MS5803-14BA学习笔记（24 bit）

The communication protocol 通讯协议

OSR -->Over Sampling Ratio 过采样率

bidirectional 双向的

calibration 校准

calibration coefficients 校准系数

complementary 互补

OSR

下面先学习一下过采样率的相关原理：

1.信噪比(SNR)

首先我们需要计算噪声功率，这里指ADC量化噪声：

然后我们需要计算信噪比了：

B是ADC位数，也就是ADC位数越高，SNR越大，进而就可以提高ADC分辨率。

2.过采样

​ 先概括下过采样的原理，ADC的量化噪声功率一定，和采样速率，采样点数无关，在这个前提下提高采样速率，那么从频域看量化噪声的功率密度减小（横坐标拉长，功率面积一定时，纵坐标幅值变小），而信号功率不变，频域中量化噪声和信号重叠部分减小，相当于将很大一部分量化噪声和信号进行了分离，在通过低通滤波器，保留信号部分去除噪声部分，得以有效提高信噪比SNR，进而提高有效位数，提高分辨率。下面通过两张对比图进行介绍。仔细分析图1的(a)和(b)，图1是示意图，图1中三角部分信号功率谱密度不变，(b)中的采样率提高后信号功率密度依然不变，噪声的功率不变（灰色矩形面积不变），但是采样率提高后长度变长，因而高度变矮，因此和信号重叠部分减小，在通过理想低通滤波器后，去除大部分噪声，保留信号成分，就能有效提高信噪比，进而提高分辨率。
接下来我们来计算一下新的SNR：

M就是过采样率。

首先，计算上图中的理想低通滤波器后的噪声功率，结果如下：

根据新的噪声功率计算新的SNR：

通过低通滤波，噪声功率被有效减小。过采样率M每提高4倍，和提高1位ADC分辨率B的效果是一样的，因此相当于提高了ADC的分辨率，即过采样率M分别为4，16，64，分辨率B提高了1，2，3位，但是分辨率并不能无限提升。

有了这样的基础，我们就来看看本传感器的OSR特性：

可见最高OSR为4096，也就是相当于分辨率提高6位，不过因此需要付出转换时间增加的代价，实际中为了提高速率，我们只使用OSR=256，分辨率提高4位，典型值0.54ms，即1851HZ。

OSR=256时，我们的分辨率为气压1.0mbar，气温0.012度。

转换序列

下面描述了进行一次气压数值转换的过程。

PROM读序列

我们一开始需要确定传感器PROM中的系数值，由于这个值是固定的，只要测出来了就不用再测第二次：

CRC校验

4位CRC以检查存储器中的数据有效性。