C8051F020學(xué)習(xí)筆記-ADC0.doc

三, 關(guān)于ADC0(ADC在PIC里面總算是完整的弄過一次了,但是基礎(chǔ)還是很薄弱,尤其是轉(zhuǎn)換時(shí)間的控制,而面對F020的ADC0,相關(guān)寄存器較多,所以做一個專題)C8051F020/1 的ADC0 子系統(tǒng)包括一個9 通道的可編程模擬多路選擇器（AMUX0），一個可編程增益放大器（PGA0）和一個100ksps、12 位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，(F020的ADC0只有一個逐次逼近的ADC,它能實(shí)現(xiàn)9路輸入是因?yàn)樗幸粋€9通道的多路選擇器(AMUX0)。片上的特殊功能寄存器（簡稱SFR）有11個與ADC0的控制相關(guān)，它們是：AMUX0SLAMUX0通道選擇寄存器；AMX0CFAMUX0配置寄存器；ADC0CFADC0配置寄存器；ADC0CNADC0控制寄存器；ADC0HADC0數(shù)據(jù)字MSB寄存器；ADC0LADC0數(shù)據(jù)字LSB寄存器；ADC0GTHADC0下限數(shù)據(jù)高字節(jié)寄存器；ADC0GTL-ADC0下限數(shù)據(jù)低字節(jié)寄存器；ADC0LTHADC0上限數(shù)據(jù)高字節(jié)寄存器；ADC0LTLADC0上限數(shù)據(jù)低字節(jié)寄存器；REF0CN基準(zhǔn)電壓控制寄存器。3.1 ADC0工作方式ADC0 的最高轉(zhuǎn)換速度為100ksps，其轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘分頻，分頻值保存在寄存器ADC0CF 的ADCSC 位。 3.1.1 啟動轉(zhuǎn)換 有4 種轉(zhuǎn)換啟動方式，由ADC0CN 中的ADC0 啟動轉(zhuǎn)換方式位（AD0CM1，AD0CM0）的狀態(tài)決定。轉(zhuǎn)換觸發(fā)源有：1 向ADC0CN 的AD0BUSY 位寫1；2 定時(shí)器3 溢出（即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換）；3 外部ADC 轉(zhuǎn)換啟動信號的上升沿，CNVSTR；4 定時(shí)器2 溢出（即定時(shí)的連續(xù)轉(zhuǎn)換）。備注：（關(guān)于ADC0的開始轉(zhuǎn)換，1，可以在軟件里面設(shè)置，直接給AD0BUSY寫1，然后直接輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。這種方式需要不斷的掃描，不斷的輸出結(jié)果，似乎有點(diǎn)費(fèi)勁。如果采用第三種方式，即用一個開關(guān)來控制ADC的啟動，那樣，在沒有按鍵的情況下，ADC不需要掃描，或許可以用第二種或者第四種方式，我用一個按鍵來啟動定時(shí)器的開始計(jì)數(shù)，技術(shù)滿之后再啟動ADC的轉(zhuǎn)換?？傊?，除非處理芯片的主要目的就是為了AD轉(zhuǎn)換，要不采用第一種方法只會顯得有點(diǎn)笨。）關(guān)于 ADC0CNAD0ENAD0TMAD0INTAD0BUSYAD0CM1AD0CM0AD0WINTAD0LJST位7位6位5位4位3位2位1位0 1 0 0 0 0 0 0 0(該寄存器可以位尋址，所以在清零的時(shí)候，可以直接寫AD0INT=0就可以。)位7： AD0EN：ADC0 使能位0：ADC0 禁止。ADC0 處于低耗停機(jī)狀態(tài)。1：ADC0 使能。ADC0 處于活動狀態(tài)，并準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。（在ACD0初始化里，該位肯定是被置高的。）位6： AD0TM：ADC 跟蹤方式位0：當(dāng)ADC 被使能時(shí)，除了轉(zhuǎn)換期間之外一直處于跟蹤方式。1：由ADSTM1-0 定義跟蹤方式。（該位設(shè)置為“0”）位5： AD0INT：ADC0 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷標(biāo)志，該標(biāo)志必須用軟件清0。