Полагаю, что это AVR-специфика. Нечто аналогичное у меня работало на mega32. Постоянный циклический опрос 8 каналов. Начало преобразования (измерения) последующего канала после сохранения результата предыдущего (в прерывании). Использовал только 8 бит (сдвинутый влево 10-ти битный результат). Два младших бита постоянно "фонили". К счастью, мне было достаточно 6-ти бит, но тогда я стал понимать тех, кто ставил к mege специализированный ADC на SPI, например.
Ваши 40 единиц - это, очевидно, младших 5 бит (с хвостиком), т.е. выше 7 битной (относительной) точности xmega не поднялась, хотя это почти на 1 бит выше, чем у просто-meg'и.

Это специфика разработчика. Даже не особо заморачиваясь с разводкой земли и фильтрацией питания, можно получить точность 8бит. Больше мне просто как-то не требовалось. Конечно при опросе нескольких каналов есть свои ньюансы, но и это не повод "обижать" процессор. Впрочем, на мой взгляд, рассмотрение особенностей АЦП AVR-ок лучше обсуждать не в этой ветке. 

Тем не менее Процессор здесь тоже "при делах". Например, смею утверждать, что если на том же порте, что и АЦП у вас находится сильноточные цепи с импульсной нагрузкой ~ 20ма, то вы не получите точность выше 6 бит. При всех ухищрениях. Разработчики кристалла рекомендуют на время измерения вообще "засыпать". А это значит, что добится нормальной точности только схемотехническими методами не удаётся. Но процессор - есть процессор. Что если я не могу спать и отключать нагрузку? Значит я не получу объявленную точность? Тогда надо откровенно писать - точность 8бит если процессор используется как АЦП.

Короче качество АЦП AVR мне очень не нравится. Думаю, что можно было разработать получше. Видимо сэкономили. (Я про стандартные меги).

SasaVitebsk, переводить процессор xmega в режим сна я тоже пробовала, но это вообще не помогло. В Atmega бЫл режим сна специальный "Снижение шумов АЦП" и при преобразовании АЦП контроллер в него переводили, что если верить документации существенно повышало точность. Также в Atmega и в режиме холостого хода тоже написано что шумы снижаются. В XMEGA же ничего подобного не написано и режима "Снижения шумов АЦП" нет, есть только холостой ход.

Это специфика разрабатываемого устройства.
Факты не "обижают" процессор, а уточняют сферу его применения и подтверждают необходимость внешних специализированных ADC при повышенных требованиях к точности измерения. Для AVR - это реально 7-8 бит. Опыт Hope! дополнительно подтверждает это и, если кто-то знает как получить более высокую точность, пусть прокомментирует.
Полагаю, многим это будет интересно.

неизвестно что там творится у Надежды на опоре.. и на аналоговом питании.. или я что-то пропустил ?

Errata для камня ATXMEGA серии А1 и последней ревизии G.


Может это ?

Чтож, у меня тоже в одном проете были проблемы с точностью АЦП. Тоже получалось чтото около 5-6разрядов. Однако ранее я уже работал с АЦП AVR, и знал, что уж 8 бит он точно может выдать, поэтому, вместо того, чтоб грешить на процессор, стал искать проблему "у себя". Там АВР-ка, помимо всего прочего, рулила преобразователем напряжения, и питалась с его выхода. Выяснилось, что на выходе преобразователя были довольно большие пульсации, около 100mVp-p. Для той нагрузки, для которой формировалось данное напряжение, пульсации были не особо важны, поэтому я решил фильтровать толко питание AVR-ки. Больших токов она у меня через себя не пропускала, поэтому я поставил ей на питание 10 Ом + 10мкф, а потом еще что-то подобное (точно уже не помню, может дроссель был) для фильтрации AVCC. Этого было достаточно для того, чтоб нужные мне 8 бит стояли железно. Такой вот нехитрый опыт.

В проекте, о котором я писал выше, и AVCC, и AREF были достаточно хорошо стабилизированы, разводка соответствовала DS. Возможно, нужно было дать задержку на запуск следующего преобразования (не очень похоже) или поюзить предметнее и выйти на 8 бит, но меня устраивало 6 и я просто не стал тратить время понимая, что универсальных устройств нет и AVR не предназначено для относительно прецизионных (10-12 бит, что-бы "они там" не рекламировали) измерений. Учитывая, что в xmege AREF почти в два раза ниже чем у meg'и, действительно, нужно уделить внимание качеству питания.

