ADC 遅い

[Nobutarou]

https://rtmrw.parallel.jp/laboratory6/lab-report-157/lab-157.html
によると 16MHz/128 のクロックで動作し、analogRead() に 13クロックかかるから、1回のサイクルが　1e-4 sec となる。

分周比を 2まで下げられるので 1.63e-6 sec までサイクルを下げられる。そうすると 時定数 0.01 ~ 0.001sec でも静電容量の測定精度がまずまずいなりそう。分周比 1まで下げれられないかと思って、データシートも確認したが 2 だった。

こちらの例だと、分周比設定の ADCSRA　を設定したら、普通に analogRead() している。ということは、analogRead() 自身はこのレジスタの操作をしてないということになるので、ソースで確認する。

https://forums.ni.com/t5/%E5%8C%97%E6%9D%B1%E5%8C%97-LabVIEW%E3%83%A6%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%83%BC%E4%BC%9A/%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%82%8B%E3%81%A0%E3%81%91%E9%AB%98%E9%80%9F%E3%81%ABArduino%E3%81%AE%E3%82%A2%E3%83%8A%E3%83%AD%E3%82%B0%E5%85%A5%E5%8A%9B%E3%81%A7%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E5%8F%8E%E9%8C%B2%E3%81%99%E3%82%8B%E6%96%B9%E6%B3%95-%E7%A5%9D-quot-LabVIEW-Community/td-p/3980985

hardware/arduino/avr/cores/arduino/wiring_analog.c　で ADCSRA が使われてるのはここだけで、これはレジスタの有無を調べてるだけで、内容の設定はしていない。なので、どっかで分周比を設定すれば、それが書き換えられることはないということになる。

#if defined(ADCSRA) && defined(ADCL)
	// start the conversion
	sbi(ADCSRA, ADSC);

	// ADSC is cleared when the conversion finishes
	while (bit_is_set(ADCSRA, ADSC));

	// we have to read ADCL first; doing so locks both ADCL
	// and ADCH until ADCH is read.  reading ADCL second would
	// cause the results of each conversion to be discarded,
	// as ADCL and ADCH would be locked when it completed.
	low  = ADCL;
	high = ADCH;
#else
	// we dont have an ADC, return 0
	low  = 0;
	high = 0;
#endif

[Nobutarou]

やってみたけど、まともに動く分周比は 4。なので 1サイクルが 1/(16MHz/4)*13=3.25e-6 sec。時定数は 1e-3 ~ 1e-2 sec くらいで大丈夫そうだ

  // No, they won't work.
  // ADCSRA = ADCSRA & 0b11111000;
  // ADCSRA = ADCSRA & 0b11111001;

  // it works. Thus, I can choose up to 16MHz/4.
  ADCSRA = ADCSRA & 0b11111010;

[Nobutarou]

10kΩでのテスト. やっぱり時定数 1e-3 までかなという感じ。1e-4 でも、大丈夫かな？くらいの判断はできそうかな、そんな感じ
0.1uF --> 0.1uF
0.01uF --> 0.011uF
22pF --> 0.0008 uF (8000pF)

[Nobutarou]

あれ、ADCSRA = ADCSRA & 0b11111010; これなんで & で良いんだ?
これ デフォルトがたまたま 111 だから良かっただけか。

https://forums.ni.com/t5/北東北-LabVIEWユーザー会/できるだけ高速にArduinoのアナログ入力でデータ収録する方法-祝-quot-LabVIEW-Community/td-p/3980985

でやってるように ADCSRA = ADCSRA & 0b11111000; で ADSP0, 1, 2 ビットをクリア。これが初期化。上位5 ビットは何も影響していない。その次に ADCSRA = ADCSRA | 0b11111010 で二段でやらないといけないな。