0：從最后一次將該位清0 后，ADC0 還沒有完成一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1：ADC 完成了一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。（該位為標(biāo)志位，可以用來查詢，如果為1了，則說明ADC已經(jīng)完成了一次轉(zhuǎn)換，直接清零就ok）位4： AD0BUSY：ADC0 忙標(biāo)志位讀：0：ADC0 轉(zhuǎn)換結(jié)束或當(dāng)前沒有正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。AD0INT 在AD0BUSY 的下降沿被置1。1：ADC0 正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換。寫：0：無作用1：若ADSTM1-000b 則啟動ADC0 轉(zhuǎn)換。備注：（該位可以用來做啟動指令，也可以用來做查詢等待。While（!(AD0BUSY）;位3-2： AD0CM1-0：ADC0 轉(zhuǎn)換啟動方式選擇位。如果AD0TM = 0：00：向AD0BUSY 寫1 啟動ADC0 轉(zhuǎn)換。01：定時(shí)器3 溢出啟動ADC0 轉(zhuǎn)換。10：CNVSTR 上升沿啟動ADC0 轉(zhuǎn)換。11：定時(shí)器2 溢出啟動ADC0 轉(zhuǎn)換。如果AD0TM = 1：00：向AD0BUSY 寫1 時(shí)啟動跟蹤，持續(xù)3 個SAR 時(shí)鐘，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。01：定時(shí)器3 溢出啟動跟蹤，持續(xù)3 個SAR 時(shí)鐘，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。10：只有當(dāng)CNVSTR 輸入為邏輯低電平時(shí)ADC0 跟蹤，在CNVSTR 的上升沿開始轉(zhuǎn)換。11：定時(shí)器2 溢出啟動跟蹤，持續(xù)3 個SAR 時(shí)鐘，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換。（在這里，由于前面的AD0TM被設(shè)置為0，采用軟件控制AD0BUSY啟動轉(zhuǎn)換，因此，這里寫為“00”）位1： AD0WINT：ADC0 窗口比較中斷標(biāo)志。該位必須用軟件清0。0：自該標(biāo)志被清除后未發(fā)生過ADC0 窗口比較匹配。1：發(fā)生了ADC0 窗口比較匹配。（這里直接寫0）位0： AD0LJST：ADC0 數(shù)據(jù)左對齊選擇位。0：ADC0H:ADC0L 寄存器數(shù)據(jù)右對齊。1：ADC0H:ADC0L 寄存器數(shù)據(jù)左對齊（選擇數(shù)據(jù)右對齊，寫0）綜上所述：在初始化的時(shí)候，采用ADC0BUSY控制ADC啟動，寄存器數(shù)據(jù)右對齊讀出。因此ADC0CN=0X80;在AD轉(zhuǎn)換函數(shù)里面，另外再寫ADC0BUSY=1;delay（）； while（!(ADC0BUSY）;即為啟動轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的時(shí)候，ADCOBUSY保持高電平，轉(zhuǎn)換完畢后，ADC0BUSY恢復(fù)低電平。（轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被保存在ADC數(shù)據(jù)字的MSB 和LSB 寄存器：ADC0H 和ADC0L。至于轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是選擇左對齊還是右對齊，則由ADC0CN里面的AD0LJST決定。在前面已經(jīng)選擇了右對齊）當(dāng)通過向AD0BUSY 寫1啟動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)查詢AD0INT 位以確定轉(zhuǎn)換何時(shí)結(jié)束（也可以使用ADC0 中斷）。