ADC 驱动程序设计

仿真电路图，经过测试，没问题两个图是一体的。

模拟电路：设计模拟电路的原因主要有以下两点1．由于外界信号的复杂性，使得传感器直接输出的电信号可能会存在一些问题（如不稳定），这些不稳定信号如果直接送到A/D芯片进行采样，则最终结果可能使得最后的显示值来回乱跳，而无法确定待测的外界信号到底是多少。

因此，可能需要设计一套模拟电路对传感器输出的不稳定电信号进行滤波等处理，去除干扰，使得进入A/D转换芯片的电压值为一个稳定的信号。

2．每一个A/D转换芯片都有一个参考电压，只有输入的模拟电压值在这个参考电压的范围内才能进行正确的转换，例如：本试验将ADC0804芯片的参考电压设置成0V～5V，因此如果输入的电压值大于5V，则转换出的结果永远为0xFF,若输入的电压值小于0V,则转换出的结果永远为0，这样便无法正确的还原出被测信号的大小。

基于上述原因，我们可能需要设计一套模拟电路，传感器的输出电压值进行一些变换（放大，缩小），使得送到A/D转换芯片的电压值在转换芯片的参考电压范围内。

A/D转换芯片：即模拟/数字转换芯片，它将输入的模拟电压信号转换成单片机等控制处理器能够识别的数字二进制形式。

处理器芯片：处理器芯片有很多中（比如51单片机，ARM或者是PC上的奔腾处理器，AMD处理器）这些处理器虽然架构不一样，但是有个共同的特点，就是它们能够运行程序，因此它们能通过程序对A/D芯片送入的二进制形式的电压值进行处理，通过运算将其还原成待测的外界信号值，控制显示部件（如LCD，八段数码管）将这个值显示出来。

例如：假如ADC0804输出的二进制值0x80,则根据A/D转换公式可以推出ADC0804的输入电压大小为(0x80/0x100)*5V=2.5V。

假设信号经过模拟电路缩小了8倍，则可以推出传感器的输出电压为2.5V*8=20V,再根据传感器的转换公式（一般手册会给出）即可得到输入的外界信号的值。

显示：显示的作用是将计算出的待测外界信号的值展示给测量人员，显示的形式有很多种，如LCD，八段数码管,上位机软件等。

stm32 adc电压课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解STM32微控制器的基本结构，特别是ADC模块的工作原理；2. 学生掌握ADC转换的数学基础，包括分辨率、精度和转换公式；3. 学生了解如何使用STM32的库函数进行ADC编程。

技能目标：1. 学生能够正确配置STM32的ADC模块，并进行电压测量；2. 学生能够编写程序读取ADC值，并将其转换为实际的电压值；3. 学生能够运用调试工具对ADC程序进行调试，解决基本的故障和问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路和微控制器操作的探究兴趣，增强实践操作的自信心；2. 通过团队协作解决问题，培养学生良好的沟通能力和团队合作精神；3. 学生能够认识到科技发展对社会的重要性，增强对技术进步的责任感和使命感。

课程性质：本课程为实践操作性强的专业课程，旨在通过实际操作，加深对STM32 ADC模块理论知识的理解和应用。

学生特点：学生为具有一定电子基础知识和编程能力的高年级中学生，对微控制器和电子测量具有一定的了解。

教学要求：课程需结合理论与实际，注重操作流程的规范性和程序代码的准确性，强调从实践中学习和总结经验。

通过课程学习，学生应能独立完成STM32ADC电压测量的相关任务，并具备初步的分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容本节教学内容围绕STM32 ADC电压测量，依据课程目标进行如下组织和安排：1. 理论知识回顾：- 复习微控制器基本结构，强调STM32 ADC模块的作用和地位；- 介绍ADC转换原理，包括分辨率、精度和转换公式的推导。

2. 实践操作指导：- 指导学生如何配置STM32的ADC模块，包括时钟设置、通道选择、采样时间等；- 通过教材章节示例，教授学生编写ADC读取程序，实现电压值的转换和显示。

