ZHCSR05A May 2023 – September 2023 AMC130M03
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 应用
- 3 说明
- 4 修订历史记录
- 5 引脚配置和功能
- 6 规格
- 7 参数测量信息
-
8 详细说明
- 8.1 概述
- 8.2 功能方框图
- 8.3 特性说明
- 8.4 器件功能模式
- 8.5
编程
- 8.5.1 串行接口
- 8.5.2 ADC 转换数据格式
- 8.5.3 命令
- 8.5.4 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器
- 8.5.5 第一次或数据收集暂停后收集数据
- 8.6 AMC130M03 寄存器
- 9 应用和实现
- 10器件和文档支持
- 11机械、封装和可订购信息
8.5.4 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器
如图 8-31 所示，AMC130M03 的每个 ADC 通道都有两个用于保存转换数据的内部数据缓冲器：一个 ADC 输出缓冲器 和一个 FIFO 缓冲器。每个缓冲器一次只能保存一个转换结果。DOUT 上的数据输出始终来自 FIFO 缓冲器。
图 8-30 ADC 数据输出缓冲器结构每当 ADC 通道生成新的转换数据时，该通道的 ADC 输出缓冲器都会立即用新数据进行更新。然而，FIFO 缓冲器更新取决于主机的前一次转换数据检索。有三种情况：
- 如果在新的转换数据 (N+1) 可用时存储在 FIFO 缓冲器中的转换数据 (N) 已被主机读取，则 FIFO 缓冲器将更新为新的转换数据 (N+1)。在这种情况下，ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器中的数据同时更新（即，两个缓冲器现在保存相同的转换数据 N+1）。
- 如果在新的转换数据 (N+1) 可用时存储在 FIFO 缓冲器中的转换数据 (N) 尚未 被主机读取，则 FIFO 缓冲器不 会更新并仍然保存先前的转换数据 (N)，而 ADC 输出缓冲器现在保存新的转换数据 (N+1)。在这种情况下，ADC 输出缓冲器 (N+1) 和 FIFO 缓冲器 (N) 之间的数据内容不同。主机从 FIFO 缓冲器读取转换数据 N 后，FIFO 缓冲器将更新为转换数据 N+1。然后主机可以检索转换数据 N+1。
- 如果存储在 FIFO 缓冲器中的转换数据 (N) 尚未 被主机读取，但同时有两个 新的转换数据可用（即 ADC 输出缓冲器已使用转换数据 N+2 更新），则存在一种特殊情况。在这种情况下，在 ADC 输出缓冲器用转换结果 N+2 更新的同时，FIFO 缓冲器用转换结果 N+2 更新（即两个缓冲器现在保存相同的转换数据 N+2）。这意味着转换数据 N 和 N+1 丢失，主机无法再检索这些数据。
表 8-13 总结了新转换数据 (N+1) 可用时的 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器操作。
表 8-13 新的转换数据可用：ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器的操作
| SPI 历史记录 | 在时间 t = S 时可用的新转换数据 | ADC 输出缓冲器内容 (t < tS) | FIFO 缓冲器内容 (t < tS) | ADC 输出缓冲器内容 (t > tS) | FIFO 缓冲器内容 (t > tS) |
|---|---|---|---|---|---|
| FIFO 数据 N 已被主机读取 | N+1 | 否 | 否 | N+1 | N+1 |
| FIFO 数据 N 尚未被主机读取 | N+1 | 否 | 否 | N+1 | 否 |
| FIFO 数据 N 尚未被主机读取 | N+2 | N+1 | N | N+2 | N+2 |
以下三个示例使用简化符号说明了 ADC 输出和 FIFO 缓冲器的行为，以指示每个缓冲器中存储了哪些转换数据：[ADC 输出缓冲器中的样本数 | FIFO 缓冲器中的样本数]。
示例 1：主机在结果可用后立即读取转换结果
- 当第一次转换（结果 1）完成时，该结果将同时置于 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器中 [1 | 1]。
- 如果主机在转换完成后立即读取转换结果 1，则缓冲器的内容保持为 [1 | 1]。如果需要，主机可以在转换结果 2 完成之前多次从 FIFO 缓冲器读取转换结果 1。
- 当转换结果 2 完成时，结果再次置于 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器中 [2 | 2]。
- 如果主机在第三次转换完成之前读取结果，则会读取结果 2，缓冲器保持为 [2 | 2]。
示例 2：主机错过读取一个转换结果
- 当第一次转换（结果 1）完成时，结果将同时置于 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器中 [1 | 1]。
- 如果主机在第二次转换完成之前错过了从 FIFO 缓冲器读取结果 1，则 ADC 输出缓冲器保存结果 2，FIFO 缓冲器仍然保存结果 1 [2 | 1]。
- 如果主机现在在第三次转换完成之前读取数据，则会读取结果 1。缓冲器的内容随后更新为 [2 | 2]。
- 主机的另一个转换数据读取请求会在 DOUT 上移出结果 2。缓冲器保持为 [2 | 2]。
- 现在，当第三次转换完成时，两个缓冲器都会使用结果 3 进行更新 [3 | 3]。
示例 3：主机错过读取两个连续的转换结果
- 当第一次转换（结果 1）完成时，结果将同时置于 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器中 [1 | 1]。
- 如果主机在第二次转换完成之前错过了从 FIFO 缓冲器读取结果 1，则 ADC 输出缓冲器保存结果 2，FIFO 缓冲器仍然保存结果 1 [2 | 1]。
- 现在，如果第三次转换完成但主机仍未从 FIFO 缓冲器检索数据，则结果 3 将覆盖 ADC 输出和 FIFO 缓冲器中的数据 [3 | 3]。
- 在这种情况下，转换结果 1 和结果 2 都会丢失，无法再被主机读取。
根据 ADC 的内部结构（包括 ADC 输出缓冲器和 FIFO 缓冲器），DRDY 引脚的行为如下所述：
- 如果主机在每次新转换数据可用时读取转换数据，则 DRDY 将遵循数据就绪 (DRDY) 部分中所述的格式，具体取决于 MODE 寄存器中的 DRDY_FMT 位：当 DRDY_FMT 位为 0b 时，通过以下方式来指示新数据：DRDY 从高电平变为低电平并保持低电平直到所有转换数据移出器件，或者保持低电平并在下一次 DRDY 转换为低电平之前短暂变为高电平。当 DRDY_FMT 位为 1b 时，新数据由 DRDY 引脚上的短负脉冲指示。
- 如果 DRDY_FMT 位为 0b 并且主机在下一次转换完成之前没有从 FIFO 缓冲器读取转换数据，则 DRDY 保持低电平，并在 DRDY 下一次转换为低电平之前短暂变为高电平（表示新的转换）。
- 如果 DRDY_FMT 位为 1b 并且主机在下一次转换完成之前没有从 FIFO 缓冲器读取转换数据，则器件会跳过一个 DRDY 脉冲，并且在数据就绪后的第二个实例之前不提供另一个 DRDY 脉冲。因此，如果 DRDY_FMT 位为 1b 并且主机根本不读取转换数据，则 DRDY 引脚将以转换速率一半的速率进行切换。