RA6T2的16位模数转换器操作 [1] 简介，A/D转换器概述
简介
本系列文章将描述ra6t2上的模数转换器 (adc) 操作，重点介绍了支持16位深度分辨率的转换方法。首先简要说明了用于提高a/d分辨率的过采样技术，然后深入介绍了过采样功能（内置于ra6t2上的adc中）的详细信息。本系列内容涵盖了用于在16位深度模式下捕获数据的关键配置，并详细介绍了用于确保正常工作的重要功能。
本系列文章附带的示例代码包含2个项目：一个项目演示在过采样模式下以16位深度运行adc，另一个项目演示在sar模式下以12位深度运行adc作为性能对照。
目标器件
ra6t2
所需资源
要构建和运行本应用笔记附带的示例项目，需准备以下软硬件：
开发工具和软件：
• e2 studio ide，版本 2022-10 (22.10.0) 或更高版本
• ra 产品家族灵活配置软件包 (fsp) 版本4.2.0或更高版本
• j-link rtt viewer，版本 7.86b或更高版本
fsp和e2 studio捆绑在一个可下载平台安装程序中，您可复制下方链接到浏览器中打开进入瑞萨网站获取：
https://www.renesas.cn/cn/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp
硬件：
• ra6t2（240mhz arm cortex-m33 trustzone，面向电机控制的高实时引擎）
• mck-ra6t2（rtk0ema270s00020bj – 适用于 ra6t2 mcu 系列的瑞萨灵活电机控制套件）
• usb-c转usb-a电缆
• 运行windows 10的主机pc
前提条件和目标受众
本系列内容的读者应具备一定的瑞萨e2 studio ide和ra产品家族灵活配置软件包 (fsp) 使用经验。在执行本系列内容中的操作步骤之前，请先按照《fsp用户手册》中的步骤操作，以编译和运行blinky项目。
这样可以帮助您熟悉e2 studio和fsp，并确认所用电路板的调试连接能否正常运行。此外，您还应具备一些与a/d转换相关的模拟主题的理论背景。
目标受众为想要利用ra6t2上的16位adc模块开发应用的用户。
目录
a/d转换器概述
配置ra6t2 adc模块
应用项目简介
运行应用项目
验证应用项目
性能分析
参考资料
1 a/d转换器概述
模数转换器（a/d转换器，adcs）是数据采集系统 (daqs) 的组成部分，其功能是捕获模拟信号并将其转换为离散数字信号。adc可将模拟电压转换为数字，以供处理器根据需要对这些值执行以下操作：存储、显示或进一步分析捕获的数字信号。
1.1 a/d转换器特性分析
a/d转换器通常具有三个固有特性：输入电压范围、离散值的分辨率，以及转换速率。
输入电压范围定义了adc可接受的模拟输入电压范围，即可以转换为数字值的范围。输入电压范围的最大值取决于adc系统使用的参考电压；通常，输入电压上限等于内部参考电压值。在ra6t2中，vrefh0是输入模拟参考电压电源，根据电气特性，其范围定义在 [2.7v, 3.6v]。
a/d转换器的分辨率是指检测到的最小增量电压测量结果，它会导致转换后的数字输出值发生变化。adc的分辨率取决于用于存储数字转换值的位数。对于具有n位分辨率的adc，可以用数字形式表示 2n数值。
转换速率（也称为采样率）描述的是将模拟输入转换为数字表示所需的时间量，按照所需的时钟周期数来记录。通常，此值表示为每秒可完成的 a/d 读数数量（以赫兹为单位）。转换率对于根据奈奎斯特规则分析可接受的ac信号输入频率尤其重要，可用于避免产生混叠等不需要的伪影。
1.2 模拟输入类型
大多数模拟信号要么以单个模拟电压的形式进行单线传输，要么以两个模拟电压之差的形式进行双线传输。ra6t2上的adc支持单端输入和差分输入两种形式。
1.2.1 单端输入
单端输入adc用于转换模拟信号源电压与模拟参考接地电压之差。单端输入的实现最具成本效益，但信号对电磁干扰产生的噪声十分敏感。
1.2.2 差分输入
