为什么MCU在ADC采样时IO口有毛刺？

        大家在使用MCU内部ADC进行信号采样一个静态电压时，可能在IO口上看到这样的波形。这个时候大家一般会认识是信号源有问题，但仔细观察会发现这个毛刺的频率是和ADC触发频率一样的。

        那么为什么MCU在ADC采样时IO口会出现毛刺呢？这个毛刺对结果有什么影响吗？让我们一起研究下。首先我们先看下GD32 MCU的ADC内部采样电路的原理示意图（仅举例），这个电路很简单，MCU采样保持电路可以等效为一个开关、一个采样电阻和采样电容，当然了后面还有逐次逼近式的转换电路。

         所以当开关闭合时，外部的信号会通过开关经过采样电阻对采样电容进行充电或放电，此时会导致外部电压瞬间变化，这个过程内部电压和外部电压的变化可以等效为如下图所示。

         

从波形图里可以看到是一个向下的毛刺，当然如果ADC在扫描模式采样多个信号时，也可能出现电容对外放电，则会出现向上的毛刺，比如下图这个波形。

      这个毛刺对结果有什么影响吗？这个需要根据这个ADC通道所配置的采样保持时间来判断了。我们可以用程序配置的采样保持周期和ADC时钟计算出ADC采样开启的时间。如果从毛刺产生时刻开始，经过采样开启时间后电压已经恢复平稳，那么此时这个平稳的电压和ADC采样电容上的电压一致，接下来的ADC转换也就能得到正确的结果。如果采样时间结束时信号还在毛刺阶段，则采样结果就会出现偏大或偏小。

        那么如何从软硬件方面优化MCU的ADC性能？发散思维一下。