在降低设计功耗@@的@@过程中@@，您是否充分利用了微控制器@@（MCU）中集成@@模数转换@@器@@@@@@（ADC）的@@所有功能@@？本文将带您了解如何借助集成@@模数器实现更低的@@功耗@@@@。
在这篇文中@@，我们将以@@MSP432P401R MCU中的@@@@ADC14（集成@@14位@@模数转换@@器@@@@）作为示例@@。低功耗@@应用@@，以及减少高占空比应用中的@@@@启动时@@间都是@@ADC14设计过程中的@@@@考量要素@@。然而@@，各个应用都有独特的@@特点@@，因此@@，为最大限度地降低功耗@@@@@@，必须谨慎选择@@ADC14的@@旋钮或@@可编程性@@。
文中重点讲述@@MSP432™ MCU的@@一些关键特性@@，您可以通过这些特性自定义@@ADC14的@@功率和性能@@：
可选参考@@
快速启动@@
可选时@@钟源@@@@
电源模式@@
最低电压@@1.62V
使用@@集成@@@@DC / DC驱动核心电压@@
自动关机@@
内部温度传感器@@，ADC采样时@@间@@减少@@
8、10、12或@@14位@@可选@@，选择最低位@@数可提高@@转换@@速度@@，节省电池电量@@
窗口比较器发现相关信号之前@@，不必进行实际处理@@，甚至不必使用@@@@8位@@模式@@
DMA 的@@模块过程@@
使用@@定时@@器来触发@@ADC转换@@
可选参考@@
可选参考@@允许用户选择适合其性能的@@最小电流@@。如果电源稳定@@，可将电源作为超低功耗@@参考@@。使用@@电源作为基准@@，意味着内部参考无需电流@@，而且参考没有启动时@@间@@。
快速启动@@
ADC14启动快速@@，可进一步改进高占空比应用的@@低功耗@@@@。ADC和时@@钟@@（MODOSC或@@SYSOSC）的@@启动时@@间很短@@。此外@@，在其缓冲器启动前@@（参见设备@@数据表了解具体数值@@），作为低功耗@@的@@内部参考首先启动@@。由于不需要充电时@@间过长的@@外部电容器@@，因此@@缓冲器可快速建立@@。这样@@，仅在使用@@的@@时@@候才需要打开缓冲器@@，而且外部电容器充电也需花费更长时@@间@@。
可选时@@钟源@@@@
考虑时@@钟选择时@@@@，需要考虑系统级功率预算@@。在某些情况下@@，转换@@更快的@@时@@钟可节约能量@@。工作周期应用可从具有快速启动@@时@@间的@@@@MODCLK受益@@。用户必须考虑增加不同时@@钟源@@的@@电流可将@@ADC的@@启动时@@间降至最低@@，并可节省净功率@@。
电源模式@@
电源模式@@（ADC14PWRMD位@@）按照最大采样率调整电流消耗@@@@，主要是通过在选择内部参考时@@调整所用的@@缓冲器@@。与@@SYCOSC情况一样@@，如果您在@@ADC14中使用@@较慢的@@时@@钟@@，可以考虑将低功耗@@模式@@（ADC14PWRMD = 2）作为时@@钟源@@@@（参见设备@@数据表了解具体的@@时@@钟要求@@）。
当@@使用@@@@外部参考时@@@@，ADC14PWRMD设置之间的@@每次转换@@的@@能量@@差压与@@未使用@@参考缓冲器时@@一样小@@。这种情况下@@，较慢的@@时@@钟降低@@ADC的@@电流消耗@@@@，但需要更长时@@间才能完成@@。
使用@@内部参考时@@@@，最低能耗模式取决于您的@@应用@@。应基于每个应用考虑以下因素@@，包括@@：ADC无源时@@启用低功耗@@模式的@@节能@@、采样时@@间@@、转换@@次数@@、时@@钟或@@其它地方使用@@的@@参考@@、时@@钟频率@@、转换@@次数@@等@@。对于@@采样时@@间@@长的@@应用@@，ADC采样时@@间@@电流小于转换@@电流@@，因此@@您看到的@@数据比数据表中的@@@@数值小@@。您可能需要做一些台架测试@@，以了解您的@@应用的@@@@ADC电流消耗@@。
