Question

这是官方ATMEGA328p data sheet第261页的摘录：

如文档所述

      Vin * 1024
ADC = ----------
         Vref

我不了解的是模拟引脚可以为我们提供10位。这是指介于0x0和0x3ff（1023）之间的值

所以我不明白为什么文档说Vin * 1024而不是1023。因为对我来说0v = 0和5v = 1023？

Answer 1

0视为有效读数。 1..1023是1023步，加0表示1024。0x000表示模拟地，0x3FF表示所选参考电压减去一个LSB。实际上，ADC并非完美无缺，因为结果可能会有1个以上的错误计数，而使用1023或1024则无关紧要。从理论上讲，使用1024更准确。

Answer 2

是的，这是一个常见错误。有人认为10位= 2 ^ 10 = 1024，所以会有1024步，对吧？不，10位ADC最多只能提供1023（3FFh）的输出，因为这是您可以容纳10位的最大数字。

因此，如果对1024而不是1023进行算术运算，则会在计算中引入非常小的误差。我自己做了这个错误，并且它在生产代码中使用了10年之久，没有人注意到，而当我修复该错误时，也没有人注意到它的不同之处：）但是自然地，我们应该始终为程序的正确性而努力。

Answer 3

5v = 1024，是的，但是您不能使用5V参考电压测量5V，您可以测量的最大值为Vref的1023/1024，即如果Vref = 5V，则最大值为4.995V。此电压以及所有高于此的电压将显示为1023（0x3FF）。

所以，您是对的，Vref电压需要值为1024，该值需要存储11位，但是您永远无法使用ADC测量该电压。

但是根据the datasheet（第28.9页的ADC特性，在第265页），ATmega328P中ADC的绝对精度通常为2.2 LSB，因此，如果使用1023而不是1024，则不必担心出现1LSB错误。除数。

但是，仍然使用1024不仅在测量意义上更正确，而且可以在整数数学中进行优化，因此不需要诸如除法之类的复杂操作：

   // convert ADC value into millivolts (assuming Vref is 5000 mV)
   uint16_t result_in_mv = ((uint32_t)adc_result * 5000UL) >> 10;