第4次课ADDA转换器

4.15 A/D转换器 A/D转换器描述 A/D转换器的基本时钟由VPB时钟提供。可编程分频器可将时钟调整至逐步逼近转换所需的4.5MHz（最大）。如要要得到10位精度的结果，需要11个A/D转换时钟。A/D转换器的参考电压来自V3A和VSSA引脚。4.15 A/D转换器 特性 LPC2114/2124具有一个AD转换器，LPC2200系列具有两个AD转换器，它们具有如下特性：10位逐次逼近式模式转换器；测量范围：03.3V；10位转换事件=2.44us；可设置AD转换触发方式；具有掉电模式。Lpc2138 中的AD引脚4.15 A/D转换器 A/D转换器描述引脚名称类型引脚描述AIN7AIN0输入模拟输入。A/D转换器单元可分时测量这8个引脚上的输入信号电压。即使这些引脚设置为GPIO功能，仍可以使用A/D转换器部件。V3A,VSSA电源模拟电源和地。它们分别与标称的V3和VSSD的电压相同，但为了降低噪声和出错几率，两者应当隔离。转换器的VrefP和VrefN信号在内部与这两个电源信号相连。A/D引脚描述4.15 A/D转换器 A/D转换器内部结构ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7 A/D转换器寄存器描述ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7名称描述访问复位值ADCRA/D控制寄存器。A/D转换开始前，必须设置ADCR寄存器来选择工作模式。读写0 x0000001ADDRA/D数据寄存器。该寄存器包含ADC的结束标志位和10位的转换结果（当结束标志位为1时，转换结果才是有效的）。读写NA A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELSEL：从AIN3AIN0(LPC2114/2124)或AIN7AIN0(LPC2212/2214)中选择采样和转换输入引脚。Bit0控制AIN0，bit1控制AIN1，依此类推。1:对应输入端被选中；0:对应输入端未选中；注意：软件模式下只能置位其中一位，硬件模式下可以是任意组合。ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL0123456700000000位值AIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7 A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELCLKDIV：将VPB时钟（PCLK）进行分频，得到AD转换时钟。分频后的时钟必须小于或等于4.5MHz。通常将CLKDIV编程为允许的最小值，以获得4.5MHz或稍低于4.5MHz的时钟。A/D转换器时钟 PCLK/(CLKDIV+1)CLKDIV (PCLK/AD转换时钟)-1 A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELBURST：BURST/软件方式控制。当该位为0时，选择软件方式启动AD转换，需要11个时钟才能完成。当该位为1时，选择BURST(突发)模式启动AD转换，所需时钟数由CLK字段控制。BURST模式下，对所有在SEL字段中置1的位对应的输入端进行转换，首先转换的是最低有效位。然后是更高的位。如此周而复始，直至该位清零。A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSEL0123456700110110位值AIN0AIN1AIN2AIN3AIN4AIN5AIN6AIN7首先转换最低有效位再转换更高的有效位AIN2AIN3AIN5AIN6 A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELPDN：控制AD部件是否工作。1:A/D转换器处于正常工作模式；0:A/D转换器处于掉电模式；A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELTEST1:0：器件测试控制位。00:正常模式；01:数字测试模式；10:DAC测试模式；11:一次转换测试模式；A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELSTART：该字段用于控制AD转换的启动方式，该字段只有在BURST为0时有效。000:不启动；001:立即启动转换；010:P0.16引脚出现预置的电平时，启动AD转换。以下值也具有相同特性；011:P0.22引脚；100:MAT0.1引脚；101:MAT0.3引脚；110:MAT1.0引脚；111:MAT1.1引脚；A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7ADCR位2726:2423:222119:171615:87:0功能EDGESTARTTEST1:0PDNCLKSBURSTCLKDIVSELEDGE：当START字段的值为010111时，该位的设置有效。0:在所选CAP/MAT信号的下降沿启动转换1:在所选CAP/MAT信号的上升沿启动转换 A/D转换器寄存器描述控制寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA00：这些位读出时为0。用于未来扩展功能更强大的AD转换器。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0V/VddA：当DONE位为1时，该字段包含对SEL字段选中的Ain脚的转换结果，为一个二进制数。