3.10 可编程增益放大器 PGA
3.10.1 说明
HC32F460 系列 MCU 集成了可编程增益放大器 PGA，能对模拟信号进行放大处理，可节省MCU 外接运算放大器的硬件成本。PGA 电路先将模拟信号进行放大，然后再将放大后的模拟信号输出至 ADC 模块进行采样转换。
注意：
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只有 ADC1 支持 PGA；
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PGA 通道直接与模拟输入引脚对应，其对应引脚映射的通道必须被 ADC1 序列 A 或序列B 的通道选择寄存器选中，才可对该模拟输入进行放大。
3.10.2 应用
用户可根据实际的应用场景，选择合适的放大倍数，对模拟输入进行放大。模拟输入电压和放大倍数必须满足如下条件：
0.1*VCCA/Gain <= VI <= 0.9*VCCA/Gain
其中，VCCA 是模拟电源电压，Gain 是放大倍数，VI 是模拟输入电压，具体请参考用户手册PGA 相关部分。关于 PGA 的配置和用法，请参考例程 adc_12_adc1_pga。
3.11 协同模式
HC32F460 系列 MCU 具有两个 ADC 模块，可使用 ADC 协同工作模式。在协同工作模式下，转换启动只能由 ADC1 的触发源触发启动，且软件启动无效。
协同模式可配置为以下四种协同模式：
单次并行触发模式
单次延迟触发模式
循环并行触发模式
循环延迟触发模式
注意：
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协同模式只能由 ADC1 配置；
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设置为协同工作模式的 ADC，其配置（扫描模式、分辨率和数据对齐方式等）应尽量相同；具体通道无需相同，但是通道数量及对应采样时间应相同；
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使用单次触发时，请将协同工作模式的 ADC 设置为序列 A 单次扫描或循环扫描；使用循环触发模式时，请设置为序列 A 单次扫描；
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禁止多个 ADC 模块同时对一个模拟输入进行采样；
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请严格按照用户手册协同模式相关部分的说明，来设置采样时间（ADC_SSTR 寄存器）和协同模式控制寄存器 ADC_SYNCCR 的 SYNCDLY。
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请禁止序列 B，以免打乱同步。
3.11.1 单次并行触发模式
3.11.1.1 说明
该模式下，ADC1 序列 A 的触发条件同时触发处于协同工作模式的所有 ADC 模块， ADC1 序列 A 的触发条件只触发处于协同工作模式的 ADC 模块一次，这些 ADC 模块在采样转换一次后，是否停止，视其序列 A 扫描模式而定。
3.11.1.2 应用
并行触发的特点是，处于协同工作模式的 ADC 能同时对各自的模拟输入进行采样转换。例如，测量单相或三相瞬时电功率并绘制其曲线：Pn(t) = Un(t) × In(t)。在这种情况下，应同时测量电压和电流，然后计算瞬时功率，即电压 Un(t) 与电流 In(t)的乘积。要测量单相电功率，可将 ADC1 的一个通道和 ADC2 的一个通道配合使用，一个通道测量电压，一个通道测量电流，如图 3-9；要测量三相电功率，可将 ADC1 的三个通道和 ADC2 的三个通道配合使用，三个通道测量电压，三个通道测量电流。
如果只需要测量某一时刻的瞬时功率，使用单次并行触发模式即可；如果要连续测量，可结合定时器使用，用定时器定时触发该协同模式，或结合序列 A 连续扫描模式，或用循环并行触发模式，具体可根据需要的扫描频率等需求选择合适的解决方法。
3.11.2 单次延迟触发模式
3.11.2.1 说明
ADC1 序列 A 的触发条件触发 ADC1 后，经过设定的延迟后触发 ADC2 启动采样转换。ADC1 序列 A 的触发条件只触发处于协同工作模式的 ADC 模块一次，这些 ADC 模块在采样转换一次后，是否停止，视其序列 A 扫描模式而定。
3.11.2.2 应用
结合序列 A 连续扫描模式，可实现对同一模拟输入的高频采样。例如，如果要转换的信号的最大频率为 2.5MHz，则采样率应该大于或等于该信号频率的二倍（符合香农采样定理）。
由于一个 ADC 的最大采样率为 2.5MSPS，达不到采样定理的要求。此时，可通过这种方式将采样率提高到 5MSPS。关键设置如下：
1.
设置 ADC 时钟为 60MHz；
2.
ADC1 和 ADC2 设置扫描模式为序列 A 连续扫描；
3.
ADC1 和 ADC2 配置同一个模拟输入，并设置相同的采样周期数 ADC_SSTR = 11；
4.
配置同步模式为单次延迟触发，并设置同步延迟时间 ADC_SYNCCR.SYNCDLY = 12。
注意：
- 不要为了更高的采样率而缩减采样时间 ADC_SSTR，采样时间过短可能会使转换结果的
误差超出误差值的设计范围。
建议：强烈建议使用 DMA 而非中断，以免数据丢失。
3.11.3 循环并行触发模式
3.11.3.1 说明
该模式下，ADC1 序列 A 的触发条件同时触发处于协同工作模式的所有 ADC 模块。若设置为单次并行触发，那么所有 ADC 模块在转换一次后就停止转换（如果扫描模式是序列 A 单次扫描）；若设置为循环并行触发，在 ADC1 序列 A 的触发条件同时触发处于协同工作模式
的所有 ADC 模块后，每经过指定延迟之后，所有 ADC 模块会再次同时触发转换，如此循环，直到用户主动软件停止 ADC1 模块或禁止协同模式。
3.11.3.2 应用
如果需要连续测量某模拟信号，可使用该模式，比如前面的测量电功率的应用。
3.11.4 循环延迟触发模式
3.11.4.1 说明
ADC1 序列 A 的触发条件触发 ADC1 之后，每经过设定的延迟后，依次循环不断触发 ADC2、ADC1、ADC2……，直到用户主动软件停止 ADC1 模块或禁止协同模式。
3.11.4.2 应用
该模式适用用于一些，需要对模拟输入进行循环交替采样而对采样率要求不是很高的应用。这里简单介绍下循环延迟触发模式采样率的计算方法。
假设如下条件：
1.
ADC 时钟为 60MHz；
2.
采样时间 ADC_SSTR 设置为 11；
3.
由 17.3.8 节和 17.4.16 节相关要求，SYNCDLY 可设置为 17。
4 总结
本应用笔记简要介绍了 HC32F460 系列 ADC 模块的各种功能以及可能的应用场景，并给出了ADC 模块应用的基本流程，还提供了一种测试高频采样率的方法，在实际开发中，用户可根据具体应用场景按需配置和应用 ADC 模块。
