单片机模块引脚与功能详解

1.模拟通道输入

ADC模块支持最多高达28个独立的模拟输入（与封装引脚数有关），有些输入通道和I/O引脚复用。为了能够正确转换，模拟输入电压必须在V_REFH和V_REFL之间。当采样电容充电时，就会有一个短暂的电流流向V_REFL引脚。为了减少由于电流注入而导致精度降低的情况，与模拟输入引脚相邻的引脚在转换过程中最好不要有电平跳变。

模拟通道的输入电阻的典型值为3kΩ，最大为5kΩ。因此，在实际应用中，需要注意被测电压源的输出阻抗值，若被测电压源内阻过高，则要做好两者之间的阻抗匹配，可在被测电压源和模拟通道输入之间增加射随电路以提高A-D输入阻抗，这样才能避免被测信号在接入通道时产生阻抗不匹配而导致波形畸变和失真。

当存在噪声或有源阻抗高时，提高模拟输入引脚上电容值可以提高性能。这些电容并不是在所有的情况下都需要，但是若需要使用时它们必须并联连接在输入引脚尽可能近的地方。一般使用时，0.01μF的高频特性电容可以满足要求。

2.模拟电源（V_DDAD、V_SSAD）

ADC模块有电源和地引脚V_DDAD和V_SSAD。V_DDAD是ADC模块使用的模拟电源输入，一般V_DDAD与V_DD是内部连接的，如果是外部连接的情况则需要将V_DDAD引脚连接到与V_DD相同的电平，为了确保提供稳定的V_DDAD信号，可考虑增加外部滤波电路。V_SSAD是ADC模块使用的模拟地，一般V_SSAD与V_SS是内部连接的，如果是外部连接的情况则需要将V_SSAD引脚连接到与V_SS相同的电平。

在飞思卡尔的单片机中，ADC模块的电源供电引脚V_DDAD和地引脚V_SSAD是独立引脚，这就需要在模拟电源和数字电源之间采取一些隔离措施。若V_DDAD和V_SSAD必须都被连接到使用相同电压的MCU的对应数字供电引脚V_DD和地引脚V_ss，那就必须注意布线以减小噪声干扰，旁路滤波电容也要尽可能靠近MCU电源引脚放置。当模拟电源和数字电源采用不同引脚供电时，它们的数字地的连接点必须在V_SSAD引脚，如果有可能，还应该使得V_SSAD引脚单点接地。(www.xing528.com)

3.模拟参考电压（V_REFH、V_REFL）

HCS08的V_REFH引脚是ADC模块的高参考电压输入引脚，V_REFL引脚是模块的低参考电压输入引脚。当模块使用独立参考引脚时，V_REFH可以连接到V_DDAD，也可以连接到介于最小V_DDAD和正常V_DDAD之间的外部参考电源，但V_REFH不能超过V_DDAD。当使用独立参考引脚时，V_REFL引脚必须被连接到V_SSAD引脚。当输入电压等于或小于V_REFL时，转换结果为零，即0x00（10位精度或8位精度）；当输入电压大于或等于V_REFH时，转换结果为最大值即0x3FF（10位精度）或0xFF（8位精度）；当输入电压介于V_REFH与V_REFL之间时，ADC转换结果与采样电压呈线性关系。考虑到系统稳定性，一般输入电压的最大值不高于单片机的供电电压。

V_REFH引脚和V_REFL引脚必须注意布线以减小噪声干扰，在V_REFH引脚和V_REFL引脚之间最好外接一个高频旁路电容，旁路滤波电容要尽可能靠近MCU放置，使得V_REFH引脚到V_REFL引脚之间的回路最短，阻抗最小，以降低转换误差。MC9S08AC16单片机的模拟电源引脚、ADC模块电源引脚的电路连接图如图9-6所示，V_DDAD和V_REFH引脚连接到V_DD，V_SSAD和V_REFL引脚连接到V_SS，在V_DDAD、V_REFH引脚和GND之间放置尽可能靠近单片机的高频旁路电容。

图9-6 ADC模块电源引脚连接图