马伟力AVR笔记：六、模拟比较器和ADC实验.docx
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2022-10-24
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AVR 学习笔记六、模拟比较器和 ADC 实验
-------基于 LT_Mini_M16
6.1 模拟比较器实验
6.1.1 实例功能
模拟比较器和模数转换 ADC 是单片机内部最常见的两种支持模拟信号输入的功能接口。大
部分 AVR 都具备这两种类型的接口。本实例将以 ATmage16 芯片为例，介绍模拟比较器的使用方
法，在下一个实例中介绍模数转换 ADC。
使用模拟比较器可以实现单片机系统电源电压的检测，更巧妙的应用是利用模拟比较器和
一些简单的外围电路，设计简单的模数转换 ADC。
本实例实现利用模拟比较器比较某一点电压与内部模拟比较器参考电压的高低。共有 3 个
功能模块，分别描述如下：
● 单片机系统：使用 ATmega16 单片机的模拟比较器比较某一点的电压与参考电压的关系。
● 外围电路：利用电阻设计的分压电路。
● 软件程序：熟悉掌握 ATmega16 单片机的模拟比较器的使用。
通过本实例的学习，掌握相关电路设计，并掌握以下知识点：
● 了解单片机的模拟比较器。
● 了解单片机的模拟比较器的使用。
● 掌握单片机模拟比较器的编程。
6.1.2、器件和原理
1、模拟比较器的介绍
ATmega16 的模拟比较器可以实现对两个输入端：正极 AIN0 和负极 AIN1（分别对应于
ATmage16 的引脚 PB2、PB3）的模拟输入电压进行比较。当 AIN0 上的电压高于 AIN1 的电压
时，模拟比较器输出 ACO 被设为“1”。比较器的输出还可以被设置作为定时计数器 1 输入捕
获功能的触发信号。此外，比较器的输出可以触发一个独立的模拟比较器中断。用户可以选
择使用比较器输出的上升沿、下降沿或事件触发作为模拟比较器中断的触发信号。
2、与模拟比较器相关的寄存器
与模拟比较器相关的寄存器是 SFIOR、ACSR。用户通过这两个寄存器的相关位实现对模
拟比较器的设置和控制。
1) 特殊功能 IO 寄存器—SFIOR
寄存器 SFIOR 中的第 3 位 ACME 为模拟比较器多路使能控制位。当该位为逻辑“1”，同
时模数转换（ADC）功能被关闭（ADCSRA 寄存器中的 ADEN 使能位为“0”）时，允许使用 ADC
多路复用器选择 ADC 的模拟输入端口作为模拟比较器反向端的输入信号源。当该位为零时，
AIN1 引脚的信号将加到模拟比较器反向端。
本实例中我们使用 ADC 的模拟输入端口作为模拟比较器反向端的输入信号源，所以需
位
7
6
5
4
3
2
1
0
$30（$0050）
ADTS2
ADTS1-
ADTS0-
-
ACME
PUD
PSR2
PSR10
SFIOR
读/写
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
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