非实时采样与实时采样

16 Aug 2024

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ADC 应用模块传递给 ADCIM 的采样命令分为以下两类，用来实现非实时采样和实时采样功能：

注：关于采样命令详细说明，可查看采样命令接口说明。

低优先级命令：通常是面对非实时需求的场景。
例如，在 GPAI 的多数应用场景，以及 THS 温度传感器采样的应用场景中，没有严格的完成时间要求（时序要求），只需要在大概的时间内对某个输入量进行采样量化并返回给 ADC 应用模块即可。
高优先级命令：通常是面对有实时性需求的场景。
例如，RTP 模块的采样需要配合使用外部的驱动电路，有较高的时序要求。RTP 模块需要明确知道采样的起始和结束时间，而且期望在较快的时间内完成采样，以获得更好的用户体验。

对于低优先级与高优先级命令，ADCIM 模块内部有不同的处理和响应机制：

如低优先级与高优先级命令的响应机制举例所示，其中 PRI 表示优先级，CH 表示通道号，响应的优先顺序如下：

根据高低优先级的响应机制，最终采样执行的先后顺序为 CH6（最先） > CH7 > CH0 > CH8 > CH15 > CH1 > CH2（最后）。

采样命令接口说明

采样命令由三部分构成：

注：每个通道的捕获时长控制信号 ACQx 直接反映 ADC 应用模块对每个通道的配置值。在已经发出采样命令但未收到返回的采样数据值之前，不能改变此配置值。

以下分别展示了低优先级和高优先级命令的时序图：

从 ENx 有效，到 ACKx 有效，中间会经过不确定的时钟周期数的时间，原因为：
1. 多个通道同时发送采样命令，ADCIM 不能及时响应。
2. 如果内部 FIFO 已经满，则会通过 ACKx 信号延迟命令接收。
从 ACKx 有效到 ENx 无效只需要经历一个周期。ACKx 有效意味着本采样命令已经进入命令 FIFO。

从 ENx 有效，到 ACKx 有效，与低优先级命令时序一样，中间会经过不确定的时钟周期数，原因是：
1. 正在处理的低优先级非实时命令，需要先处理完这一个命令。
2. 有其他的同样是高优先级命令正在处理。
从 ACKx 有效到 ENx 无效只需要一个时钟周期。ACKx 有效意味着本采样命令已经处理完成。

采样数据返回通道包括 {DVAL, CH，DATA}，多个通道的数据通过共同的 DATA 返回通道传递给不同的 ADC 应用模块，例如 RTP/ GPAI/ THS。ADC 应用模块在 DVAL 有效时接收根据 DVAL 与 CH[3:0] 值锁存与自身通道号匹配的采样值 (DATA)。

由于 ADC 采样数据是从 ADC 模拟电路串行输入，并转化为并行数据输出，所以 DVAL 信号不存在连续多个时钟周期有效的情况，都是一个个单周期的有效信号。数据返回通道时序如下所示。