2.1. ADC

2.1.1. Overview

本文仅介绍常规ADC，不包括Audio ADC。

AC792N的ADC精度为10bit，其时钟最大不可超过1MHz。有16个IO AD采样通道，ADC还可以直接对芯片内部的部分PMU电源电压进行采样。

示例工程：可在demo_hello工程中的apps/demo/demo_hello/include/app_config.h中打开USE_ADC_TEST_DEMO宏测试。

例程路径：apps/common/example/peripheral/adc/adc_test.c

2.1.2. 采样值与电压转换

ADC采样值与电压的转换公式：

\[V_{io} = \frac{M_{io} * V_{vbg}} {M_{vbg}} = \frac{M_{io} * 800mV} {M_{vbg}}\]

其中，V_io -> AD脚电压；V_vbg -> VBG电压；M_io -> AD脚采样值； M_vbg -> VBG采样值。V_vbg为芯片内部基准参考电压，固定为800mV。M_io和 M_vbg都可以通过ADC采样获得，因此可以求得AD脚的电压值。

ADC采样电压值误差：正常用户拿到的芯片都已经Trim过，Trim过程会将芯片内部参考电压VBG (800mV)的电压误差控制在±7.5mV内。以AD脚输入电压3200mV为例，这时理论上芯片AD采样获得的电压的误差值应在3200/800*7.5=30mV以内，AD脚输入的电压值越高，误差值越大。

满幅电压：VDDIO的电压采样值恒为0x3FF(1024)。

如何确定Vvbg电压是否Trim准确？通过前面的原理介绍，我们可以知道VDDIO的电压其实与V_vbg的电压是成比例关系的：

\[\frac{V_{vddio}} {V_{vbg}} = \frac{M_{vddio}} {M_{vbg}}\]

V_vddio可以直接通过仪表直接量得，且M_vddio固定为0x3FF(1024)，而M_vbg可通过AD采样获得，从而可以计算出V_vbg。V_vbg与800mV的差值即为实际的V_vbg误差值，该误差值应该在±7.5mV以内。

2.1.3. 可选通道

2.1.3.1. 16个IO采样通道如下(参考`adc_api.h`)：

typedef enum {
    ADC_IO_CH_PD00,
    ADC_IO_CH_PD01,
    ADC_IO_CH_PD06,
    ADC_IO_CH_PD07,
    ADC_IO_CH_PD08,
    ADC_IO_CH_PD09,
    ADC_IO_CH_PD10,
    ADC_IO_CH_PE04,
    ADC_IO_CH_PE05,
    ADC_IO_CH_PE06,
    ADC_IO_CH_PE07,
    ADC_IO_CH_PE08,
    ADC_IO_CH_PE09,
    ADC_IO_CH_PC13,
    ADC_IO_CH_DP,
    ADC_IO_CH_DM,
    ADC_IO_CH_MAX, ///< 无用
} adc_io_ch_t;

2.1.3.2. 支持ADC采样的PMU电源如下(参考`adc_api.h`)：

#define ADC_PMU_CH_VBG      (0x0 | (ADC_PMU_CH << 16))
#define ADC_PMU_CH_VDC14    (0x1 | (ADC_PMU_CH << 16))
#define ADC_PMU_CH_SYSVDD   (0x2 | (ADC_PMU_CH << 16))
#define ADC_PMU_CH_VTEMP    (0x3 | (ADC_PMU_CH << 16))
#define ADC_PMU_CH_WVDD     (0x4 | (ADC_PMU_CH << 16))
#define ADC_PMU_CH_VBAT     (0x5 | (ADC_PMU_CH << 16)) ///< 1/4 vbat电压

注意，选择ADC_PMU_CH_VBAT返回的是四分之一的VBAT电压。

2.1.4. 使用流程

2.1.4.1. 一般使用流程

ADC初始化 -> 配置IO为模拟输入-> 添加扫描通道 -> 获取采样值。

初始化：调用adc_init()即可。不过一般SDK工程已经在board_xxx.c中的board_init()已经调用过，这时就无须再重复初始化。adc_init()除了对ADC进初始化，还会添加一个2ms的定时器，对已经添加的扫描通道轮流进行采样（每次中断只采样其中一个通道），也因此对于刚添加的扫描通道，需要一定延时才能正确获取到AD值。

配置IO状态：设置AD脚的IO状态为模拟输入，并可根据需要开启内部上拉/下拉电阻(阻值请参考具体芯片型号的datasheet)，不过由于内部上下拉电阻阻值偏差较大，不建议用在精度要求高的场景。

gpio_set_direction(IO_PORTD_00, 1);     //方向设为输入

// gpio_set_pull_up(IO_PORTD_00, 1);    //设置内部上拉10K
// gpio_set_pull_down(IO_PORTD_00, 1);  //设置内部下拉10K