3. 教学大纲：- 第一部分：STM32 ADC模块介绍（对应教材第x章）- ADC模块结构和工作原理；- ADC关键寄存器的作用和配置方法。

adc驱动程序实例要求加载内核时静态编译到内核中1、代码解析：adc驱动程序解析：#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/init.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/ioport.h>#include <linux/device.h>#include <linux/serio.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/err.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/bcd.h>#include <linux/errno.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/input.h>#include <linux/types.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/poll.h>#include <linux/spinlock.h>#include <asm/plat-s3c/regs-adc.h>#include <linux/clk.h>#include <asm/io.h>#include <asm/hardware.h>#include <linux/sched.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/semaphore.h>#include <asm/arch/regs-gpio.h>#include <asm/uaccess.h>#include "s3c2410-adc.h"MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");int adc_major;int adc_minor;struct cdev adc_cdev;static void __iomem *base_addr;struct clk *clk;static int ch;int adc_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){printk(KERN_ERR "cmd %d\n",cmd);ch=cmd; //set up channelreturn 0;}ssize_t s3c2410_adc_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos){int i,LOOP=10000;clk_enable(clk); //enable clkwritel((1<<14)|S3C2410_ADCCON_PRSCVL(49)|(ch<<3)|(0<<1)|(0<<0),base_addr+S3C2 410_ADCCON); //setup channelfor(i=0;i<LOOP;i++); //delay to set up the next channelwritel((readl(base_addr+S3C2410_ADCCON)|0x1),base_addr+S3C2410_ADCCON);while((readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) & 0x1));while(!(readl(base_addr+S3C2410_ADCCON) & 0x8000));writel(0,base_addr+S3C2410_ADCCON); //stop ADCi=readl(base_addr+S3C2410_ADCDAT0);i= i & 0x3ff;copy_to_user(buf, &i, sizeof i);return sizeof i;}static ssize_t s3c2410_adc_write(struct file *file, const char *buffer, size_t count, loff_t * ppos) {int data;if(count!=sizeof(data)){printk("the size of input data must be %d\n", sizeof(data));return 0;}copy_from_user(&data, buffer, count);ch=ADC_WRITE_GETCH(data);return count;}struct file_operations adc_fops = {.owner = THIS_MODULE,.ioctl = adc_ioctl,.read = s3c2410_adc_read,.write = s3c2410_adc_write,};int S3C2410adc_init(void){int result,err;dev_t dev =0;result=alloc_chrdev_region(&dev,adc_minor,0,"2410adc");adc_major = MAJOR(dev);adc_minor = MINOR(dev);if(result < 0)printk(KERN_ERR "can't get major %d\n",adc_major);elseprintk("adc_major: %d\n",adc_major);cdev_init(&adc_cdev,&adc_fops);adc_cdev.owner=THIS_MODULE;adc_cdev.ops=&adc_fops;err=cdev_add(&adc_cdev,dev,1);if (err < 0)printk(KERN_ERR "can't add 2410_adc");base_addr = ioremap(0x58000000, 0x20);if (base_addr == NULL) {printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n");return -ENOMEM;}/* get our clock */clk = clk_get(NULL, "adc");if (IS_ERR(clk) || clk == NULL) {printk(KERN_ERR "ADC clk_get err!!!!!!!!!!!!!\n");}/* only enable the clock when we are actually using the adc */printk(KERN_ERR "add 2410_adc ok!!!!!!!!!!!!\n");return 0;}void S3C2410adc_exit(void){dev_t dev=MKDEV(adc_major,adc_minor);cdev_del(&adc_cdev);iounmap(base_addr);unregister_chrdev_region(dev,1);}module_init(S3C2410adc_init);module_exit(S3C2410adc_exit);main.c解析：#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/ioctl.h>#include <pthread.h>#include <fcntl.h>#include "s3c2410-adc.h"#define ADC_DEV "/dev/adc"static int adc_fd = -1;static int init_ADdevice(void){if((adc_fd=open(ADC_DEV, O_RDWR))<0){printf("Error opening %s adc device\n", ADC_DEV);return -1;}}static int GetADresult(int channel){int PRESCALE=0XFF;int data=ADC_WRITE(channel, PRESCALE);write(adc_fd, &data, sizeof(data));read(adc_fd, &data, sizeof(data));return data;}static int stop=0;static void* comMonitor(void* data){getchar();stop=1;return NULL;}int main(void){int i;float d;pthread_t th_com;void * retval;//set s3c44b0 AD register and start ADif(init_ADdevice()<0)return -1;/* Create the threads */pthread_create(&th_com, NULL, comMonitor, 0);printf("\nPress Enter key exit!\n");while( stop==0 ){for(i=0; i<=2; i++){d=((float)GetADresult(i)*3.3)/1024.0;printf("a%d=%8.4f\t",i,d);}usleep(1);printf("\r");}/* Wait until producer and consumer finish. */pthread_join(th_com, &retval);printf("\n");return 0;}2、程序完成的主要功能：3、必要的操作步骤：4、执行程序的结果（效果图）：。

