ZHCSR04 September 2023 AMC130M02
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規格
- 7 參數測量信息
-
8 詳細說明
- 8.1 概述
- 8.2 功能方框圖
- 8.3 特性說明
- 8.4 器件功能模式
- 8.5
編程
- 8.5.1 串行接口
- 8.5.2 ADC 轉換數據格式
- 8.5.3 命令
- 8.5.4 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器
- 8.5.5 第一次或數據收集暫停后收集數據
- 8.6 AMC130M02 寄存器
- 9 應用和實現
- 10器件和文檔支持
- 11機械、封裝和可訂購信息
8.5.4 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器
如圖 8-29 所示，AMC130M02 的每個 ADC 通道都有兩個用于保存轉換數據的內部數據緩沖器：一個 ADC 輸出緩沖器 和一個 FIFO 緩沖器。每個緩沖器一次只能保存一個轉換結果。DOUT 上的數據輸出始終來自 FIFO 緩沖器。
圖 8-28 ADC 數據輸出緩沖器結構每當 ADC 通道生成新的轉換數據時，該通道的 ADC 輸出緩沖器都會立即用新數據進行更新。然而，FIFO 緩沖器更新取決于主機的前一次轉換數據檢索。有三種情況：
- 如果在新的轉換數據 (N+1) 可用時存儲在 FIFO 緩沖器中的轉換數據 (N) 已被主機讀取，則 FIFO 緩沖器將更新為新的轉換數據 (N+1)。在這種情況下，ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器中的數據同時更新（即，兩個緩沖器現在保存相同的轉換數據 N+1）。
- 如果在新的轉換數據 (N+1) 可用時存儲在 FIFO 緩沖器中的轉換數據 (N) 尚未 被主機讀取，則 FIFO 緩沖器不 會更新并仍然保存先前的轉換數據 (N)，而 ADC 輸出緩沖器現在保存新的轉換數據 (N+1)。在這種情況下，ADC 輸出緩沖器 (N+1) 和 FIFO 緩沖器 (N) 之間的數據內容不同。主機從 FIFO 緩沖器讀取轉換數據 N 后，FIFO 緩沖器將更新為轉換數據 N+1。然后主機可以檢索轉換數據 N+1。
- 如果存儲在 FIFO 緩沖器中的轉換數據 (N) 尚未 被主機讀取，但同時有兩個 新的轉換數據可用（即 ADC 輸出緩沖器已使用轉換數據 N+2 更新），則存在一種特殊情況。在這種情況下，在 ADC 輸出緩沖器用轉換結果 N+2 更新的同時，FIFO 緩沖器用轉換結果 N+2 更新（即兩個緩沖器現在保存相同的轉換數據 N+2）。這意味著轉換數據 N 和 N+1 丟失，主機無法再檢索這些數據。
表 8-12 總結了新轉換數據 (N+1) 可用時的 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器操作。
表 8-12 新的轉換數據可用：ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器的操作
| SPI 歷史記錄 | 在時間 t = S 時可用的新轉換數據 | ADC 輸出緩沖器內容 (t < tS) | FIFO 緩沖器內容 (t < tS) | ADC 輸出緩沖器內容 (t > tS) | FIFO 緩沖器內容 (t > tS) |
|---|---|---|---|---|---|
| FIFO 數據 N 已被主機讀取 | N+1 | 否 | 否 | N+1 | N+1 |
| FIFO 數據 N 尚未被主機讀取 | N+1 | 否 | 否 | N+1 | 否 |
| FIFO 數據 N 尚未被主機讀取 | N+2 | N+1 | N | N+2 | N+2 |
以下三個示例使用簡化符號說明了 ADC 輸出和 FIFO 緩沖器的行為，以指示每個緩沖器中存儲了哪些轉換數據：[ADC 輸出緩沖器中的樣本數 | FIFO 緩沖器中的樣本數]。
示例 1：主機在結果可用后立即讀取轉換結果
- 當第一次轉換（結果 1）完成時，該結果將同時置于 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器中 [1 | 1]。
- 如果主機在轉換完成后立即讀取轉換結果 1，則緩沖器的內容保持為 [1 | 1]。如果需要，主機可以在轉換結果 2 完成之前多次從 FIFO 緩沖器讀取轉換結果 1。
- 當轉換結果 2 完成時，結果再次置于 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器中 [2 | 2]。
- 如果主機在第三次轉換完成之前讀取結果，則會讀取結果 2，緩沖器保持為 [2 | 2]。
示例 2：主機錯過讀取一個轉換結果
- 當第一次轉換（結果 1）完成時，結果將同時置于 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器中 [1 | 1]。
- 如果主機在第二次轉換完成之前錯過了從 FIFO 緩沖器讀取結果 1，則 ADC 輸出緩沖器保存結果 2，FIFO 緩沖器仍然保存結果 1 [2 | 1]。
- 如果主機現在在第三次轉換完成之前讀取數據，則會讀取結果 1。緩沖器的內容隨后更新為 [2 | 2]。
- 主機的另一個轉換數據讀取請求會在 DOUT 上移出結果 2。緩沖器保持為 [2 | 2]。
- 現在，當第三次轉換完成時，兩個緩沖器都會使用結果 3 進行更新 [3 | 3]。
示例 3：主機錯過讀取兩個連續的轉換結果
- 當第一次轉換（結果 1）完成時，結果將同時置于 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器中 [1 | 1]。
- 如果主機在第二次轉換完成之前錯過了從 FIFO 緩沖器讀取結果 1，則 ADC 輸出緩沖器保存結果 2，FIFO 緩沖器仍然保存結果 1 [2 | 1]。
- 現在，如果第三次轉換完成但主機仍未從 FIFO 緩沖器檢索數據，則結果 3 將覆蓋 ADC 輸出和 FIFO 緩沖器中的數據 [3 | 3]。
- 在這種情況下，轉換結果 1 和結果 2 都會丟失，無法再被主機讀取。
根據 ADC 的內部結構（包括 ADC 輸出緩沖器和 FIFO 緩沖器），DRDY 引腳的行為如下所述：
- 如果主機在每次新轉換數據可用時讀取轉換數據，則 DRDY 將遵循數據就緒 (DRDY) 部分中所述的格式，具體取決于 MODE 寄存器中的 DRDY_FMT 位：當 DRDY_FMT 位為 0b 時，通過以下方式來指示新數據：DRDY 從高電平變為低電平并保持低電平直到所有轉換數據移出器件，或者保持低電平并在下一次 DRDY 轉換為低電平之前短暫變為高電平。當 DRDY_FMT 位為 1b 時，新數據由 DRDY 引腳上的短負脈沖指示。
- 如果 DRDY_FMT 位為 0b 并且主機在下一次轉換完成之前沒有從 FIFO 緩沖器讀取轉換數據，則 DRDY 保持低電平，并在 DRDY 下一次轉換為低電平之前短暫變為高電平（表示新的轉換）。
- 如果 DRDY_FMT 位為 1b 并且主機在下一次轉換完成之前沒有從 FIFO 緩沖器讀取轉換數據，則器件會跳過一個 DRDY 脈沖，并且在數據就緒后的第二個實例之前不提供另一個 DRDY 脈沖。因此，如果 DRDY_FMT 位為 1b 并且主機根本不讀取轉換數據，則 DRDY 引腳將以轉換速率一半的速率進行切換。