Как ее получить - знают все, об этом написано во всех учебниках, но почему-то большинство с завидным упрямством этого не делают. Для этого надо в непосредственной близости от процессора ставить хотя бы по два электролита и две керамики по 0.1 мкф, земли от сильноточных потребителей вести к источнику питания отдельным проводом, питание к процессору подводить широкими проводниками по одному слою, если же требуется переход, то делать переходные отверстия большого диаметра и т.д. Наконец, выполнять преобразование в те моменты, когда нет помех (переключение чего-л.) или хотя бы синхронизировать время преобразования с этими моментами. Уж 10 разрядов от АВРки добиться можно легко, и я не понимаю что нужно делать, чтобы у нее стали дрожали два разряда.

Вот именно, что рекомендации знают все. И, естественно, их стараются исполнять. При этом, при применении внешнего АЦП получаешь 16 разрядов и претензий к точности никаких, а на AVR вылизываешь всё и с трудом получаешь 7.
Понятно, что если написано в даташите, то получить объявленную точность - реально. Но цена за её получение слишком высока. По моим оценкам лучше всего освободить порт АЦП от цифровых нагрузок. Регистр DIDR, введенный в новых однокристалках мало помогает. Синхронное измерение-переключение - делал, тоже влияет незначительно. Внешняя опора не повышает точность существенно. Значительно влияет - снижение частоты преобразования и повторные измерения. Получается что если хочется точности, то область использования - значительно уже чем область использования МК. Тут нет ничего плохого, просто надо это знать. Одно дело если вы можете измерять а потом обрабатывать - тут всё Ok, другое - если обрабатываете "на лету" и при этом машете ногами.

Читал, что АЦП встроенные в МК от AD имеют сопоставимую точность с внешними.

Полностью разделяю точку зрения.
Могу добавить что у меня получалось получить все 10 разрядов стоящими, только используя цифровую обработку: медианный фильтр минимум на 5 отсчётов, только после этого ФНЧ. Понятно, что от этого встроенный АЦП лучше не работает, но в задачах где не требуется большая точность, а требуется большое разрешение такой подход очень даже применим. Само собой ценой уменьшения фактической частоты АЦП на несколько порядков.

Согласен на 100%. Не хотелось вспоминать, но был прецедент... Срочно (!) сделать цифровой вольтметр. Была плата с mega8: кварц 4,194304 МГц (время считать), три семисегментных индикатора с ключами на РС0..2 (именно на ADC), кнопки и реле. Измеряемое напряжение подключил на PC5 (ADC5). Буфер на 64 отсчета и достаточно "хитрый" анализ. Напряжение индицировалось в двух форматах: XX.X и X.XX (т.е. самым неприятным был переход 9.99-10.0, пришлось "притормаживать" в этом месте). Точность измерения была не хуже 1%, естественно, путем программной подгонки.
Поэтому если не заниматься ничем более (про разводку, конденсаторы и проч. не говорю - это аксиома), то можно получить эти 10 бит. Думаю, что разработчики AVR это знают, но, естественно, специально не рекламируют. Формально они правы: 10 бит - это реально, но какой ценой и устроит ли это Вас.

У меня более "приземленный" вопрос для тех, кто уже работает с xmeg'ой: на сколько реально она работает на 32 МГц? Кто-то уже пробовал? Вопрос не праздный. У меня альтернатива выбора LPC или xmega. Самая сложная функция - поиск записи в массиве из 120-150 тыс.записей. Пробы на макете из LPC2378 (45 МГц) дают 6-10 мс (меня устроит и 50 мс). Но, как посмотрю на разводку - xmega гораздо проще и удобнее. Ищу и другие плюсы кроме, ес-но, и стоимости.

Мда. Ладно, с АЦП не получается справиться, слишком сложно для эмбеддера. Но, блин, бинарный поиск надо знать как "Отче наш" - неужели 18 сравнений занимают столько времени?

Ну может у человека неупорядочено дерево почему-то. Хотя, конечно непонятно почему. Обычно при добавлении записей и упорядочивают сразу.
Также может сам ключ сравнения слишком велик, что тоже увеличит время поиска, хотя иногда свёртку делают.
Может он не заморачивался просто. Пишет же что его 50мс устроит.