ADC 驱动

[English]

概述

ADC（Analog-to-Digital Converter）模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的关键外设。BK7239N 内置高精度 ADC，支持多通道采样，广泛应用于传感器数据采集、电压监测等场景。

功能描述

  • 多通道支持：支持多个 ADC 通道同时工作

  • 高精度转换：提供高精度的模数转换能力

  • 多种采样模式：支持单次采样、连续采样等模式

  • 中断支持：支持转换完成中断，提高系统响应效率

  • 时钟配置：支持多种时钟源和采样率配置

  • 滤波器：内置数字滤波器，提高转换精度

  • 校准功能：支持 ADC 校准，提高转换精度

  • 低功耗：支持低功耗模式，节省功耗

开发指引

  1. 初始化流程 - 调用 bk_adc_driver_init() 初始化 ADC 驱动 - 调用 bk_adc_init() 初始化具体 ADC 通道 - 配置采样参数（采样率、滤波器等） - 根据需要注册中断回调

  2. 基本使用 - 使用 bk_adc_single_read() 进行单次采样 - 使用 bk_adc_read_raw() 读取原始数据 - 使用 bk_adc_read_average() 读取平均值 - 使用 bk_adc_data_calculate() 计算实际电压值

  3. 中断处理 - 注册转换完成中断回调 - 在中断中处理转换结果 - 根据需要启用/禁用中断

  4. 校准使用 - 调用 bk_adc_bypass_calibration() 绕过校准 - 使用 bk_adc_data_calculate() 进行数据换算

注意事项

  • 确保在调用其他 ADC API 前先调用 bk_adc_driver_init()

  • ADC 通道需要与硬件连接正确

  • 采样率设置需要根据信号特性选择

  • 使用中断模式时注意中断优先级设置

  • 低功耗模式下 ADC 可能被关闭，需要重新初始化

  • 注意 ADC 参考电压和输入范围

API 说明

主要 API 函数：

  • bk_adc_driver_init() - 初始化 ADC 驱动

  • bk_adc_driver_deinit() - 反初始化 ADC 驱动

  • bk_adc_init() - 初始化 ADC 通道

  • bk_adc_deinit() - 反初始化 ADC 通道

  • bk_adc_acquire() - 锁定 ADC 通道

  • bk_adc_release() - 释放 ADC 通道

  • bk_adc_single_read() - 单次采样

  • bk_adc_read_raw() - 读取原始数据

  • bk_adc_read_average() - 读取平均值

  • bk_adc_start() - 开始转换

  • bk_adc_stop() - 停止转换

  • bk_adc_register_isr() - 注册中断服务函数

  • bk_adc_set_clock() - 设置时钟

  • bk_adc_set_sample_rate() - 设置采样率

  • bk_adc_set_filter() - 设置滤波器

  • bk_adc_set_steady_time() - 设置稳定时间

  • bk_adc_set_sample_count() - 设置采样次数

  • bk_adc_set_saturate_mode() - 设置饱和模式

  • bk_adc_bypass_calibration() - 绕过校准

  • bk_adc_config() - 配置 ADC

  • bk_adc_set_mode() - 设置模式

  • bk_adc_data_calculate() - 数据换算

示例代码

基本使用示例：

#include <driver/adc.h>

void adc_example(void)
{
    // 初始化 ADC 驱动
    bk_adc_driver_init();

    // 初始化 ADC 通道
    bk_adc_init(ADC_CHAN_0, 64);

    // 单次采样
    uint16_t value;
    bk_adc_single_read(&value);

    // 计算实际电压值
    float voltage = bk_adc_data_calculate(value, ADC_CHAN_0);
    printf("ADC Value: %d, Voltage: %.2fV\n", value, voltage);
}

连续采样示例：

void adc_continuous_example(void)
{
    uint16_t buffer[64];

    // 设置连续采样模式
    bk_adc_set_mode(ADC_CONTINUOUS_MODE);

    // 开始转换
    bk_adc_start();

    // 读取数据
    int len = bk_adc_read_raw(buffer, 64, 1000);
    if (len > 0) {
        // 处理采样数据
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            float voltage = bk_adc_data_calculate(buffer[i], ADC_CHAN_0);
            printf("Sample %d: %d -> %.2fV\n", i, buffer[i], voltage);
        }
    }

    // 停止转换
    bk_adc_stop();
}

中断采样示例：

static void adc_isr_callback(adc_chan_t chan, void *param)
{
    uint16_t value;
    if (bk_adc_single_read(&value) == BK_OK) {
        float voltage = bk_adc_data_calculate(value, chan);
        printf("ADC Interrupt: %d -> %.2fV\n", value, voltage);
    }
}

void adc_interrupt_example(void)
{
    // 注册中断回调
    bk_adc_register_isr(ADC_CHAN_0, adc_isr_callback, NULL);

    // 设置中断模式
    bk_adc_set_mode(ADC_INTERRUPT_MODE);

    // 开始转换
    bk_adc_start();
}

常见问题

  • 转换精度不够：检查参考电压、采样率设置，考虑使用校准功能

  • 采样值不稳定：检查信号源稳定性、滤波器设置、稳定时间配置

  • 中断未触发：确认中断注册和启用，检查中断优先级设置

  • 数据换算错误：确认 ADC 参考电压和输入范围设置正确

实战示例

  1. 单次转换读取并换算为电压

uint16_t raw = 0;
bk_adc_init(ADC_CHAN_X);
bk_adc_set_mode(ADC_SINGLE_MODE);
bk_adc_single_read(&raw);
float mv = bk_adc_data_calculate(raw, ADC_CHAN_X);

常见错误码说明

  • BK_ERR_ADC_NOT_INIT：未调用 bk_adc_driver_init() 或通道未 bk_adc_init()

  • BK_ERR_ADC_INVALID_MODE：不支持的 ADC 模式

  • BK_ERR_ADC_SIZE_TOO_BIG：读取长度超过内部缓冲限制