0. Analog to Digital Converter(Atmega128)
KyungHee Univ.

1. Analog to Digital Converter
Features
10-bit Resolution
μs Conversion Time
8 Multiplexed Single Ended Input Channels
7 Differential Input Channels
2 Differential Input Channels with Optional Gain of 10x and 200x
Optional Left Adjustment for ADC Result Readout
0 - VCC ADC Input Voltage Range
Selectable 2.56 V ADC Reference Voltage
Free Running or Single Conversion Mode
Interrupt on ADC Conversion Complete
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2. ATmega128 ADC
8채널 아날로그 입력은 PORT F를 통해 입력되며, Analog Multiplexer에 의해 A/D 변환기에 연결된다.
변환 기간 동안 아날로그 입력전압을 일정하게 하는 Sample/Hold회로를 내장 하고 있다.
기준전압 VREF는 A/D 변환되는 전압의 범위를 나타내며, 단 극성 모드에서 VREF는 0x3FF로 변환된다. VREF는 AVCC, 내부 2.56V, 외부 AREF 단자에 공급되는 전압 중에서 선택 한다.
단 극성인 경우 0~ VREF의 입력전압이 공급되어 x000~0x3FF(0~1023)의 디지털 값으로 변환되며,
차동입력의 경우 차동 입력전압이 2의 보수 0x200~0x1FF(-512~511)로 변환된다.
변환결과는 16비트 A/D변환기 데이터 레지스터에 좌측 또는 우측으로 정렬되어 저장
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3. Analog to Digital Converter Block Schematic
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4. ADC Prescaler
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5. ADC Conversion Time ADC Conversion Result Single Ended Conversion
ADC = (Vin *1024) / VREF
Differential Channel Conversion
ADC = ((Vpos – VNEG) * Gain * 512) / VREF
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6. ADCMUX (ADC Multiplexer Selection Register)
ATmega128 ADC 레지스터
ADCMUX (ADC Multiplexer Selection Register)
ADC 기준전압(reference voltage) 선택
ADC 변환 값 정렬 방법 지정
ADC 입력채널 지정
(ADCSRA)ADC Control and Status Register
ADC Enable/Disable
ADC Start Conversion
ADC Free Running Select
ADC Interrupt Flag
ADC Interrupt Enable/Disable
ADC Clock Division Factor
ADCL, ADCH ( ADC Data Register)
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7. Register Description ADMUX - ADC Multiplexer Selection Register
A/D 변환기의 아날로그 입력채널 선택, A/D 변환의 기준 전압을 설정하거나 변환결과의 저장 형식을 지정
Bit 7:6 – REFS1:0: Reference Selection Bits
ADC 기준 전압을 설정하는 비트, 만약 이 Bit(7:6) 값들이 ADC 변환 도중에 변경된다면, 그 변환이 끝난 이후부터 변경된 값이 적용된다.
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8. Register Description Bit 5 – ADLAR: ADC Left Adjust Result
A/D 변환결과를 ADCH:ADCL에 저장하는 형식을 지정
0:하위부터 10비트를 사용, 1: 상위부터 10비트를 사용
Bits 4:0 – MUX4:0: Analog Channel and Gain Selection Bits
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9. Bits 4:0 – MUX4:0: Analog Channel and Gain Selection Bits
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10. Bits 4:0 – MUX4:0: Analog Channel and Gain Selection Bits
(1)은 offset calibration에 사용 한다.
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11. ADC Control and Status Register A
Bit 7 – ADEN: ADC Enable
ADEN = 1 ; ADC Enables
ADEN = 0 ; ADC Disables
Bit 6 – ADSC: ADC Start Conversion
Single Conversion mode 일 경우
ADSC에 1을 Write ; A/D 변환이 시작,변환완료 시 0로 Reset
ADSC에 0을 Write ; No effect
Free Running mode 일 경우
ADSC에 1을 Write ; Start the first conversion
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12. ADC Control and Status Register A
Bit 5 – ADFR: ADC Free Running Select
Bit 4 – ADIF: ADC Interrupt Flag
Bit 3 - ADIE: ADC Interrupt Enable
Bits 2:0 – ADPS2:0: ADC Prescaler Select Bits
XTAL frequency 과 ADC Input clock의 division factor
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13. ADC Control and Status Register A
Bit 4 – ADIF: ADC Interrupt Flag
Bit 3 - ADIE: ADC Interrupt Enable
Bits 2:0 – ADPS2:0: ADC Prescaler Select Bits
XTAL frequency 과 ADC Input clock의 division factor
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14. ADC Register Right Adjusted Mode: ADLAR = 0
Left Adjusted Mode: ADLAR = 1
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15. ATmega128 ADC 프로그램 예
cho_adc_basic_lcd 참고 요
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