转换结果为0时，表示Ain引脚电平小于、等于或接近于VSSA。为0 x3FF时，表示Ain引脚电平等于、大于或接近于VddA。输入电压计算公式为：Vin=结果(VSSA/0 x3FF)ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA00：这些位读出时为0。它们允许连续A/D值的累加，而不需要屏蔽处理，使得至少有256个值不会溢出到CHN字段。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0CHN：该字段包含的是LS位的转换通道。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA00：这些位读出为0。用于未来CHN字段的扩展，使之兼容更多通道的转换值。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0OVERUN：在BURST模式下，如果在转换产生最低位之前，以前转换的结果丢失或被覆盖，该位将置位。读ADDR寄存器时，该位清零。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器ADDRA/D转换控制电路A/D数据寄存器ADCRA/D控制寄存器FpclkAD转换时钟VICAIN0AIN1AIN7位313029:2726:2423:1615:65:0功能DONEOVERUN0CHN0V/VddA0DONE：AD转换完成标志位。当AD转换结束时该位置位。在读取ADDR或ADCR被写入时，该位清零。如果在转换过程中，设置了ADCR，那么该位将置位，并启动一次新的转换。ADDR A/D转换器寄存器描述数据寄存器4.15 A/D转换器 使用A/D转换器的注意要点AD转换器的时钟不能大于4.5MHz；使用MAT引脚触发AD转换启动时，相应的MAT信号不必输出到引脚。使用MAT引脚触发的方法，可以实现AD转换定时启动；BURST模式下，每次转换结束后立即开始下一路的转换，所以BURST模式具有最高的效率；软件模式下，SEL字段中只能有一位置位，如果多位置位，将使用最低有效位。A/D转换器操作示例操作流程计算ADC部件时钟设置引脚连接模块设置AD工作模式启动AD转换等待转换结束读取转换结果 A/D转换器操作示例#define ADCLK 4500000 /定义AD部件时钟频率，单位：Hz#define ADBIT 10 /定义BURST模式下的转换精度#define ADBIT2 (10-ADBIT).PINSEL1=(PINSEL1&0 xFC3FFFFF)|0 x00400000;ADCR=(0 x01 27)|/EDGE (0 x05 24)|/START (0 x00 22)|/TEST1:0 (0 x01 21)|/PDN (ADBIT2 17)|/CLKS (0 x00 16)|/BUREST (Fpclk/ADCLK+1)8)|/CLKDIV (0 x01 0);/SELADCR|=(1 6)&0 x3FF;.使用软件方式对Ain0转换：设置引脚连接模块硬件触发边沿设置AD启动设置测试模式设置AD部件上电设置BURST模式精度BURST模式禁止启动AD转换等待转换结束读取转换结果转换通道选择ADC部件时钟演示void InitSeg()PINSEL0=0 x00000000;IODIR0 =0 x3FFC;void SegDisplay(unsigned short val)IOPIN0=val2;int main()unsigned int tmp;InitSeg();PINSEL1=0 x400000;/*进行ADC模块设置，其中xn表示第n位设置为x(若x超过一位，则向高位顺延)*/AD0CR=(1 0)|/SEL=1，选择通道0 (4 8)|/40+1，即转换时钟为10/41=?MHz (0 16)|/BURST=0，软件控制转换操作 (0 17)|/CLKS=0，使用11clock转换 (1 21)|/PDN=1，正常工作模式(非掉电转换模式)(0 22)|/TEST1:0=00，正常工作模式(非测试模式)(1 24)|/START=1，直接启动ADC转换 (0 24)&0 x7)=0)tmp=(tmp6)&0 x3ff;SegDisplay(tmp);AD0CR|=(1 24);return 0;4.15 D/A转换器 10位数模转换器 电阻串联结构 缓冲输出 掉电模式 选择的转换速度与功率有关管脚描述管脚名称类型 描述Aout模拟输出当DACR写入一个新值，该管脚上的电压为VALUE/1024*VrefVref参考电压该管脚连接到AD转换器的VrefP信号。VDDAVSSA模拟电源分别于V3和VSSD的电压相同，但为了降低噪声和出错几率，两者应当隔离4.15 D/A转换器 Lpc2132/4/6/8有一个10-bit的DAC，它只有一个寄存器，很容易使用 D/A 转换器描述位31:171615:65:0功能不要向这里写1BIASDACDATA不写1注：第16位称为BIAS位，如果这位为1，则转换时间位2.5us，可驱动输出700uA电流；若为0，转换时间位1us，驱动电流位350uADA输出正弦波#include PINSEL1=(PINSEL1&(0 x318)|0 x218;while(1)for(i=0;i=15;i+)value=1023.0*(sin(i*2*3.14159265/16.0)+1)/2.0;DACR=(int)value)&0 x3ff)6;delay();