cortex m0 lpc1114 adc start位控制转换

瑞生 阅读8226次

“START位”位于AD模块控制寄存器bit24~bit26。

位 符号 值 描述 复位值
7:0 SEL 选择哪个引脚用作采集和转换，当bit0=1，用AD0；当bit1=1，…，当bit7=1，用AD7在软件控制模式，当(BURST=0)，只允许选择一个引脚，也就是说，这7位当中，只允许有1个位是1

在硬件扫描模式，当(BURST=1)，可以允许1个，也可以允许多个甚至允许8个引脚都开启。如果所有位都是0，将自动使得SEL=0X01，即选择AD0

 0x00
15:8 CLKDIV APB时钟(PCLK)除以(CLKDIV+1)就是AD模块的时钟，这个值必须≤4.5MHz。 0
16 BURST 触发模式位（注意：当BURST=1的时候，AD0INTEN寄存器中的ADGINTEN位必须为0） 0
0 软件控制模式：需要11个时钟转换
1 硬件扫描模式：AD转换将会按照CLKS位设置的速度重复转换，扫描所有SEL设置成1的位。首先扫描SEL中最小的设置成1的位，然后扫描再大一些的设置成1的位。在转换过程中，把此位写0，可以停止转换。（注意：如果BRUST=1，START位必须为000，否则将不会开启转换。）
19:17 CLKS 时钟精度选择位，精度越高，转换时间越长 000
0x0 11 clocks / 10 bits
0x1 10 clocks / 9 bits
0x2 9 clocks / 8 bits
0x3 8 clocks / 7 bits
0x4 7 clocks / 6 bits
0x5 6 clocks / 5 bits
0x6 5 clocks / 4 bits
0x7 4 clocks / 3 bits
23:20 – 保留位，禁止给这些位写1 Na
26:24 START 当BURST=0，这些位控制软件控制转换方式 0
0x0 没有开始
0x1 开始转换
0x2 当PIO0_2/SSEL/CT16B0_CAP0引脚上产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
0x3 当PIO1_5/DIR/CT32B0_CAP0引脚上产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
0x4 当CT32B0_MAT0产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
0x5 当CT32B0_MAT1产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
0x6 当CT16B0_MAT0产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
0x7 当CT16B0_MAT1产生bit27位设置的边沿信号，开始转换
27 EDGE 只有在START位为010~111时，这个位有效 0
0 在CAP/MAT引脚上产生上升沿触发转换
1 在CAP/MAT引脚上产生下降沿触发转换
31:28 – 保留位，不允许写1到这些位 Na

在CR寄存器中，由SEL位选择输入通道，由CLKDIV决定AD时钟，由BURST位控制转换触发模式，CLKS位决定转换精度，START位和EDGE位决定了软件触发模式下的转换模式。

新建一个工程，结构如下图所示：

lpc1114adc

在adc.h中，加入以下代码：

  1. #ifndef __NXP_ADC_H
  2. #define __NXP_ADC_H
  3. #define? Vref?? 3300
  1. extern void ADC_Init(uint8_t Channel);
  2. extern uint32_t ADC_Read(uint8_t Channel);
  1. #endif

