果的一階導數
– CVD 模式下的CVD 結果
– 當前結果與設定值之差
– 當前結果與濾波後的結果/平均值計算結果之差
– 濾波後的值/平均值的一階導數
– 濾波後的值/平均值與設定值之差
比較常用的是，當前結果或濾波後結果與設定值之差。
門限比較，也包含很多種方式：
– 永不中斷
– 誤差小於閾值下限
– 誤差大於或等於閾值下限
– 誤差介於閾值上限和閾值下限之間（包含上限和下限）
– 誤差超出閾值
– 誤差小於或等於閾值上限
– 誤差大於閾值上限
– 無論閾值測試結果如何，始終中斷
– 如果滿足閾值條件，則閾值中斷標誌ADTIF 置1。
– 永不中斷
– 誤差小於閾值下限
– 誤差大於或等於閾值下限
– 誤差介於閾值上限和閾值下限之間（包含上限和下限）
– 誤差超出閾值
– 誤差小於或等於閾值上限
– 誤差大於閾值上限
– 無論閾值測試結果如何，始終中斷
– 如果滿足閾值條件，則閾值中斷標誌ADTIF 置1。
接下來，我們來看下CVD電容分壓器這個功能。這一特性是將ADC內部採樣保持電容作為參考，來對引腳上連接的外部電容進行相對電容測量。此功能主要應用於觸摸按鍵和接近檢測。例如目前大多數PIC都是帶有Touch功能的，主要就是使用CVD這個功能進行檢測電容值。
我們在CVD Features上可以找到CVD設置的相關參數，如下圖。
同時對比手冊上對CVD邏輯介紹，如下圖。
CVD分為預充，採集和轉換三個工作階段。在各個階段中，CVD需要控制很多開關，如邏輯圖中的K1-K4，Kpre，和附加採樣保持電容上的開關。Kpre和K1-4在不同的工作階段開關狀態會有變化，附加採樣保持電容開關在三個階段開關狀態不改變。
我們在CVD Features上可以找到CVD設置的相關參數，如下圖。
同時對比手冊上對CVD邏輯介紹，如下圖。
CVD分為預充，採集和轉換三個工作階段。在各個階段中，CVD需要控制很多開關，如邏輯圖中的K1-K4，Kpre，和附加採樣保持電容上的開關。Kpre和K1-4在不同的工作階段開關狀態會有變化，附加採樣保持電容開關在三個階段開關狀態不改變。
預充階段
Kpre OFF，K1-K4根據預充極性選擇確定ON/OFF狀態。有一個基本原則是，K1與K4狀態相同，K2與K3狀態相同，K1/K4 與K2/K3狀態相反。這樣保證PIN腳外電容Csensor和內部採樣保持電容Chold 被預充到相反的電平。
Kpre OFF，K1-K4根據預充極性選擇確定ON/OFF狀態。有一個基本原則是，K1與K4狀態相同，K2與K3狀態相同，K1/K4 與K2/K3狀態相反。這樣保證PIN腳外電容Csensor和內部採樣保持電容Chold 被預充到相反的電平。
採集階段
Kpre ON，K1-4全部OFF，內外電容分壓開始，最後達到電壓穩定狀態
Kpre ON，K1-4全部OFF，內外電容分壓開始，最後達到電壓穩定狀態
轉換階段
ADC將採樣保持電容的電壓轉換為數字量，得出結果。
ADC將採樣保持電容的電壓轉換為數字量，得出結果。
如下圖是CVD運行時內外電容上電壓變化的波形圖。紅色為內部採樣保持電容電壓波形，藍色為外部引腳上觸摸按鍵的電容。圖上顯示的是連續完成了兩次CVD操作，兩次採集結果相減，即可得到差分結果。這種兩次CVD的差分操作可有效減小溫度等帶來的共模干擾。ADCC雙採樣設置啟動後，每次運行自動進行兩次CVD操作，獲得兩個採樣值。
配置完成後，我們使用MCC生成代碼，如下圖6、7，我們可以在adcc.c文件中找打CVD的相關代碼。
現在，我們已經介紹完了MCC中ADCC的常用功能，更多更細的操作和代碼介紹，歡迎各位看官使用PIC 進行設計中更深層次的挖掘和分享。
配置完成後，我們使用MCC生成代碼，如下圖6、7，我們可以在adcc.c文件中找打CVD的相關代碼。
現在，我們已經介紹完了MCC中ADCC的常用功能，更多更細的操作和代碼介紹，歡迎各位看官使用PIC 進行設計中更深層次的挖掘和分享。
評論
林工
2020年12月21日
林工
2020年12月21日
林工
2020年12月21日