嵌入式系统实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,嵌入式系统实验,ARM的A/D 接口实验,1,提纲,1,3,2,4,5,基础知识,实验目的,实验内容,预备知识,实验设备,6,实验过程,7,思考题,2,一 实验目的,实验目的,熟悉,ARM,本身自带的八路十位,A/D,控制器及相应寄存器。,编程实现,ARM,系统的,A/D,功能。,掌握带有,A/D,的,CPU,编程实现,A/D,功能的主要方法。,3,二 实验内容,实验内容,学习,A/D,接口原理，了解实现,A/D,系统对于系统的软件和硬件要求。阅读,ARM,芯片文档，掌握,ARM,的,A/D,相关寄存器的功能，熟悉,ARM,系统硬件的,A/D,相关接口。利用外部模拟信号编程实现,ARM,循环采集全部前,4,路通道，并且在超级终端上显示。,4,三 预备知识,预备知识,了解,A/D,采样的原理；,了解采样频率的设置；,5,四 实验设备,实验设备,ARM,嵌入式开发平台,用于,ARM7TDMI,的,JTAG,仿真器,6,五 基础知识,模/数转换,我们经常遇到的物理参数，如电流、电压、温度、压力、速度,电量或非电量都是模拟量。,模拟量的大小是连续分布的，且经常也是时间上的连续函数。,要将模拟量转换成数字信号需经,采样,量化,编码,三个基本过程（数字化过程）,7,五 基础知识,采样,按采样定理对模拟信号进行等时间间隔采样，将得到的一系列时域上的样值去代替,u=f(t),，,即用,u0,、,u1,、,un,代替,u=f(t),。,这些样值在时间上是离散的值，但在幅度上仍然是连续模拟量。,8,五 基础知识,量化,在幅值上再用离散值来表示。方法是用一个量化因子,Q,去度量；,u0,、,u1,、,，,便得到整量化的数字量。,u0=2.4Q 2Q 010,u1=4.0Q 4Q 100,u2=5.2Q 5Q 101,u3=5.8Q 5Q 101,9,五 基础知识,编码,将整量化后的数字量进行编码，以便读入和识别；,编码仅是对数字量的一种处理方法。,例如：,Q=0.5V/,格，设用三位（二进编码）,10,五 基础知识,分类,按被转换的模拟量类型可分为：,时间,/,数字,电压,/,数字,机械变量,/,数字,电压,/,数字转换器：,按转换方式可分为：直接转换、间接转换。,按输出方式分可分为：并行、串行、串并行。,按转换原理可分为：计数式、比较式。,按转换速度可分为：低速、中速、高速。,按转换精度和分辨率可分为：,3,位、,4,位、,8,位、,10,位、,12,位、,14,位、,16,位等。,11,五 基础知识,S3C44B0 AD转换器,S3C44B0,集成了一个路,10,位,A/D,转换器，它是一个逐次比较型的,ADC,内部结构中包括模拟输入多路复用器，自动调零比较器，时钟产生器，,10,位逐次逼近寄存器（,SAR,）。这个,ADC,还提供可编程选择的睡眠模式，,可以节电减少功率损失。,12,五 基础知识,A/D控制寄存器,13,五 基础知识,采样比率寄存器,14,五 基础知识,采样比率寄存器,15,五 基础知识,转换结果数据寄存器,16,五 基础知识,实验说明,设置,A/D,采样的时钟频率,假定,CPU,主时钟的频率为,66MHZ,，,并且将,A/C,采样预分频寄存器（,ADCPSR,）,置为,20,，而完成一次转换至少需要,16,个时钟周期，则采样频率可以采用下面公式计算：,f,66M / (2 * (20 + 1)/16,98.2 KHZ,10.2us,下面代码实现该功能：,rADCPSR,=20;,值得注意的就是：尽管芯片的最大转换速率为,100KSPS,，,但由于,S3C44B0,内部没有采样保持电路，所以要精确测量一个输入信号，输入信号的频率最好低于,100HZ,。,17,五 基础知识,启动采样,将,ADCCON,寄存器的,BIT0,置1可以启动转换，当启动转换后，该位会被自动清除。同时启动转换时还需要指定转换通道,下面代码启动通道2的采样转换：,rADCCON,=0x1|(0x22);,18,五 基础知识,获取转换结果,当,A/D,转换结束后，可以读取,ADCDAT,寄存器的内容,下面代码等待通道2的,A/D,转换，完毕后读取数据,while(!(rADCCON,data=,rADCDAT,;,19,六 思考题,思考题,逐次逼近型的,A/D,转换器原理是什么？,A/D,转换的重要指标包括哪些？,ARM,的,A/D,功能的相关寄存器有哪几个，对应的地址是什么？,如何启动,ARM,开始转换,A/D,，有几种方式？转换开始时,ARM,是如何知道转换哪路通道的？如何判断转换结束？,20,