nRF52832 之ADC的使用

简介

    实际应用中， 我们经常需要将模拟量转换为数字量供 CPU 处理，如电池电压检测、温度检测等等，对于 CPU 来说，它能处理的是数字量，所以，需要通过 A/D 转换(模数转换)将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，从而实现 CPU对模拟信号的处理，能够实现A/D转换功能的电路称之为模数转换器（ADC： Analog-to-digitalconverter）。

    ADC 的结构和实现原理有多种方式，常见的 ADC 的类型有积分型、逐次逼近型、 并行比较型/串并行型、Σ -Δ调制型等。

nRF52832 集成的是逐次逼近型 ADC，称为 SAADC(Successive approximation analog-todigital converter)。 SAADC 是利用二分法逐步比较，在有效精度范围内找到最接近输入模拟信号的数字量。由此可见，这种结构的 ADC 要完成一次转换，至少要比较 N 次， 所以其转换速度较慢，同时电路结构也比较简单，功耗较低，适用于便携式、穿戴式等低功耗应用领域。

nRF52832 的 SAADC 主要特征

nRF52832的ADC叫做SAADC，其特征如下：

1. 8/10/12 位分辨率，使用过采样可达到 14 位分辨率。
2. 共 8 个输入通道。
   ⚫ 单端输入时使用 1 个通道， 2 个通道可组成差分输入。
   ⚫ 单端和差分输入时均可配置为扫描模式。
3. 满量程输入范围(0 to VDD)。
4. 可以通过软件触发采样任务启动采样，也可以使用低功耗的 32.768kHz RTC 或更加精确
   1/16MHz 定时器通过 PPI 触发采样任务，从而使能 SAADC 具备非常灵活的采样频率。
5. SAADC 支持单次模式和扫描模式：
   ⚫ 单次模式一次采样一个通道。
   ⚫ 扫描模式按照顺序采样一系列通道。通道之间的采样延迟是 tack + tconv，各个通道
   之间的采样延迟可能不一样，因为 tack是软件可配置的。
6. 通过 EasyDMA 可以直接将采样结果保存到 RAM。
7. 无需外部定时器即可实现连续采样。
8. 单个采样和缓冲区满均可产生事件中断。
9. 差分和单端采样数据存储为 16 位 2 的补码值。
10. 内部电阻串。
11. 即时门限监测功能。

nRF52832 的 ADC 支持多达 8 个外部模拟输入通道，它的数字引脚是可以自由映射的，但是模拟输入的引脚是固定的，如下表所示，ADC 和 COMP、 LPCOMP 等其它外设共用模拟输入 AIN0-AIN7，但是这些外设功能需要分配到不同的引脚

代码示例

以P0.04 io单次采样读取AD采样值为例，对应ADC为 AIN2。

SAADC头文件

#include "nrf_delay.h"   //nRF52832延时函数头文件

#include "nrf_drv_saadc.h"
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SAADC配置

//SAADC事件回调函数，因为是堵塞模式，所以不需要事件，这里定义了一个空的事件回调函数
void saadc_callback(nrf_drv_saadc_evt_t const * p_event){}


//初始化SAADC，配置使用的SAADC通道的参数
void saadc_init(void)
{
    ret_code_t err_code;
    
	//定义ADC通道配置结构体，并使用单端采样配置宏初始化，
    //NRF_SAADC_INPUT_AIN2是使用的模拟输入通道
    nrf_saadc_channel_config_t channel_config =
    NRFX_SAADC_DEFAULT_CHANNEL_CONFIG_SE(NRF_SAADC_INPUT_AIN2);
        
    //初始化SAADC，注册事件回调函数。
	err_code = nrf_drv_saadc_init(NULL, saadc_callback);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
    
    //初始化SAADC通道0
    err_code = nrfx_saadc_channel_init(0, &channel_config);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

}
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ADC数值读取

while(1)  
{  
 	//启动一次ADC采样（阻塞模式）。
	 nrfx_saadc_sample_convert(0,&saadc_val);
	 
	 //串口输出ADC采样值。
	 printf("Sample value is:  %d\r\n", saadc_val);
	 
	 //延时300ms，方便观察SAADC采样数据
	 nrf_delay_ms(500);
}
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效果如下