LV.12 D19 ADC实验 学习笔记

一、ADC简介

1.1 ADC    

        ADC(Analog to Digital Converter)即模数转换器，指一个能将模拟信号转化为数字信号的电子元件

1.2 ADC主要参数

分辨率    

        ADC的分辨率一般以输出二进制数的位数来表示，当最大输入电压一定时，位数越高，分辨率越高； n位的ADC能区分输入电压的最小值为满量程输入的1/2^n； 比如一个12位的ADC，最大输入电压为1.8v，那么该ADC能区分的最小电压为1.8v/2^12≈0.00044v，当转换的结果为m时，则 实际的电压值为m*(1.8v/2^12)；

二、 Exynos4412下的ADC控制器

 

这4个引脚是ADC专用引脚。（本次实验实验XadcAIN3）

可选10位精度或者12位精度，有四个通道，最大转换速度1M s是采样 ps是秒，采样频率是1M/s。

他有一个前提ADC时钟是5MHz。每五个时钟采样一次。支持采样保持功能和低功耗模式

模拟输入范围是0-1.8V

PCLK是时钟源，是100M的，这里拿66M举例，当分频是65时，分频后的时钟频率就是1MHz

因为他五个周期采样一次，1MHz在除以5是ADC的转换频率，所以转换速度就是200kHz，频率的倒数就是转换周期，也就是5us。

但是注意，时钟频率不能超过5M，因为他的极限转换速度是1M。

三、ADC寄存器

控制寄存器、延迟寄存器、数据寄存器、中断功能寄存器、选择通道寄存器

RES： 设置精度是10位或12位

ECFLG：这个写的有问题，它是只读的位，如果转换完成则会自动置1，否则是0.

PRSCEN： 写1打开分频器，写0关闭分频器

PRSCVL：设置寄存器的分频倍数。如果你往这个区域写了个N，实际的分频倍数则是N+1。ADC的最大转换速度是1MHz，所以时钟频率不能超过5MHz，所以N一定要设置在19-255之间。

STANDBY： 1待机模式（低功耗模式），0正常模式

READ_START: ADC转化的数据会放入一个寄存器，读走数据就会自动进行下次转化，不读就停止转化。写1开启此模式，写0关闭

ENABLE_START：写1开始转换，然后自动变成0。如果开启READ_START模式，则此模式自动失效。

ADCADT寄存器：用于存储转化结果，只用[11:0]位，读的时候要将高20位清零，不然随机结果可能会影响结果。

ADCMUX寄存器：用于选择转换的通道。由于ADC只有一个，而我们有四个引脚支持ADC功能，所以采取分时复用模式，同一时间只有一个通道可以转化。（本次实验实验AIN3）

步骤：对ADCCON寄存器进行设置，然后选择转换的通道，然后设置ADCCON的[0]位开始转换，ADCCON的[15]位变成1，然后区ADCDAT寄存器读取转换结果。

四、ADC编程

#include "exynos_4412.h"int main()
{unsigned int AdcValue;/*将ADC的精度设置为12bit*/ADCCON = ADCCON | (1 << 16);/*使能ADC的分频器*/ADCCON = ADCCON | (1 << 14);/*设置ADC的分频 ADC时钟频率=PLCK/(19+1)=5MHz,ADC的转换频率=5MHz/5=1MHz*/ADCCON = ADCCON & (~(0xFF << 6)) | (19 << 6);/*关闭待机模式，使能正常模式*/ADCCON = ADCCON & (~(1 << 2));/*关闭通过读使能AD转换*/ADCCON = ADCCON & (~(1 << 1));/*选择转换通道 3通道*/ADCMUX = 3;while(1){/*开始转换*/ADCCON = ADCCON | 1;/*等待转换完成*/while(!(ADCCON & (1 << 15)));/*读取转换结果*/AdcValue = ADCDAT & 0xFFF;/*将结果转换成实际的电压值 =AdcValue*(1800/4096) mv*/AdcValue =AdcValue * 0.44;/*打印转换结果*/printf("AdcValue = %dmv\n", AdcValue);}return 0;
}

五、作业

1.编程实现通过LED状态显示当前电压范围

注：

电压在1501mv~1800mv时，LED2、LED3、LED4、LED5点亮
电压在1001mv~1500mv时，LED2、LED3、LED4点亮
电压在501mv~1000mv时，LED2、LED3点亮
电压在0mv~500mv时，LED2闪烁

#include "exynos_4412.h"void Delay(unsigned int Time)
{while(Time--);
}int main()
{unsigned int AdcValue;/*将ADC的精度设置为12bit*/ADCCON = ADCCON | (1 << 16);/*使能ADC的分频器*/ADCCON = ADCCON | (1 << 14);/*设置ADC的分频 ADC时钟频率=PLCK/(19+1)=5MHz,ADC的转换频率=5MHz/5=1MHz*/ADCCON = ADCCON & (~(0xFF << 6)) | (19 << 6);/*关闭待机模式，使能正常模式*/ADCCON = ADCCON & (~(1 << 2));/*关闭通过读使能AD转换*/ADCCON = ADCCON & (~(1 << 1));/*选择转换通道 3通道*/ADCMUX = 3;/*LED2*/GPX2.CON = GPX2.CON | (0x1 << 28);/*LED3*/GPX1.CON = GPX1.CON | 0x1;/*LED4*/GPF3.CON = GPF3.CON | (0x1 << 16);/*LED5*/GPF3.CON = GPF3.CON | (0x1 << 20);while(1){/*开始转换*/ADCCON = ADCCON | 1;/*等待转换完成*/while(!(ADCCON & (1 << 15)));/*读取转换结果*/AdcValue = ADCDAT & 0xFFF;/*将结果转换成实际的电压值 =AdcValue*(1800/4096) mv*/AdcValue =AdcValue * 0.44;/*打印转换结果*/printf("AdcValue = %dmv\n", AdcValue);if(AdcValue > 1501){GPX2.DAT = GPX2.DAT | (1 << 7);GPX1.DAT = GPX1.DAT | 1;GPF3.DAT = GPF3.DAT | (1 << 4);GPF3.DAT = GPF3.DAT | (1 << 5);}else if(AdcValue > 1001){GPX2.DAT = GPX2.DAT | (1 << 7);GPX1.DAT = GPX1.DAT | 1;GPF3.DAT = GPF3.DAT | (1 << 4);}else if(AdcValue > 501){GPX2.DAT = GPX2.DAT | (1 << 7);GPX1.DAT = GPX1.DAT | 1;}else{GPX2.DAT = GPX2.DAT | (1 << 7);Delay(1000000);GPX2.DAT = GPX2.DAT & (~(1 << 7));}}return 0;
}