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awawa's report: 電子工作、その他趣味についての記録日記ブログです。
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 ATmega48/88/168 データシート翻訳
http://awawa.hariko.com/chira-ura/index.html
「23章 A/Dコンバータ(ADC)」 粗訳を完了しました。

久しぶりの更新で、いろいろ忘れていることがあって時間がかかってしまいました(汗)。

ATmega168のA/Dコンバータは逐次変換方式で、プリスケーラを通してクロック供給が必要です。
変換時間がCPUの動作に比べると長時間となるため、動作開始タイミングと結果の参照タイミングが制御関連のアプリケーションでは重要になってきます。

この章は、動作タイミングとそれを生成するロジックを重点的に解説した内容となっていて、ADC各レジスタの設定内容を深く理解することができると思います。特に、自動トリガの要因として「割り込みフラグ」を利用している構造が面白いところです。

ADCの変換開始のタイミング生成手段として、
  • ソフトウェアでビットをセットしたらすぐ開始。
  • ハードウェアのトリガ要因で開始。それまで待機。
の二種類があり、
「ハードウェアのトリガ要因」としては、外部割込み、アナログ・コンパレータ、タイマー0/1のイベントが使用できます。アナログ系の制御や、一定時間間隔でのアナログ・データ取得を意識した設計のようです。

変換完了の方も、
  • ソフトウェアでビットを監視して完了を待つ
  • ADC変換完了割り込みを利用する
と二つあります。

面白いのは、トリガ要因としては「A/D変換完了割り込みフラグ」を指定でき、これを指定すると、ハードウェア的に「無限ループ」を形成して、ADCのプリスケーラで決まるタイミングでCPU側と関係なく変換動作を続けるモード(フリーラン・モード)になります。一定時間間隔の計測には便利そうです。

さて、いよいよ周辺機能もこれで終了となりました。
後残す大物はメモリ関連(自己書き換え、ISP、ブートローダーなど)です。

英語の話:
この章にちょっと面白い表現がありました。
(抜粋)
p.249 23.5.2 ADC Voltage Reference より:
Single ended channels that exceed VREF will result in codes close to 0x3FF. 

日常的な単語解釈だと、
「・・・VREFを超える入力は0x3FFに近い値に変換されます」
となるのですが、ADCの精度が10ビット=0x3FFであることを考えるとラスト数ビットはふらふら落ち着かないような印象を受け、ちょっと設計者にとっては困った内容です。

誤記にしては軽率すぎるので、いろいろ調べたところ、数学(トポロジー)的なニュアンス「近傍」を含んでいるようです。

(Wikipediaより引用、[http://en.wikipedia.org/wiki/Closeness_(mathematics)#Definition])
Given a metric space (X,d) a point p is called close or near to a set A if
d(pA) = 0,
where the distance between a point and a set is defined as
9f81f29a5145f29b5886100db843cc3e.png



Similarly a set B is called close to a set A if
d(BA) = 0
where
782f37ca886ff5a44e0fa4671ae1a5b4.png


(引用ここまで)
の"close"が意味するところが近いように思います。

要するに、「VREFを超えるアナログ電圧(実数)点全て集合」が「ただ一つの点"0x3FF"で構成される集合」に射影される、ということが書かれているというわけでしょうか。ちょっと考えすぎのような気もしますが、どうも英語の形容詞"close"には、「接近している」ということの他に、「閉じ込められている」動詞のニュアンス"closed"があるのかもしれません。(もしくは、原文執筆が英語ではなかったのかも)
 
まあ、数学的に仰々しいことを書く箇所でもないので、今回は、
「・・・VREFを超える入力は全て同一の値0x3FFに変換されます」
と軽くしておきました。

では。

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