¿Qué es 6 canales / 8 canales de 10 bits ADC / DAC? Lo leí en casi todas las hojas de datos del microcontrolador.

Muchas personas ya han abordado la pregunta con explicaciones detalladas. Intentaré agregar algunas aclaraciones más sobre la resolución y la cantidad de canales.

Resolución

Cuando en una hoja de datos vemos ADC de N-bit o DAC de N-bit, N se refiere a la resolución. Para un ADC, es el número de bits que emite el ADC en cada tiempo de muestreo, mientras que, en el caso de un DAC, es el número de bits de la entrada.

[matemática] 2 ^ N [/ matemática] representa el número de niveles en los que se divide la amplitud de la señal analógica. Por ejemplo, si N = 3 hay 8 niveles.

El siguiente diagrama se puede usar para un ADC o DAC.

Para un ADC, la onda sinusoidal roja representa la entrada analógica, mientras que la curva azul representa la onda sinusoidal cuantificada con 8 niveles. Los números de 3 bits asociados con cada nivel de la onda sinusoidal cuantificada son las salidas digitales del ADC.

Para un DAC, los números de 3 bits son las entradas del DAC. La curva azul es la salida analógica del DAC antes del filtro de reconstrucción. La onda sinusoidal roja es la salida del filtro de reconstrucción.

Número de canales

En cuanto al número de canales, supongamos que tenemos 8 entradas analógicas y necesitamos digitalizarlas con una resolución de 10 bits y procesarlas en un FPGA.

Podemos usar 8 ADC en paralelo, uno para cada entrada. Otra opción es utilizar un solo ADC de 10 bits precedido por un multiplexor analógico.

El multiplexor tiene 8 entradas seleccionadas por una señal de control de 3 bits. Según el valor de la señal de control, la entrada correspondiente se selecciona y se envía al ADC. El ADC produce una salida de 10 bits en cada tiempo de muestreo.

Otra opción más es comprar un circuito integrado que contenga tanto el multiplexor como el ADC. En este caso, necesitamos encontrar un ADC de 8 canales y 10 bits.

Considere primero solo un ADC / DAC de 10 bits y 1 canal. Eso significa que por muestra, el número de bits requeridos = 10. La resolución es proporcional a 1 / (2 ^ 10). Si se trata de un ADC, el valor digital se encuentra en el rango de 0 a 2 ^ 10 -1.
Ahora, volviendo al canal 6/8, estos se utilizan para aumentar la velocidad de muestreo aparente de una sola forma de onda en 6 u 8 según sea el caso. Supongamos que cada canal individual se ejecuta a una frecuencia, digamos F (= 1 / T) hasta ahora, si desea utilizar múltiples canales (para aumentar la frecuencia de muestreo), ejecútelos a la velocidad, digamos 6F ahora. Muestree la misma forma de onda en 6 instantes diferentes en una T en 6 canales diferentes secuencialmente. Aún así, los canales individuales se ejecutan solo en la frecuencia F.
Por lo tanto, el papel del canal es, creo, el diseñador no necesita diseñar ADC de un solo canal muy rápido para lograr velocidad, sino usar múltiples canales y usar Multiplexación para lograr eso.

El número de bits es la resolución, la diferencia más pequeña que el ADC puede resolver. Para diez bits, la resolución es 1 en 1024, o ligeramente mejor que 0.1%. Eso es adecuado para la mayoría de las tareas de ingeniería.

El número de canales es el número de entradas diferentes que se pueden conectar al ADC a través de un multiplexor, un tipo de interruptor. El ADC puede operar en cualquiera de estas entradas a la vez.

Mi ilustración muestra la etapa ADC del procesador en el Arduino. El multiplexor está abajo a la izquierda. Tenga en cuenta que tiene 11 entradas, ocho pines de entrada, y además puede leer su referencia de voltaje, el potencial de tierra y la temperatura. La entrada es seleccionada por los 4 bits MUX0..MUX3 en el registro ADMUX. La salida de 10 bits sale del bloque marcado “lógica de conversión” y se lee a través del registro ADCH / ADCL de 16 bits.

ADC de 10 bits significa que los datos (valor digital de la entrada analógica …) son un número de 10 bits. Por lo tanto, estos datos ADC pueden tomar 1024 valores únicos.

El ADC de 6 u 8 canales en un microcontrolador generalmente significa:

  1. Se pueden usar 6 u 8 pines de microcontrolador para recibir tantas señales analógicas que a su vez se pueden digitalizar.
  2. Sin embargo, y generalmente hay un ADC en el microcontrolador.
  3. Las entradas en el pin se seleccionan y se conectan al ADC a través de. Multiplexor analógico (parte del microcontrolador o ADC) uno a la vez
  4. ADC entrega el código digital de la señal analógica en el número de canal o pin, que está conectado a su entrada en una instancia dada.

Los canales en un ADC es el número de valores analógicos que se pueden leer al mismo tiempo. Es como los pines de un puerto. En un ADC de 8 canales, tendrá 8 pines de entrada analógica. Es solo una terminología seguida en ADC.

10 y 8 bits implica la resolución.
Para un ADC de 10 bits, el tamaño del registro será b 10 y puede dividir el valor analógico en un máximo de 2 ^ 10 = 1024 y eso será b la resolución.

10 bits es la resolución del ADC / DAC, lo que significa que en condiciones de ruido ideales tendrá un rango dinámico de 2 ^ 10 salidas posibles.

El número de canales es el número de entradas que puede seleccionar. Significa que hay 6 u 8 pines conectados a un MUX (multiplexor) que se alimentan al ADC, y cuando llama a las funciones para realizar una conversión analógica / digital, debe indicarle desde qué canal convertir. Solo tiene 1 ADC porque el ADC es una parte bastante grande del circuito.