【S32K3 入門系列】- ADC 模塊簡介（下）

一、前言

       在 《【S32K3 入門系列】- ADC 模塊簡介（上）》中我們介紹了四種通道類型的區別、ADC 的功能框圖、ADC 的工作流程、時鐘源的範圍等。本文是上一篇博文的延續，將繼續介紹 S32K3 的ADC 模塊。

二、ADC 模塊簡介

2.1 ADC 的三種觸發模式

       ADC 模塊的工作流程非常純粹，它在收到觸發信號後，會按照之前配置的參數開始轉換當前被啟用的通道。因此，實現複雜轉換的完整性完全取決於觸發信號的生成。現在我們逐一來看 ADC 模塊的三種主要觸發信號類型：標準觸發、注入觸發和 BCTU 觸發。

2.1.1 標準觸發：

       標準觸發是最常見的觸發模式，它是由軟體或者硬體來啟動一次 DMA 轉換，轉換模式一般分為單次轉換模式（One-Shot mode）和連續掃描模式（Scan mode）單次轉換模式就是把所有使能的標準通道（由 NCMR 寄存器使能）轉換完成後就自動停止轉換，而連續掃描模式就是連續循環轉換。其中軟體觸發模式就是給 MCR[NSTART] 寫 1，而硬體觸發就是通過 TRGMUX 模塊來配置其他外設信號觸發標準通道轉換。

這時候就存在轉換順序的問題，轉換順序一般是由轉換通道的類型所決定，轉換順序為 Precision—>standard—>External，若是同類型通道，則轉換順序是由通道的序號決定，同類型通道從小到大依次轉換，當所有通道轉換完成後 ECH 中斷置位。

       例如:設備中存在 A→B→C→D→E→F→G→H 通道，需要一次性轉換 B→D→E通道。轉換從通道  B  開始，接著是通道  D  和通道  E 的轉換。在通道 E 轉換結束時，掃描通道停止，如下圖：

 

2.1.2 注入觸發：

       當一次注入觸發信號來了，ADC模塊就會立即去轉換使能的注入通道（由JCMR寄存器使能），如果當前ADC模塊正在轉換標準通道，那麼此時ADC會中斷轉換並開始轉換注入通道，等注入通道轉換完成後再恢復標準通道的轉換。流程示意圖如下：

       例如：設備正處於一次性轉換 B→C→D→E 的流程中，此時轉換流走到了 Convert C 時注入 I、J  的轉換通道，則立即開始 I、J 的轉換，然後返回 Convert C 的轉換流，就類似中斷的機制，當遇到注入觸發時就會先去處理中斷再返回處理原來的程序。注入觸發方式也是有軟體觸發和硬體觸發兩種，軟體觸發就是 MCR[JTRGEN]寫  1，而硬體觸發就是通過  TRGMUX  模塊來配置其他外設信號觸發  ADC  注入通道轉換。

2.1.3 BCTU 觸發：

       BCTU 觸發就是用外部模塊 BCTU 發起信號去觸發 ADC 模塊。下圖是兩個模塊之間的連接：

       其中 BCTU 發送給 ADC 觸發信號 Tregger 和通道號 Channel，而 ADC 模塊則返回三個信號，分別是 Next command，End of conversion 和  Data, 其中  Next command 表示 ADC 模塊已經準備好接受下一次的觸發信號了，End of conversion 表示當前轉換完成，數據可用，至於 Data  就是轉換的結果數據。

       其中 BCTU 有兩種模式去控制 ADC，分別是 BCTU Trigger mode 和 BCTU Control mode。

       BCTU Trigger mode：

       這個模式其實就是增強型注入觸發，處於該種模式下，當 ADC 模塊接收到來自 BCTU 的觸發信號時，ADC 模塊就會終止當前轉換，立即響應 BCTU 的觸發，原理和注入觸發是一致的。也就是說三者的優先級關係為 BCTU 觸發 > 注入觸發 > 標準觸發。所以當 ADC 處於響應 BCTU 的狀態時，注入觸發信號是無效的。

       BCTU Control mode：

       這種模式就比較簡單了，就是 BCTU 一家獨大，完全接手 ADC 的控制權，此時只有 BCTU 可以啟動轉換，另外兩種觸發信號無效。

2.2 自檢

       S32K3 系列的 MCU 一般具有 ASIL-D 功能安全等級，為確保晶片的正常運行，S32K3 的  ADC 具有自檢功能。啟用自檢後，ADC 會自動檢查其組件，並在發現錯誤時標記錯誤，此處入門過程一般使用不到，不贅述，只做簡單介紹。

2.3 模擬看門狗

       模擬看門狗非常簡單，就是設置兩個值 THRH 和 THRL，當滿足以下條件的一種時會產生中斷信號

2.4 轉換時間

       最後提一下轉換時間的計算，轉換時間的基準是 ADC 的時鐘源，轉換時間為：

       預採樣時間 + 採樣時間 + 比較時間 + 數據處理時間 + 觸發處理時間

       預採樣時間（PST，等於  ST  並延時 1 個 ADC_CLK 周期，一般預採樣不使能，所以一般等於  0）

       採樣時間（ST，可配置，最小值為  8  個  ADC_CLK  周期）

       比較時間（CT，固定，每  bit  4  個  ADC_CLK  周期）

       數據處理時間（DP，固定，2  個  ADC_CLK  周期）

       觸發處理時間（TPT，固定，1  個  ADC_CLK 周期）

       所以，總轉換時間=（[(PST+ST+CT+DP) * 通道數 ]+TPT)* ADC_CLK 周期。

三、結語

       到此 S32K3 ADC 的入門簡介已經介紹結束，若是對 S32K3 系列的其它模塊感興趣，可以進入我的主頁查看其它模塊的博文

四、參考文檔

       [1] NXP - 《 S32K3xx Reference Manual》