建議的查詢步驟如下：1 寫0到AD0INT；2 向AD0BUSY 寫1；3 查詢并等待AD0INT 變1；4 處理ADC0 數(shù)據(jù)3.1.2 關(guān)于AMX0CFAIN67ICAIN45ICAIN23ICAIN01IC位7位6位5位4位3位2位1位0(該寄存器主要用來配置輸入通道作為單端輸入還是雙端差分輸入。由于我的八路通道都需要作為單端輸入，所以該寄存器全部寫0，即為AMX0CF=0X00;)位7-4： 未使用。讀 = 0000b；寫 = 忽略位3 AIN67IC：AIN6、AIN7 輸入對配置位0: AIN6 和AIN7 為獨(dú)立的單端輸入1: AIN6, AIN7 為（分別為）+, -差分輸入對位2 AIN45IC：AIN4、AIN5 輸入對配置位0: AIN4 和AIN5 為獨(dú)立的單端輸入1: AIN4, AIN5 為（分別為）+, -差分輸入對位1 AIN23IC：AIN2、AIN3 輸入對配置位0: AIN2 和AIN3 為獨(dú)立的單端輸入1: AIN2, AIN3 為（分別為）+, -差分輸入對位0 AIN01IC：AIN0、AIN1 輸入對配置位0: AIN0 和AIN1 為獨(dú)立的單端輸入1: AIN0, AIN1 為（分別為）+, -差分輸入對3.1.3 關(guān)于 AMX0SLAMX0AD3AMX0AD2AMX0AD1AMX0AD0位7位6位5位4位3位2位1位0（該寄存器用來做AMUX9路選擇開關(guān)的配置，即為通道選擇寄存器）位7-4： 未使用。讀 = 0000b；寫 = 忽略位3-0： AMX0AD3-0: AMUX0 地址位0000-1111b: 根據(jù)下表選擇ADC 輸入（具體請參照C8051F02X.PDF里面第40頁說明。）在這里，由于我的八路通道都設(shè)置為輸入 ，前面的AMX0CF設(shè)置為了0X00,所以這里只需要按順序，從0X00、0X01、0X02、0X03、0X04、0X05、0X06、0X07依次選擇一遍就可以。3.1.3 關(guān)于 ADC0CF: ADC0 配置寄存器AD0SC4AD0SC3AD0SC2AD0SC1AD0SC0AMP0GN2AMP0GN1AMP0GN0位7位6位5位4位3位2位1位0位7-3： AD0SC4-0: ADC0 SAR 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘周期控制位SAR 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘來源于系統(tǒng)時(shí)鐘，由下面的方程給出，其中AD0SC 表示AD0SC4-0中保持的數(shù)值，CLKSAR0 表示所需要的ADC0 SAR 時(shí)鐘（注：ADC0 SAR 時(shí)鐘應(yīng)小于或等于2.5MHz）。(具體參考C8051F02X.PDF第41頁)位2-0： AMP0GN2-0: ADC0 內(nèi)部放大器增益（PGA）000: 增益 = 1001: 增益 = 2010: 增益 = 4011: 增益 = 810x: 增益 = 1611x: 增益 = 0.53.2 關(guān)于電壓基準(zhǔn)（C8051F020/2）電壓基準(zhǔn)電路為控制ADC 和DAC 模塊工作提供了靈活性。有三個電壓基準(zhǔn)輸入引腳，允許每個ADC 和兩個DAC 使用外部電壓基準(zhǔn)或片內(nèi)電壓基準(zhǔn)輸出。通過配置VREF 模擬開關(guān)，ADC0 還可以使用DAC0 的輸出作為內(nèi)部基準(zhǔn)，ADC1 可以使用模擬電源電壓作為基準(zhǔn).REF0CN: 電壓基準(zhǔn)控制寄存器-AD0VRSAD1VRSTEMPEBIASEREFBE位7位6位5位4位3位2位1位0位7-5： 未用。讀 = 000b，寫 = 忽略。位4： AD0VRS：ADC0 電壓基準(zhǔn)選擇位0：ADC0 電壓基準(zhǔn)取自VREF0 引腳。1：ADC0 電壓基準(zhǔn)取自DAC0 輸出。位3： AD1VRS：ADC1 電壓基準(zhǔn)選擇位0：ADC1 電壓基準(zhǔn)取自VREF1 引腳。1：ADC1