添加扫描通道：支持的采样通道参考前面<可选通道>章节。

adc_add_sample_ch(ADC_IO_CH_PD00);

获取采样值：

unsigned int adc_val = adc_get_value(ADC_IO_CH_PD00);  //获取AD采样值
unsigned int io_vol = adc_get_voltage(ADC_IO_CH_PD00); //获取AD采样电压

2.1.4.2. 立即获取AD值

如果不想常规方式延时等待定时器获取AD值，需要ADC立即对指定通道进行采样，可调用下面的接口：

/**

 * @brief adc_get_value_blocking, 阻塞式采集一个指定通道的adc原始值

 * @param ch : ADC通道号

 * @return 当前通道的AD值

*/

u32 adc_get_value_blocking(u32 ch);

/**

 * @brief adc_get_voltage_blocking, 阻塞式采集一个指定通道的电压值（经过均值滤波处理）

 * @param ch : ADC通道号

 * @return 转换后的电压值，单位mv

*/

u32 adc_get_voltage_blocking(u32 ch);

2.1.5. 常见问题说明

添加测量通道之后，不能马上去读取ADC值，需要延时一段时间（原因参考 初始化 的描述）。
电压测量范围是0 ~ VDDIO，对应AD值为0x000 ~ 0x3FF。
由于误差累积是线性的，VBG电压存在误差，比如误差值5mv，那么每800mV电压，会增加5mV误差，用户可以据此自行估计所测的误差范围。

2.1.6. API参考

AD channel define

ADC_PMU_CH_VBG

ADC_PMU_CH_VDC14

ADC_PMU_CH_SYSVDD

ADC_PMU_CH_VTEMP

ADC_PMU_CH_WVDD

ADC_PMU_CH_VBAT

ADC_PMU_CH_LDO5V

AD_AUDIO_CH_VCM

AD_AUDIO_CH_VOUTL

AD_AUDIO_CH_VOUTR

AD_AUDIO_CH_DACVDD

enum adc_io_ch_t

Values:

enumerator ADC_IO_CH_PD00

enumerator ADC_IO_CH_PD01

enumerator ADC_IO_CH_PD06

enumerator ADC_IO_CH_PD07

enumerator ADC_IO_CH_PD08

enumerator ADC_IO_CH_PD09

enumerator ADC_IO_CH_PD10

enumerator ADC_IO_CH_PE04

enumerator ADC_IO_CH_PE05

enumerator ADC_IO_CH_PE06

enumerator ADC_IO_CH_PE07

enumerator ADC_IO_CH_PE08

enumerator ADC_IO_CH_PE09

enumerator ADC_IO_CH_PC13

enumerator ADC_IO_CH_DP

enumerator ADC_IO_CH_DM

enumerator ADC_IO_CH_MAX

void adc_init(void): adc_init, adc初始化

void adc_suspend(void): adc_suspend, adc检测挂起

void adc_resume(void): adc_resume, adc检测恢复

u32 adc_get_value(u32 ch)

adc_get_value, 从队列中获取adc通道测得的数值

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 当前通道的AD值

u32 adc_add_sample_ch(u32 ch)

adc_add_sample_ch, 添加adc采样通道到采样队列中

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 当前通道值

u32 adc_remove_sample_ch(u32 ch)

adc_remove_sample_ch, 从采样队列中移除adc采样通道

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 当前通道值

u32 adc_get_voltage(u32 ch)

adc_get_voltage, 换算电压的公式函数, 获取adc通道电压值，如果测得与实际不符，则需留意芯片是否trim过，trim值是否正确。

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 当前通道的电压值，单位mv

u32 adc_value_to_voltage(u32 adc_vbg, u32 adc_ch_val)

adc_value_to_voltage, 采样值换算电压，如果换算后与实际不符，则需留意芯片是否trim过，trim值是否正确。

Parameters

adc_vbg – : 基准电压采样值
adc_ch_val – : 需要转换的通道的AD值

Returns

转换后的电压值，单位mv

u32 adc_get_value_blocking(u32 ch)

adc_get_value_blocking, 阻塞式采集一个指定通道的adc原始值

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 当前通道的AD值

u32 adc_get_voltage_blocking(u32 ch)

adc_get_voltage_blocking, 阻塞式采集一个指定通道的电压值（经过均值滤波处理）

Parameters: ch – : ADC通道号
Returns: 转换后的电压值，单位mv

u32 adc_sample(u32 ch, u8 block)

adc_sample, 启动采样一次

Note

内部接口，用户请勿直接使用该接口

Parameters

ch – : ADC通道号
block – : 是否堵塞

Returns

堵塞时返回当前通道的AD值，非堵塞时返回上一次测量的AD值

adc_io_ch_t adc_io2ch(int gpio)

adc_io2ch, adc io转换成对应adc通道序号

Parameters: gpio – : adc io
Returns: 对应通道序号

Defines

ADC_MAX_CH