ADC采样控制器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解ADC采样控制器的基本原理和功能；2. 掌握ADC采样控制器的电路结构及其工作流程；3. 学会分析并优化ADC采样控制器的性能参数；4. 了解ADC采样控制器在不同应用场景中的选型和设计方法。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的ADC采样控制器电路；2. 学会使用相关软件工具对ADC采样控制器进行仿真测试；3. 培养学生动手实践能力，能够搭建并调试ADC采样控制器实验平台；4. 提高学生的问题分析和解决能力，使其具备针对实际应用场景进行优化设计的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，使其在项目实践中善于与他人沟通与协作；3. 培养学生的创新意识，敢于尝试新方法，提高自主学习和探究能力；4. 引导学生关注我国电子产业的发展，培养社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握ADC采样控制器的设计与应用。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习兴趣和动手实践能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过项目驱动、任务导向的教学方法，提高学生的实际操作能力和创新能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. ADC采样控制器原理介绍- ADC采样原理- ADC转换过程- ADC性能参数2. ADC采样控制器电路结构与工作流程- 电路结构分析- 工作流程讲解- 常用ADC芯片特点与应用3. ADC采样控制器设计方法- 设计流程与步骤- 芯片选型方法- 电路设计与优化4. ADC采样控制器仿真与实验- 仿真软件介绍与操作- 实验电路搭建与调试- 实验结果分析5. ADC采样控制器应用案例分析- 不同场景下的应用案例- 案例分析与讨论- 创新设计思路拓展教学内容安排和进度：1. 第1-2周：ADC采样控制器原理介绍2. 第3-4周：ADC采样控制器电路结构与工作流程3. 第5-6周：ADC采样控制器设计方法4. 第7-8周：ADC采样控制器仿真与实验5. 第9-10周：ADC采样控制器应用案例分析本教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，以教材为核心，结合实际应用案例，帮助学生全面掌握ADC采样控制器的设计与应用。

Driver for 14-Bit, 4.5Msps ADC Operates Over a Wide Gain RangeDesign Note 526Guy Hoover05/14/526Figure 1. Single-Ended ADC Driver with Up to 0V to 4.096V Input RangeIntroductionThe LTC®2314-14 is a 14-bit, 4.5Msps, serial output ADC with an integrated high performance reference. The single-ended input of the LTC2314-14 is easy to drive and in many instances does not require a buffer. A driver, such as the LT6236 op amp, may be required for a signal that is small or has high output impedance. The LT6236 is a 215MHz gain bandwidth product, rail-to-rail output op amp/SAR ADC driver that features 1.1nV/√Hz input-referred noise voltage density and draws only 3.5mA of supply current with a typical offset of only 100µV. The LT6236 is a good choice for these applications because of its high bandwidth, low noise, low supply current and low offset.The driver presented here is characterized over a range of gains, sampling frequencies and input frequencies to establish its application suitability.Driver OperationFigure 1 shows a non-inverting amplifier driving the LTC2314-14. The driver has a gain between one and ten depending on the value of R3, as shown in Table 1. Capacitor C1 and resistor R1 limit the input bandwidth to 68MHz. C1 also acts as a charge reservoir for the ADC sample-and-hold capacitor and helps to isolate the LT6236 from the transient that occurs at A IN when the ADC goes into sample mode. R1 is also used to help isolate the op amp from the ADC sampling transient. Table 1. Gain and Input Range Settings for Various Values of R3R3(Ω)GAINA IN RANGE(V)∞10 to 4.0962k20 to 2.04849950 to 0.8192221100 to 0.4096L, L T, L TC, L TM, Linear Technology and the Linear logo are registered trademarks of Linear Technology Corporation. All other trademarks are the property of their respective owners.ALINEAR TECHNOLOGY CORPORA TION 2014dn526f LT/AP 0514 111K • PRINTED IN THE USALinear Technology Corporation1630 McCarthy Blvd., Milp itas, CA 95035-7417(408) 432-1900 ● FAX : (408) 434-0507 ● Driver PerformanceThe FFT in Figure 2 shows that with a gain of one this circuit has an SNR of 77dB and a THD of –84dB, with a sampling rate of 4.5Msps and a 600kHz input frequency. These numbers are close to the typical data sheet performance specifications for the LTC2314-14 alone, indicating that there is minimal performance degradation of the ADC when using this driver. Fig-ure 3 shows SINAD performance vs sampling rate for gains of one through ten. The SINAD remains about the same for all gains at approximately 75dB to 76dB, with sampling rates from 1Msps to 4.5Msps, which is the maximum rated sampling frequency for this part.Figure 4 shows SINAD performance vs input frequency for gains of one through ten. The SINAD starts at 75dB to 76dB for an input frequency of 100kHz but falls as the input frequency and gain rises. For most applica-tions a drop in SINAD of 3dB should be acceptable. At a gain of one, SINAD is reduced to 73dB beyond 2.2MHz. At a gain of two, SINAD is reduced to 73dB at approximately 1.2MHz. At a gain of five, SINAD is reduced to 73dB at approximately 600kHz. At a gain of ten, SINAD is reduced to 73dB at approximately 250kHz.www.linear .com/L TC2314-14Figure 2. 16k-Point FFT for the Circuit of Figure 1Figure 4. SINAD vs Input FrequencyFigure 3. SINAD vs Sampling RateFREQUENCY (MHz)A M P L I T U D E (dB F S )0–20–60–100–40–80–120–140dn4gh F02ConclusionThe LTC2314-14, 4.5Msps, 14-bit serial sampling ADC can be driven by the LT6236 rail-to-rail output, 215MHz low noise op amp/SAR ADC driver with gains ranging from one through ten, sample rates from 1Msps to 4.5Msps and input frequencies ranging from 100kHz to 2.2MHz. This driver circuit is appropriate for small or high output impedance signals. The results shown in Figures 3 and 4 can be used to assess the suitability of this driver for an application with a particular input signal bandwidth and gain.SAMPLING RATE (Msps)S I N A D (d B )8075706660555013dn4gh F03524INPUT FREQUENCY (kHz)S I N A D (d B )807570666055505001500dn4gh F04250010002000。

