[AVR] A/D Converter

ADC

• 아날로그 신호를 그 크기에 대응되는 디지털 값으로 변환하는 소자
• 아날로그 신호의 변화를 확인하기 위해 변환

Resolution(분해능)

• 아날로그 입력 신호를 표현하기 위해 사용되는 bit 수
• quantization error(양자화 오차)와 관련
• 8 bits, 10 bits, 12 bits, 16 bits

Full Scale Range

• ADC가 변환할 수 있는 아날로그 신호의 범위

Sampling rate

• 1초 동안 진행되는 A/D 변환 횟수

How does an ADC work?

S/H Circuit

• OP amp를 통해 buffer 역할

Successive Approximation

• ADC 내부에 있는 DAC(op Amp + R)를 통해 출력한 신호와 입력 아날로그 신호를 비교하는 과정
• Resolution과 소요 시간은 비례한다.

Single ended Input vs Differential Input

• Differential channel은 2의 보수로 출력
• 왼쪽 정렬 or shift bit 필요

Conversion Modes

Single conversion

• 수동 작업, 명령어로 변환
• 하드웨어 적으로 clear 시켜야 함

Automatic conversion

• Timer 등을 기준으로 변환
• ADC Trigger 선택, ADTS 레지스터 값

Free Running Conversion

• 소프트웨어 명령이나 trigger source를 기다리지 않고 ADC 자체적으로 동작

ADC Control and Status Registers

ADCSRA - ADC Control and Status A

• ADEN: ADC Enable (turns on ADC)
• ADSC: ADC Start Conversion
  • The ADC starts each conversion in single conversion mode and starts first conversion in free-running mode
• ADATE: ADC Auto Trigger Enable
  • The ADC will start a conversion on a positive edge of the selected trigger signal
• ADIF: ADC Interrupt Flag
• ADIE: ADC Interrupt Enable
• ADPS2:0: ADC Prescaler Select Bits

ADCSRB - ADC Control and Status B

• ADTS2:0: ADC Auto Trigger Source

ADMUX

• ADLAR: ADC Left Adjust Result
  • 0: right adjusted
  • 1 : left adjusted

Digital Input Disable Registers

DIDR0

• 해당 pin의 값을 1로 만들면 전력 소비 차원에서 이득ADC
  • 아날로그 신호를 그 크기에 대응되는 디지털 값으로 변환하는 소자
  • 아날로그 신호의 변화를 확인하기 위해 변환
  Resolution(분해능)
  • 아날로그 입력 신호를 표현하기 위해 사용되는 bit 수
  • quantization error(양자화 오차)와 관련
  • 8 bits, 10 bits, 12 bits, 16 bits
  Full Scale Range
  • ADC가 변환할 수 있는 아날로그 신호의 범위
  Sampling rate
  • 1초 동안 진행되는 A/D 변환 횟수
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