差分输入adc用于转换两个互补信号（即非反相输入和反相输入）之间的差分电压。差分输入的实现成本较高，但其性能更优，抗信号中的噪声能力更强。
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本系列文章附带的示例代码包含2个项目：一个项目演示在过采样模式下以16位深度运行adc，另一个项目演示在sar模式下以12位深度运行adc作为性能对照。
目标器件
ra6t2
所需资源
要构建和运行本应用笔记附带的示例项目，需准备以下软硬件：
开发工具和软件：
• e2 studio ide，版本 2022-10 (22.10.0) 或更高版本
• ra 产品家族灵活配置软件包 (fsp) 版本4.2.0或更高版本
• j-link rtt viewer，版本 7.86b或更高版本
fsp和e2 studio捆绑在一个可下载平台安装程序中，您可复制下方链接到浏览器中打开进入瑞萨网站获取：
https://www.renesas.cn/cn/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp
硬件：
• ra6t2（240mhz arm cortex-m33 trustzone，面向电机控制的高实时引擎）
• mck-ra6t2（rtk0ema270s00020bj – 适用于 ra6t2 mcu 系列的瑞萨灵活电机控制套件）
• usb-c转usb-a电缆
• 运行windows 10的主机pc
前提条件和目标受众
本系列内容的读者应具备一定的瑞萨e2 studio ide和ra产品家族灵活配置软件包 (fsp) 使用经验。在执行本系列内容中的操作步骤之前，请先按照《fsp用户手册》中的步骤操作，以编译和运行blinky项目。
这样可以帮助您熟悉e2 studio和fsp，并确认所用电路板的调试连接能否正常运行。此外，您还应具备一些与a/d转换相关的模拟主题的理论背景。
目标受众为想要利用ra6t2上的16位adc模块开发应用的用户。
目录
a/d转换器概述
配置ra6t2 adc模块
应用项目简介
运行应用项目
验证应用项目
性能分析
参考资料
1 a/d转换器概述
模数转换器（a/d转换器，adcs）是数据采集系统 (daqs) 的组成部分，其功能是捕获模拟信号并将其转换为离散数字信号。adc可将模拟电压转换为数字，以供处理器根据需要对这些值执行以下操作：存储、显示或进一步分析捕获的数字信号。
1.1 a/d转换器特性分析
a/d转换器通常具有三个固有特性：输入电压范围、离散值的分辨率，以及转换速率。
输入电压范围定义了adc可接受的模拟输入电压范围，即可以转换为数字值的范围。输入电压范围的最大值取决于adc系统使用的参考电压；通常，输入电压上限等于内部参考电压值。在ra6t2中，vrefh0是输入模拟参考电压电源，根据电气特性，其范围定义在 [2.7v, 3.6v]。
a/d转换器的分辨率是指检测到的最小增量电压测量结果，它会导致转换后的数字输出值发生变化。adc的分辨率取决于用于存储数字转换值的位数。对于具有n位分辨率的adc，可以用数字形式表示 2n数值。
转换速率（也称为采样率）描述的是将模拟输入转换为数字表示所需的时间量，按照所需的时钟周期数来记录。通常，此值表示为每秒可完成的 a/d 读数数量（以赫兹为单位）。转换率对于根据奈奎斯特规则分析可接受的ac信号输入频率尤其重要，可用于避免产生混叠等不需要的伪影。
1.2 模拟输入类型
大多数模拟信号要么以单个模拟电压的形式进行单线传输，要么以两个模拟电压之差的形式进行双线传输。ra6t2上的adc支持单端输入和差分输入两种形式。
1.2.1 单端输入
单端输入adc用于转换模拟信号源电压与模拟参考接地电压之差。单端输入的实现最具成本效益，但信号对电磁干扰产生的噪声十分敏感。
1.2.2 差分输入
差分输入adc用于转换两个互补信号（即非反相输入和反相输入）之间的差分电压。差分输入的实现成本较高，但其性能更优，抗信号中的噪声能力更强。
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