C8051F020/1/2/3系列：8位SAR ADC原理与特性详解

本文档主要介绍了C8051F020/1/2/3系列的混合信号ISPFLASH微控制器，特别是其8位模拟数字转换器（ADC）的工作原理和特性。8位ADC的原理框图展示了该器件的主要组成部分，包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、配置控制和数据寄存器、以及转换结束和中断逻辑等。 1. **ADC原理框图**： 图1.12的8位ADC框图显示了核心组件，如模拟信号输入通道(AINx)，这些通道可以连接到8个不同的模拟输入，如AIN1.0至AIN1.7。通过模拟多路选择器，可以选择一个信号进入ADC进行转换。ADC的数据寄存器用于暂存转换结果，并可通过配置控制进行数据处理。转换结束后，AD0BUSY和AD1BUSY信号会被写入，表示转换已就绪。 2. **C8051F020 ADC特性**： C8051F020具有12位SARADC，具有可编程转换速率，最高可达100ksps。它支持8个外部输入，输入模式可编程为单端或差分。放大器增益有多种选择，从16倍到0.5倍，以适应不同信号范围的测量需求。 3. **功能亮点**： - 数据相关窗口中断发生器允许用户根据特定窗口内的数据变化触发中断。 - 内置温度传感器提供了设备工作状态监控。 - 两个12位DAC和两个模拟比较器支持同步输出和电压基准功能。 - 高性能片内调试电路支持JTAG调试，包括断点、单步执行和堆栈监视，使得在系统调试更加高效，且无需额外的仿真器支持。 4. **硬件设计**： C8051F020的内核基于高速8051微控制器，采用流水线指令结构，提高了执行效率。它还具备IEEE1149.1边界扫描标准支持，便于硬件验证和故障诊断。 本文档详细讲解了C8051F020系列微控制器中的8位ADC模块，包括其工作原理、功能特点以及与之相关的调试和接口选项，为设计者和开发者提供了深入理解和使用这一关键组件的重要参考。