AD单片机中的模数转换
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ADC0CN: ADC0 控制寄存器(C8051F020/1)
AMUX0SL: AMUX0 通道选择寄存器(C8051F020/1)
位7-4: 未使用。读 = 0000b;写 = 忽略 位3-0: AMX0AD3-0: AMUX0 地址位 0000-1111b: 根据下表选择ADC 输入
ADC0CF: ADC0 配置寄存器(C8051F020/1)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ADC0CF: ADC0 配置寄存器(C8051F020/1)
可以将AMUX 输入对编程为工作在差分或单端方式。这允许 用户对每个通道选择最佳的测量技术,甚至可以在测量过程 中改变方式。在系统复位后AMUX 的默认方式为单端输入。
有两个与AMUX 相关的寄存器:通道选择寄存器AMX0SL和 配置寄存器AMX0CF。
PGA 对AMUX 输出信号的放大倍数由ADC0 配置寄存器 ADC0CF中的AMP0GN2-0 确定。PGA 增益可以用软件 编程为0.5、1、2、4、8 或16,复位后的默认增益为1。
AMX0CF: AMUX0 配置寄存器(C8051F020/1)
位7-4: 未使用。读 = 0000b;写 = 忽略
位3 AIN67IC:AIN6、AIN7 输入对配置位 0: AIN6 和AIN7 为独立的单端输入 1: AIN6, AIN7 为(分别为)+, -差分输入对
位2 AIN45IC:AIN4、AIN5 输入对配置位 0: AIN4 和AIN5 为独立的单端输入 1: AIN4, AIN5 为(分别为)+, -差分输入对
ADC0CN: ADC0 控制寄存器(C8051F020/1)
位7: AD0EN:ADC0 使能位 0:ADC0 禁止。ADC0 处于低耗停机状态。 1:ADC0 使能。ADC0 处于活动状态,并准备转换数据。
位6: AD0TM:ADC 跟踪方式位 0:当ADC 被使能时,除了转换期间之外一直处于跟踪方式。 1:由AD0CM1-0 定义跟踪方式。
图16.1 12 位ADC0 功能框图
16.1 模拟多路开关和PGA
AMUX 中的8 个通道用于外部测量,而第九通道在内部被接 到片内温度传感器。注意,PGA0 的增益对温度传感器也起作用。
温度传感器的传输函数示于上图。当温度传感器被选中时, 其输出电压(VTEMP)是PGA 的输入;PGA 对该电压的放 大倍数由用户编程的PGA 设置值决定。
AMUX0、PGA0、数据转换方式及窗口检测器都可用软件通 过下图所示的特殊功能寄存器来控制。ADC0 所使用的电压 基准后面单独介绍。只有当ADC0 控制寄存器中的AD0EN 位被置‘1’时ADC0 子系统(ADC0、跟踪保持器和PGA0) 才被允许工作。当AD0EN 位为‘0’时,AD0C 子系统处于低 功耗关断方式。
AMX0CF: AMUX0 配置寄存器(C8051F020/1)
位1 AIN23IC:AIN2、AIN3 输入对配置位 0: AIN2 和AIN3 为独立的单端输入 1: AIN2, AIN3 为(分别为)+, -差分输入对 位0 AIN01IC:AIN0、AIN1 输入对配置位 0: AIN0 和AIN1 为独立的单端输入 1: AIN0, AIN1 为(分别为)+, -差分输入对 注:对于被配置成差分输入的通道,ADC0 数据字格式为 二进制补码形式。
ADC0CN: ADC0 控制寄存器(C8051F020/1)
位5: AD0INT:ADC0 转换结束中断标志 该标志必须用软件清‘0’。 0:从最后一次将该位清0 后,ADC0 还没有完成一次数据 转换。 1:ADC 完成了一次数据转换。
位4: AD0BUSY:ADC0 忙标志位 读: 0:ADC0 转换结束或当前没有正在进行的数据转换。
16.2.1 如何启动AD0
有4 种转换启动方式:
1. 向ADC0CN 的AD0BUSY 位写1; 2. 定时器3 溢出(即定时的连续转换); 3. 外部ADC 转换启动信号的上升沿,CNVSTR; 4. 定时器2 溢出(即定时的连续转换)。 由ADC0CN 中的ADC0 启动转换方式位(AD0CM1, AD0CM0)的状态决定。
AD0INT 在AD0BUSY 的下降沿被置‘1’。 1:ADC0 正在进行转换。 写: 0:无作用 1:若AD0CM1-0=00b 则启动ADC0 转换。
ADC0CN: ADC0 控制寄存器(C8051F020/1)
位3-2: AD0CM1-0:ADC0 转换启动方式选择位。 如果AD0TM = 0: 00:向AD0BUSY 写1 启动ADC0 转换。 01:定时器3 溢出启动ADC0 转换。 10:CNVSTR 上升沿启动ADC0 转换。 11:定时器2 溢出启动ADC0 转换。
位7-3: AD0SC4-0: ADC0 SAR 转换时钟周期控制位 SAR 转换时钟来源于系统时钟,由下面的方程给出:
其中AD0SC 表示AD0SC4-0中保持的数值,CLKSAR0 表示 所需要的ADC0 SAR 时钟(注:ADC0 SAR 时钟应小于或 等于2.5MHz)。
ADC0CF: ADC0 配置寄存器(C8051F020/1)
位2-0: AMP0GN2-0: ADC0 内部放大器增益(PGA) 000: 增益 = 1; 001: 增益 = 2; 010: 增益 = 4; 011: 增益 = 8;10x: 增益 = 16;11x: 增益 = 0.5
16.2 ADC 的工作方式
ADC0 的最高转换速度为100ksps,其转换时钟来源于系 统时钟分频,分频值保存在寄存器ADC0CF 的ADCSC 位 中。
第16章 12位模/数转换器 ADC0(12 位,只限于C8051F020/1)
C8051F020/1 的ADC0 子系统包括一个9 通道的可编程模拟 多路选择器(AMUX0),一个可编程增益放大器(PGA0) 和一个100ksps、12 位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC, ADC中集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器。