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在开始 ADC 设计之前，首要任务是进行全面深入的需求分析。

GD32的ADC驱动总结1、ADC驱动，经过测试验证可用/****************************************************************************** **函数名称：**函数功能：**输入参数：无**输出参数：无**函数备注：无******************************************************************************/ void ADC_init(void){rcu_config(); //ADC_Gpio_init(); //dma_config(); //adc_config(); //}/****************************************************************************** **函数名称：**函数功能：**输入参数：无**输出参数：无**函数备注：无******************************************************************************/ void rcu_config(void){/* enable GPIOA clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);/* enable ADC clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC0);/* enable DMA0 clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA0);/* config ADC clock */rcu_adc_clock_config(RCU_CKADC_CKAPB2_DIV8);}/****************************************************************************** **函数名称：**函数功能：**输入参数：无**输出参数：无**函数备注：无******************************************************************************/void ADC_Gpio_init(void){// ADC_IN1 ADC_IN2 ADC_IN3gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_AIN, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5);}/********************************************************************************函数名称：**函数功能：**输入参数：无**输出参数：无**函数备注：无******************************************************************************/void adc_config(void){/* reset ADC */adc_deinit(ADC0);/* ADC mode config */adc_mode_config(ADC_MODE_FREE);/* ADC contineous function enable */adc_special_function_config(ADC0, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE); // 采用连续转换模式/* ADC scan mode disable */adc_special_function_config(ADC0, ADC_SCAN_MODE, ENABLE); // 扫描模式/* ADC data alignment config */adc_data_alignment_config(ADC0, ADC_DATAALIGN_RIGHT); // 左对齐/* ADC channel length config */adc_channel_length_config(ADC0, ADC_REGULAR_CHANNEL, 5); // 设置转换方式，规则通道序列长度/* ADC regular channel config */adc_regular_channel_config(ADC0, 0, ADC_CHANNEL_1, ADC_SAMPLETIME_55POINT5); // 设置队列中ADC对应通道adc_regular_channel_config(ADC0, 1, ADC_CHANNEL_2, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);adc_regular_channel_config(ADC0, 2, ADC_CHANNEL_3, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);adc_regular_channel_config(ADC0, 3, ADC_CHANNEL_4, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);adc_regular_channel_config(ADC0, 4, ADC_CHANNEL_5, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);/* ADC trigger config */adc_external_trigger_source_config(ADC0, ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC0_1_2_EXTTRIG_REGULAR_NONE); // 软件触发adc_external_trigger_config(ADC0, ADC_REGULAR_CHANNEL, ENABLE); // 外部触发使能/* enable ADC interface */adc_enable(ADC0); // ADC0使能delay_1ms(1);/* ADC calibration and reset calibration */adc_calibration_enable(ADC0); // ADC校验/* ADC DMA function enable */adc_dma_mode_enable(ADC0); // DMA使能/* ADC software trigger enable */adc_software_trigger_enable(ADC0, ADC_REGULAR_CHANNEL); // 软件启动转换}。