【经验】25G LANWDM光模块应用中如何缩短ADC转换时间、提高光模块响应速度？
SILICON LABS推出的EFM8LB12系列8位单片机，具有系统时钟速率高、集成度高、模拟性能好、体积小等优点，是光模块应用中首选的MCU。最近有客户咨询，在25G LANWDM光模块应用中，如何缩短ADC转换时间、提高光模块响应速度？本文根据笔者支持经验，详细整理如下，供参考。
下图1是EFM8LB12系列在25G LANWDM中的经典应用。在该应用中，EFM8LB要实现对内部温度传感器、TEC控制器等多路模拟信号进行采样，缩短ADC转换时间、提高转换速率，可从三个方面入手。
图1 EFM8LB12系列MCU在25G LANWDM中的经典应用内部电路结构
一、ADC转换时钟SARCLK的配置
如下图2，EFM8LB12的ADC需要一个转换时钟，这个直接决定了每一位ADC转换所需要的时间，这个频率越高，则ADC转换速率越快，但它也有限值，最高允许18MHz。由图2可知，它可以来自HFOSC0或SYSCLK，经分频后得到ADC的转换时钟。为实现性能最大化，推荐配置如下：选“SYSCLK”为时钟源（通常为72MHz），经过4分频，恰好得到18MHz，这是ADC允许的最大转换速率。
图2 EFM8LB12 ADC外设结构框图
二、选择恰当的ADC精度
如下图3，是EFM8LB12 ADC转换时序，一个完整的ADC转换，主要包括：（触发启动）“PU上电” à “TK跟踪”à “逐位转换”à “TK跟踪”à。。。，其中，在逐位转换上，占用较长时间，而这个时间，是与ADC精度设置成正比的，即如果是10位，则需要10个 SARCLK，如果是14位，则需要14个 SARCLK，因此，在同等SARCLK下，精度越高，转换时间则越长。
图3 EFM8LB12 ADC转换时序
所以，为提高转换速率，在满足需求精度前提下，尽量选用较低的ADC精度，可以缩短ADC转换时间。如下图4，EFM8LB12的ADC精度，有10位、12位及14位可供选择。能选10位的就不选12位的，能选12位的就不选14位的，如此，可节约转换时间。
图4 ADC精度配置
三、自动扫描模式的使用
EFM8LB12的强大，还体现在ADC转换模式的多样性上。如下图5，它还支持自动扫描模式，自动扫描、自动转换、自动存储，实现集中处理、减少进入中断次数，从而大幅提高ADC转换次数，并减少ADC对MCU带宽的占用。
图5 EFM8LB12的自动转换、自动存储
综上述，通过将ADC转换时钟SARCLK配置为最高速率、选择恰当的ADC精度并使用自动扫描模式，可显著缩短ADC转换转换时间、减少MCU带宽占用，从而提高光模块响应速度。
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