1.6硬體結構介紹ADC與DAC

1SunplusSPCE061A微控制器ADC與DAC2概述SPCE061A的特色是其強大靈活的語音功能；而單片機對語音處理的支持，除了其處理能力外，還有片內集成的ADC、DAC；特別是集成有AGC電路的MIC通道。AGC：自動增益控制3SPCE061A內部ADC4SPCE061A的ADC8通道10位模-數(shù)轉換器。7個通道（Line_IN）用于將模擬量信號轉換為數(shù)字量信號,可以直接通過引線(IOA[0~6])輸入。1個通道只作為語音輸入通道，通過內置有自動增益控制放大器的麥克風通道(MIC_IN)輸入。5SPCE061A的ADC<2>由數(shù)模轉換器DAC0和逐次逼近寄存器SAR組成逐次逼近式模-數(shù)轉換器。硬件ADC的最高速率限定為(Fosc/32/16)Hz。

Fosc(Hz)20.48M24.576M32.768M40.96M49.152MAD轉換速率40KHz48KHz64KHz80KHz96KHz6ADC結構7ADC轉換過程8ADC相關寄存器P_ADC(讀/寫)(7014H)

該單元儲存MIC輸入的A/D轉換的數(shù)據(jù)。P_ADC_Ctrl(讀/寫)(7015H)

為ADC的控制端口b15~b16

b5~b0DAR0讀寫---b15b14~9

b8

b7

b6

b5~3

b2

b1

b0RDY(R)---V2REFB(W)VEXTREF(W)DAC_OUT(W)---AGCE(W)MIC_EN(W)ADE(W)9P_ADC_Ctrl設置對照表10P_ADC_MUX_CtrlP_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫)(702BH)

ADC多通道（Line_IN）控制是通過對P_ADC_MUX_Ctrl(702BH)單元編程實現(xiàn)的。11P_ADC_MUX_Ctrl設置寄存器12ADC

Line_IN數(shù)據(jù)寄存器P_ADC_MUX_Data(讀)(702CH)P_ADC_MUX_Data單元用于讀出LINE_IN[7:1]10位ADC轉換的數(shù)字數(shù)b15~b6b5~b0ADC轉換結果----13ADC直流電氣特性ADC直流電氣項目項目符號最小值典型值最大值單位ADC分辨率RESO10bitADC信噪比SNR50dBADC積分非線性INL±4LSBADC差分非線性DNL±0.5LSBADC轉換率Fconv96KHz電源電流@Vdd=3VIADC3.4mA功耗@Vdd=3VPADC10.2mW14MIC輸入通道結構15MIC輸入通道帶寬調整CextRextCopifupper–3db

flower–3dbgain0.22uf5.1K0476.6KHz107Hz43db0.22uf5.1K5000pf31.9KHz107Hz43db0.22uf5.1K10000pf15.0KHz107Hz43db0.22uf5.1K15000pf9.8KHz107Hz43db0.22uf5.1K20000pf7.3KHz107Hz43db0.22uf5.1K30000pf4.8KHz107Hz43db0.22uf5.1K40000pf3.5KHz107Hz43db0.22uf5.1K50000pf2.8KHz107Hz43db0.10uf5.1K0476.6KHz107Hz43db16Line_IN輸入通道性能信號輸入電壓范圍

AVSS-0.3V~AVDD+0.3V測量電壓范圍

VEXTREF0：使用默認基準電壓

0~AVDDVEXTREF1：使用外部基準電壓0~VEXTREF17Line_IN輸入通道相關接口輸入端口

IOA[6:0]，用到的相應設為懸浮輸入方式。模擬地

與IOA低八位地共用一個接地點。18SPCE061A內部DAC19SPCE061A的DAC兩路10DAC（DAC1、DAC2）

AUD1和AUD2管腳輸出電流型DAC0~3mAVdd=3.3V0~2mAVdd=3.3V20音頻輸出典型接線圖21DAC結構22DAC相關寄存器P_DAC1(讀/寫)(7017H)

該單元為一個帶10位緩存器(DAR1)的10位D/A轉換單元(DAC1)。用于向DAR1寫入或從其中讀出10位數(shù)據(jù)。

b15~b6

b5~b0DAC1數(shù)據(jù)（讀/寫）-----23DAC相關寄存器P_DAC2(讀/寫)(7016H)

P_DAC2(寫)：通過此單元直接寫入10位數(shù)據(jù)到10位緩存器DAR2，來鎖存DAC2的輸入數(shù)字量值(無符號數(shù))。P_DAC2(讀)：從DAR2內讀出10位數(shù)據(jù)。

b15~b6

b5~b0DAC2數(shù)據(jù)（讀/寫）-----24DAC控制寄存器P_DAC_Ctrl(寫)(702AH)

DAC音頻輸出方式的控制單元。第5~8位用于選擇DAC輸出方式下的數(shù)據(jù)鎖存方式；第3、4位用來控制A/D轉換方式。第1位總為‘0’用于雙DAC音頻輸出。

25P_DAC_Ctrl設置對照表b8b7b6b5b4b3DAC1_Latch(寫)DAC2_Latch(寫)AD_Latch(寫)00：直接將DAR1內數(shù)據(jù)鎖存到DAC1內(缺省設置)01：通過TimerA溢出將DAR1內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC1內10：通過TimerB溢出將DAR1內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC1內11：通過TimerA或TimerB的溢

出將DAR1內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC1內00：直接將DAR2內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC2內(缺省設置)01：通過TimerA溢出將DAR2內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC2內10：通過TimerB溢出將DAR2內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC2內11：通過TimerA或TimerB的溢出將DAR2內的數(shù)據(jù)鎖存到DAC2內00：通過讀P_ADC觸發(fā)ADC自動轉換(缺省設置)01：通過TimerA溢出觸發(fā)A/D轉換10：通過TimerB溢出觸發(fā)A/D轉換11：通過TimerATimerB的溢出觸發(fā)A/D轉換26應該注意的地方音頻元器件布局與布線在PCB板的布局、布線時，要注意MIC回路與音頻輸出回路的分開，最好能在板子的不同兩側。關于省電

當不用ADC、DAC時，可以在軟件中關掉它們，但電源最好接上，防止芯片內漏電。27ADC、DAC=語音功能？SPCE061A提供了10位分辨率的ADC，以及兩路10位DAC，另外在片上集成了AGC控制的運放，構成MIC輸入通道。這些都為SPCE061A的語音功能提供了必備的硬件基礎。28通過串行口與外設通訊UART是一般通用單片機的必備設備，SPCE061A也提供了一路全雙工的UART，另外還提供了一路SIO同步串行