MSP430-AD采樣用法.doc

msp430 AD初始化流程msp430AD初始化流程：?jiǎn)纹瑱C(jī) ADC編程的流程如下：1初始化，void Adc12int()ADC12CTL0 &= ADC12ENC;/使AD模塊處于初始狀態(tài)ADC12CTL0 = ADC12MSC+ADC12SHT0_15+ADC12SHT1_15;/使用外部部3.3V參考電壓，使用采樣保持器。/#define ADC12ENC (0x0002u)#define ADC12MSC (0x0080u)#define ADC12SHT0_15 (15*0x100u)#define ADC12SHT1_15 (15*0x1000u)/一、寄存器ADC12CTL0:SHT1 SHT0 MSC 2.5V REFON ADC120N ADC12TOVIE ADC12TVIE ENC ADC12SC15-12 11-87 6 54 3 2 1 0ADC120SC：ADC12內(nèi)部時(shí)鐘源（啟動(dòng)）ENC 位為轉(zhuǎn)換允許，1允許AD轉(zhuǎn)換，0時(shí)為不允許轉(zhuǎn)換，即復(fù)位狀態(tài)；由于ADC12CTL0和ADC12CTL1的一些位和ADCMCTILX的所有位必須在ENC位復(fù)位時(shí)才能修改。因而初始過(guò)程為：ENC復(fù)位設(shè)置轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式打開(kāi)參考電壓選擇采樣保持器時(shí)間SHT1 SHT0 采樣保持定時(shí)器1和0,定義轉(zhuǎn)換結(jié)果中轉(zhuǎn)換時(shí)序與采樣時(shí)鐘ADC12CLK的關(guān)系。程序設(shè)置都為1，MSC 多次采樣、轉(zhuǎn)換位。有效條件：CONSE!=0,MSC1表示僅首次轉(zhuǎn)換同SHI信號(hào)的上升沿觸發(fā)采定時(shí)器，采樣轉(zhuǎn)換在前一轉(zhuǎn)換完成立即進(jìn)行。程序中設(shè)置為1MSC的作用是：在順序轉(zhuǎn)換或重復(fù)轉(zhuǎn)換中，若MSC置1則只需最初有一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，隨后都會(huì)在前一次轉(zhuǎn)換完成后，自動(dòng)進(jìn)入下一次轉(zhuǎn)換。否則的話，每次轉(zhuǎn)換完成都還需另個(gè)的觸發(fā)信號(hào)。-DATASHEET.2.5V 內(nèi)部參考電壓選擇位：01.5V，12.5VREFON 參考電壓控制位 0內(nèi)部參考電壓關(guān)閉 1則為打開(kāi)ADC12ON 內(nèi)核控制位 0關(guān)閉 1打開(kāi)ADC12TOVIE 轉(zhuǎn)換時(shí)間溢出中斷允許 0沒(méi)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)間溢出 1則表示發(fā)生ADC12TVIE溢出中斷允許位 0沒(méi)有發(fā)生溢出 1表示發(fā)生溢出以上5個(gè)位都設(shè)置0。整個(gè)初始化意為選擇使用外部參考源2 打開(kāi)ADC12模塊void Adc12Open(uchar doit)if(doit=0)ADC12CTL0 |= ADC12ON;ADC12CTL0 |= ADC12ENC; /允許轉(zhuǎn)換else if(doit=100)ADC12CTL0 &= ADC12ON; /不允許轉(zhuǎn)換ADC12CTL0 &= ADC12ENC;#define ADC12ON (0x0010u)#define ADC12ENC (0x0002u)寄存器ADC12CTL0中的ADC12ON復(fù)位時(shí)關(guān)閉ADC12的內(nèi)核，置位時(shí)打開(kāi)ADC12的內(nèi)核。寄存器同初始化，其實(shí)也可以看是初始化的一個(gè)步驟。即將ADC12CTL0中的ADC12ON和ENC置位，打開(kāi)內(nèi)核，允許ADC轉(zhuǎn)換。3 AdcDo函數(shù)設(shè)置AD轉(zhuǎn)換所使用的的模式和轉(zhuǎn)換首地址。AdcDo(0,2);void AdcDo(uint adr,uchar mod)ADC12CTL1 = (adr12)+ADC12SHP+(mod1);/SHP意思為由采樣定時(shí)器控制采樣#define ADC12SHP (0x0200u)二、操作寄存器ADC12CTL1CSSTARTADD SHS SHP ISSH ADC12DIV ADC12SSEL CONSEQ ADC12BUSY 15-12 11-10 9 8 7-54-3 2-1 0CSSTARTADD 轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器地址位，這4位表示二進(jìn)制0-15分別對(duì)應(yīng)ADC12MEM0-15.可以定義單次轉(zhuǎn)換地址或序列轉(zhuǎn)換的首地址。（程序中設(shè)置為0）擴(kuò)展采樣模式（SHP=0）：即SHI信號(hào)直接決定采樣時(shí)間，參看DATASHEET和時(shí)序圖；脈沖采樣模式時(shí)，SHI只負(fù)責(zé)輸入一個(gè)上升沿信號(hào)來(lái)觸發(fā)采樣，而采樣時(shí)間由ADC12CLK及SHT0_X或SHT1_X決定。