关于AD模块的深度讨论（我觉得你应该看看）

ATF · 发表于 2010-4-14 18:23:41

首先，声明一下，我是做摄像头的，平时做过一些东西，对器件什么的了解还算不错，看过的资料也挺多的。在视频采集方面，从来都没有想过用单片机内部AD，但是队友却一直坚持使用片内AD，花了好多口水，也未能完全将其说服，他的理由：既然大家都用，包括很多强队都用内部AD，那就必定有他能用的道理！ 对于这样的回答，我挺无奈的，于是嘛，我就认真研究了下X128的内部AD，总结出一些心得，分享给大家。  PS：实践证明，内部AD却是可以用来采样，但是我想说：既然大家做技术的，就不能投机取巧，得有严谨治学的态度。内部AD却是能用，而且有效果，这篇文章只是告诉大家，AD不应该这样用。

首先，我们来了解了解AD，模数转换器，相信大家都不陌生，但是有谁认真研究过AD吗，知道AD那些参数来衡量它吗？
飞思卡尔单片机的模数转换器，官方介绍时8位、10位、12位，请问这是什么，分辨率而已，仅仅是分辨率，也就是他能分别得最小电压，难道AD精度方面，就只有分别率吗？说到这里，先推荐大家看一篇文章，了解了解什么是INL,DNL  http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_con ... =AD&bbs_id=9999
好了，继续我的话题，我翻阅了很多XS128的资料，资料来源alldatasheet，转自飞思卡尔官方资料，应该挺正宗吧，翻阅了整个ADT模块介绍，对以上两个关键参数，只字未提，这是为什么？在我看来，我觉得原因是一下两个之一：要么是飞思卡尔官方的疏忽，未给出两个关键参数的定义；要么就是飞思卡尔公司不推荐大家考虑这两个参数，也就意味着这个AD不适用于精确模拟量的采集。相信大家看过的任何一款ADC资料中，包括0809都会有以上两个参数的定义，我个人更偏向第一种情况。如果真是这样，我觉得飞思卡尔公司的这一做法值得自我检讨！（PS：如果其他资料中有提到这两个资料，而正好我看的没有，那纯当我以上废话！）

接着，就是AD速率的问题，也就是大家很关心的问题之一。AD的速率，应该由以下部分组成：启动+采样+转换+输出；ADT模块中，我们能设置这个模块的采样时间，也就是SMP【2：0】的值，而看了论坛上网友分享的AD资料里面，终于翻阅到了ADT转换时序，再次，我再次对飞思卡尔公司在DATASHEET中不提供转换时序表示强烈的BS！ADT转换时序如下：转换时间 = Initial Sample Time（2） + Programmed Sample Time（可编程） + Resolution Period（10），以上括号内数字为ADC时钟，而ADC时钟由系统分频而来，PPT资料里面给出最大为2M。好了，说说采样时间为什么可编程吧，不是越快越好吗？回答是否定的，对于不同的信号源，由于内阻大小的不一样，其对AD内部采样保持电路的充电能力是有差异的的，信号源内阻越大，需要的充电时间相应也就越长，所以可以设这采样时间，是合理的。这点表示肯定！

再者，我想讨论一个关键问题！ADT的输入带宽！这是一个非常重要的参数，飞思卡尔ADT不给出这个参数，我是无话可说啦！大家都知道，任何运算放大器，电压跟随器什么的，都会有输入带宽的限制，不可能无穷高。高速AD不仅在转换，采样速率上很快，在输入信号的跟随上，带宽也很大。做过放大器的朋友应该了解，对于高频信号，不是简单的搭个教科书放大电路就好用的。了解视频的朋友知道，PAL视频信号的理论带宽为7.37M，对于而且VP-P有将近2V，绝对算不上小信号，这样的速率和幅值，不是一般跟随能处理的。对于一个内部集成AD，更是没有可能做到这么高的带宽。在AVR官方的技术文档上面，看到了对AD模块的输入信号阐述，有这么一句话值得大家深思“频率高于奈奎斯特频率(fADC/2) 的信号源不能用于任何一个通道，这样可以避免不可预知的信号卷积造成的失真。在把信号输入到ADC 之前最好使用一个低通滤波器来滤掉高频信号。”
看到这句话，我不仅感到一阵恐惧，按照官方的资料，ADT时钟最高2M，而视频信号高达7M，这是什么概念，按照以上的说法，我们至今的用法有多少的错误啊！

到此，我想说的已经差不多了，首先我对飞思卡尔未给出的AD的DNL.INL表示无奈（或许大家说视频不要求精度，但是这个ADT只用作视频？这是态度问题），其次就输入带宽，这个更是重要，没有提供这个数据，是一种不负责！

看完我这篇文章的朋友，希望能有收获，或许你还回用内部AD，因为者到目前，证实可行，但是希望你日后工作了，从事设计工作的时候，不会再犯同样的错误。最后，推荐大家看看 TI  TLC5510的资料，看看里面有没有我说的，我说的东西（特别是带宽）对输入信号有多大的影响！

小胡子 · 发表于 2010-4-14 22:34:06

顶顶！！

zp520131415 · 发表于 2010-4-15 09:29:29

学习......

sduguomin · 发表于 2010-4-15 09:41:53

受教了。。

lengjing3 · 发表于 2010-4-15 10:34:53

多谢

zmyu · 发表于 2010-4-15 12:33:52

学习了

zmyu · 发表于 2010-4-15 12:33:55

学习了

ATF · 发表于 2010-4-15 18:30:39

其实光电和电磁组，用内部AD完全可以解决问题，摄像头的同学们，认真考虑考虑吧，呵呵

王桢 · 发表于 2010-4-15 20:23:04

回复 1# ATF

!

zhangshao · 发表于 2010-4-16 09:09:00

顶顶

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