使用@@具有最小采样时@@间@@的@@内部参考@@，并考虑@@MODOSC / SYSOSC的@@能量@@，单一@@ADC转换@@的@@低功率模式能耗最低@@。但是@@，凭借连续五次或@@更多的@@转换@@@@，转换@@速度开始占据主导@@，而带更快时@@钟的@@常规电源模式@@能耗最低@@。图@@1对比了@@12位@@模式@@中两个不同转换@@次数@@的@@电源模式@@的@@能耗@@。
图@@1
为了帮助您优化系统@@，图@@2中显示了常规和低功耗@@模式中带内部参考的@@@@ADC14的@@两种示例的@@电流分布@@。
图@@2
全速运行过程中@@，当@@ADC14PWRMD = 2（200ksps最大值@@）或@@最小电源电压为@@1.8 V时@@，ADC14支持最佳的@@@@1.62伏最小电源电压@@。对于@@电池操作@@，如果可以使用@@低功率模式@@，可延长电池寿命并且仍然充分采样信号@@。对于@@稳压电源@@，使用@@低电压降压转换@@器@@可极大地提高@@所有电流源的@@效率@@，并降低从电源中牵引的@@电流@@。
能够使用@@集成@@@@@@DC / DC驱动核心电压@@
MSP432微控制器提供了一个集成@@@@DC / DC转换@@器@@，可提高@@包括@@@@ADC14数字逻辑的@@核心电源效率@@。对于@@ADC14电流的@@数字段@@，DC / DC转换@@器@@减少电流消耗@@@@。对于@@差分输入@@，当@@使用@@@@DC/DC转换@@器@@时@@@@，性能差异可忽略不计@@。对于@@单端输入方式@@，这对@@70分贝对@@73分贝典型@@SINAD（信噪比和失真比@@）具有较小影响@@。如欲了解详情@@，敬请参阅设备@@数据表@@，确保@@ADC14与@@DC / DC转换@@器@@适用于您的@@应用@@。
自动关机@@
ADC14具备@@自动关机@@功能@@，用户无需任何操作@@，即可降低功耗@@@@@@。当@@ADC14停止转换@@操作时@@@@，处理器将自动禁用@@，并在需要时@@自动重新启用@@。时@@钟源@@、MODOSC或@@SYSOSC也可自动启用@@，在需要时@@为@@ADC14自动提供@@MODCLK或@@SYSCLK；ADC14或@@装置的@@其余部分不需要时@@@@，也可对其禁用@@。ADC14 MODOSC / SYS OSC与@@内部参考一起启动@@，因此@@时@@钟自动关闭不会造成影响@@。
通过设置@@ADC14REFBURST位@@，并将@@REFON位@@设置为@@0，内部参考在样品或@@转换@@相之间不会自动断电@@。
内部温度传感器@@
内部温度传感器@@设计的@@采样时@@间@@要求比之前的@@@@MSP设备@@更短@@，以减少用于测量温度的@@能耗@@。
最后四种防范在本系列第二和第三篇博文中有更详细的@@介绍@@：
选择所需的@@最小位@@数提高@@完成速度@@，节省能源@@。
使用@@窗口比较器@@，在您完成匹配@@、提高@@分辨率前@@，不必实际处理比较转换@@值@@，甚至不用使用@@@@8位@@模式@@。
使用@@DMA的@@模块过程@@来减少资源的@@使用@@@@
使用@@定时@@器来触发@@ADC转换@@，以尽量减少所用资源@@
您可使用@@上述几种功能在您的@@应用中降低@@MSP432 MCU的@@ADC功耗@@.