SHS 采樣觸發(fā)輸入源選擇位0 ADC12SC1 TIMER_A.OUT12 TIMER_B.OUT03 TIMER_B.OUT1 （程序中為1）SHP 采樣信號(hào)(SAMPCON)選擇控制位0 采樣信號(hào)源自采樣觸發(fā)輸入信號(hào)1 源自采樣定時(shí)器，由輸入信號(hào)（即采樣信號(hào)）的上升沿觸發(fā)采樣定時(shí)器。 （程序中為0）ISSH 采樣輸入信號(hào)方向控制位 （程序中為0） 0 同向輸入 1 反向輸入ADC12DIV ADC12時(shí)鐘源分頻因子選擇位，分頻因子為3位二進(jìn)制加一。 （程序中為0即分頻因子為0）ADC12SSEL ADC12內(nèi)核時(shí)鐘源選擇0ADC12內(nèi)部時(shí)鐘源：ADC120SC1ACLK2MCLK3SMCLK（程序中為0，選ADC內(nèi)部時(shí)鐘）CONSEQ 轉(zhuǎn)換模式選擇位0單通道單次轉(zhuǎn)換 1 序列通道單次轉(zhuǎn)換2 單通道多次轉(zhuǎn)換 3序列通道多次轉(zhuǎn)換（程序中為2）ADC12BSSY ADC12忙標(biāo)志0 表示沒(méi)有活動(dòng) 1表示正處于采樣期間、轉(zhuǎn)換、或序列轉(zhuǎn)換期間。 （程序中為0）注：只用于單通道單次轉(zhuǎn)換模式3-15位只能大ENC=0的前提下才能修改，因而初始化時(shí)是讓ENC為復(fù)位。4SetTongDaovoid SetTongDao(uchar tongdao,uchar eos,uchar mem,uchar verf,uchar inter) 4 0 0 2 1char *pmem_ctl= ADC12MCTL;pmem_ctl += mem;/pmem_ctl加上mem，所指向的即為要操作的寄存器ADC12MCTLx*pmem_ctl = tongdao+ (eos7) + (verf4);if(inter=0)ADC12IE &= (0x1mem);elseADC12IE |= (0x1mem);此函數(shù)的功能是設(shè)置通道。有關(guān)通道的設(shè)置是針對(duì)某個(gè)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器，應(yīng)該設(shè)置以下內(nèi)容：1、選擇轉(zhuǎn)換通道 2、選擇的通道是否是轉(zhuǎn)換序列的最后一個(gè)通道3、選擇轉(zhuǎn)換參考電壓 4、轉(zhuǎn)換完畢后是否觸發(fā)中斷 指針變量pmem_ctl指向ADC12MCTL的基地址，參數(shù)mem的取值為015,對(duì)應(yīng)各存儲(chǔ)器。pmem_ctl加上mem，所指向的即為要操作的寄存器ADC12MCTLx，在本模塊中，應(yīng)當(dāng)至少使轉(zhuǎn)換序列的最后一個(gè)通道轉(zhuǎn)換完成時(shí)觸發(fā)中斷，以便置位等待轉(zhuǎn)換結(jié)束的標(biāo)志變量Wait,Wait為全局變量。實(shí)質(zhì)是對(duì)三、ADC12MCTL轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)控制寄存器的操作：EOSSREFINCH76 543 2 1 0EOS為序列結(jié)束控制位 0表示序列還沒(méi)有結(jié)束EOS=1表示此序列中最后一次轉(zhuǎn)換（程序中取0，取外部中斷源）EOS位于所需AD通道中最后一個(gè)通道的ADC12MCTLX中，并且，中斷允許是最后一個(gè)通道對(duì)應(yīng)的ADC12MEMX對(duì)應(yīng)的中斷允許置位。SREF 參考電壓選擇位 （程序中取2/3）0VR+=AVCC,VR=AVSS(采集兩路模擬電源)1VR+=VREF+ （內(nèi)部參考源）,VR-=AVSS（模擬電源）23 VR+=VAREF+（外部參考）,VR-=AVSS（模擬電源）4 VR+=AVCC,VR-=VREF_/VEREF-5 VR+ =VREF+,VR-= REF_/VEREF-6,7 VR+=VEREF+，VR-=VREF-/VEREF-INCH （程序中取0）0-7 A0-A7 （此為8路外部通道）8 VEREF+9 Veref+10 片內(nèi)溫度傳感器輸出11（Avcc-Avss）/2 此為4路內(nèi)部部通道12-15 A12 - A15其中四、ADC12IE為中斷使能寄存器ADC12IE.15 14 .1 0意思1為允許相應(yīng)的中斷標(biāo)志位ADC12IFG.X在置位時(shí)發(fā)生中斷請(qǐng)求，0為禁止中斷。順便介紹五、ADC12IFG各位為1表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，且轉(zhuǎn)換結(jié)果已經(jīng)裝入轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器，0表示ADC12MEMX被仿問(wèn)。因此上面的程序中，如果INTER=則禁止中斷，1則允許中斷。5 Adc12Govoid Adc12Go()uchar q0;for(q0=0;q016;q0+) AdMemq0=0;Wait=0;ADC12CTL0 |= ADC12ENC+ADC12SC;/轉(zhuǎn)換開(kāi)始while(Wait=0) ; /等待轉(zhuǎn)換結(jié)束此函數(shù)功能為使用軟件方式AD,全局?jǐn)?shù)組ADMEM用來(lái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換結(jié)果，在啟動(dòng)前前16位全部賦0并復(fù)位轉(zhuǎn)換完成標(biāo)示W(wǎng)AIT。啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方法為將ADC12CTL0的ENC置位，將寄存器在ADC12CTL0中的ADC12SC位置位，ADC12采樣保持時(shí)間與采樣頻率(由于近期要做簡(jiǎn)易示波器，要用到高頻采樣，所以對(duì)MSP430內(nèi)部的ADC12進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)。技術(shù)手冊(cè)中說(shuō)明ADC12的最高采樣頻率可以達(dá)到200ksps，但是經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)ADC12的最高采樣頻率只有165KHz；采樣保持時(shí)間與轉(zhuǎn)換時(shí)間是不可避免的。以下為微控資料：【采樣與轉(zhuǎn)換】ADC12完成對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程由兩部分組成:采樣保持和轉(zhuǎn)換.完成采樣轉(zhuǎn)換周期時(shí)間=采樣保持時(shí)間+轉(zhuǎn)換時(shí)間采樣保持時(shí)間：由產(chǎn)生SAMPCON信號(hào)開(kāi)始到結(jié)束所需時(shí)間，這期間ADC進(jìn)行對(duì)模擬信號(hào)采樣保持。在脈沖采樣模式時(shí)(SHP=1)，采樣時(shí)間：Tsample4 x ADC12CLK x N。式中，Tsample為采樣保持時(shí)間，ADC12CLK為ADC12內(nèi)核時(shí)鐘周期，N則由SHT1(SHT0)的4位二進(jìn)制碼決定。采樣保持時(shí)間與ADC12模塊的等效輸入電路有關(guān)。從ADC12模塊輸入看ADC內(nèi)部等效為一個(gè)電阻(2K)與一個(gè)電容(30pf)相串聯(lián).這個(gè)內(nèi)部RC常數(shù)直接影響著最小的采樣保持時(shí)間參數(shù).所以,在采樣轉(zhuǎn)換中有一個(gè)最小采樣保持時(shí)間值概念.這個(gè)最小采樣保持時(shí)間值從上式中可以看出是由ADC12CLK時(shí)間周期決定(N=1時(shí))，也就是說(shuō)ADC12CLK的最高頻率；這個(gè)頻率不能超出MSP430芯片手冊(cè)中所指定的最高頻率(最小采樣保持時(shí)間值)。關(guān)于脈沖采樣模式(SHP=1)這個(gè)最小采樣保持時(shí)間值因芯片不同，詳情可以查看相應(yīng)的芯片手冊(cè)。轉(zhuǎn)換時(shí)間：ADC12核將采樣保持的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字所需要的時(shí)間，這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間在脈沖采樣模式和擴(kuò)展采樣模式都是相同的。轉(zhuǎn)換時(shí)間=13 x（ADC12CLK/Fadc12clk）在脈沖采樣模式時(shí)完成一個(gè)模擬信號(hào)采樣轉(zhuǎn)換周期時(shí)間計(jì)數(shù)公式為：= (4 x ADC12CLK x N) + ( 13 xADC12CLK/Fadc12clk)以上內(nèi)容來(lái)自微控論壇，因?yàn)橐褂米罡卟蓸宇l率，對(duì)輸入時(shí)鐘以及采樣保持時(shí)間不清楚，1611頭文件中并未指出SHTx_x對(duì)應(yīng)的分頻因子具體是多少，所以自己親自實(shí)驗(yàn)測(cè)量。輸入信號(hào)為1kHz，ADC輸入時(shí)鐘為SMCLK，時(shí)鐘頻率為8MHz。#define SHT0_0 (0*0x100u)/分頻因子為N=0（此時(shí)無(wú)保持時(shí)間，無(wú)法運(yùn)行）#define SHT0_1 (1*0x100u)/分頻因子為N=8.8（對(duì)應(yīng)采樣頻率為166k）#define SHT0_2 (2*0x100u)/分頻因子為N=8.8 (對(duì)應(yīng)采樣頻率為166k）#define SHT0_3 (3*0x100u)/分頻因子為N=9（對(duì)應(yīng)采樣頻率為162k）#define SHT0_4 (4*0x100u)/分頻因子為N=16（對(duì)應(yīng)采樣頻率為104k）#define SHT0_5 (5*0x100u)/分頻因子為N=24（對(duì)應(yīng)采樣頻率為73k）#define SHT0_6 (6*0x100u)/分頻因子為N=32（對(duì)應(yīng)采樣頻率為57k）#define SHT0_7 (7*0x100u)/分頻因子為N=48（對(duì)應(yīng)采樣頻率為39k）#define SHT