在adc.c文件中，加入以下代码：

  1. #include “lpc11xx.h”
  2. #include “adc.h”
  3. void ADC_Init(uint8_t Channel)
  4. {
  5. ???if(Channel>7) return;
  6. ???LPC_SYSCON->PDRUNCFG &= ~(0x1<<4);??????? // ADC模块上电
  7. ???LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<13);???? // 使能ADC时钟
  8. ???LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<16);???? // 使能IOCON时钟
  9. ???switch(Channel)
  10. ???{
  11. ??????case 0: // 通道0配置 set channel 0
  12. ??????LPC_IOCON->R_PIO0_11 &= ~0x07;????????????? //
  13. ??????LPC_IOCON->R_PIO0_11 |= 0x02;????? // 把P0.11引脚设置为AD0功能
  14. ??????LPC_IOCON->R_PIO0_11 &= ~(3<<3) ; ?// 去掉上拉和下拉电阻
  15. ??????LPC_IOCON->R_PIO0_11 &= ~(1<<7) ;?? // 模拟输入模式
  16. ??????break;
  17. ??????case 1:? // 通道1配置 set channel 1
  18. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_0 &= ~0x07;????????????? //
  19. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_0 |= 0x02;?????????????? // 把P1.0引脚设置为AD1功能
  20. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_0 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  21. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_0 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  22. ??????break;
  23. ??????case 2:? // 通道2配置 set channel 2
  24. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_1 &= ~0x07;????????????? //
  25. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_1 |= 0x02;?????????????? // 把P1.1引脚设置为AD2功能
  26. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_1 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  27. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_1 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  28. ??????break;
  29. ??????case 3:? // 通道3配置 set channel 3
  30. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_2 &= ~0x07;????????????? //
  31. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_2 |= 0x02;?????????????? // 把P1.2引脚设置为AD3功能
  32. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_2 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  33. ??????LPC_IOCON->R_PIO1_2 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  34. ??????break;
  35. ??????case 4:? // 通道4配置 set channel 4
  36. ??????LPC_IOCON->SWDIO_PIO1_3 &= ~0x07;????????????? //
  37. ??????LPC_IOCON->SWDIO_PIO1_3 |= 0x02;??? // 把P1.3引脚设置为AD4功能
  38. ??????LPC_IOCON->SWDIO_PIO1_3 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  39. ??????LPC_IOCON->SWDIO_PIO1_3 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  40. ??????break;
  41. ??????case 5:? // 通道5配置 set channel 5
  42. ??????LPC_IOCON->PIO1_4 &= ~0x07;????????????? //
  43. ??????LPC_IOCON->PIO1_4 |= 0x01;?????????????? // 把P1.4引脚设置为AD5功能
  44. ??????LPC_IOCON->PIO1_4 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  45. ??????LPC_IOCON->PIO1_4 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  46. ??????break;
  47. ??????case 6:? // 通道6配置 set channel 6
  48. ??????LPC_IOCON->PIO1_10 &= ~0x07;????????????? //
  49. ??????LPC_IOCON->PIO1_10 |= 0x01;?????????????? // 把P1.10引脚设置为AD6功能
  50. ??????LPC_IOCON->PIO1_10 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  51. ??????LPC_IOCON->PIO1_10 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  52. ??????break;
  53. ??????case 7:? // 通道7配置 set channel 7
  54. ??????LPC_IOCON->PIO1_11 &= ~0x07;????????????? //
  55. ??????LPC_IOCON->PIO1_11 |= 0x01;?????????????? // 把P1.11引脚设置为AD7功能
  56. ??????LPC_IOCON->PIO1_11 &= ~(3<<3) ;?????????? // 去掉上拉和下拉电阻
  57. ??????LPC_IOCON->PIO1_11 &= ~(1<<7) ;?????????? // 模拟输入模式
  58. ??????break;
  59. ??????default:break;
  60. ???}
  61. ???LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL &= ~(1<<16);??? // 关闭IOCON时钟
  62. ???LPC_ADC->CR = (1<<Channel)|? ?/* bit7:bit0?? 选择通道Channel*/
  63. (24<<8);? ?/* bit15:bit8? 把采样时钟频率设置为2MHz 50/(24+1)*/
  64. }
  65. uint32_t ADC_Read(uint8_t Channel)
  66. {
  67. ???uint32_t adc_value=0;
  68. ???LPC_ADC->CR |= (1<<24); // 启动转换
  69. ???while((LPC_ADC->DR[Channel]&0x80000000)==0);
  70. ???adc_value = (LPC_ADC->DR[Channel]>>6)&0x3FF;
  71. ???adc_value = (adc_value*Vref)/1024; // 转换为真正的电压值
  72. ???return adc_value;????? ? // 返回结果
  73. }

此文件中，定义了两个函数，一个是ADC初始化函数ADC_Init()，一个是ADC读值函数ADC_Read()。

第3~63行，ADC初始化函数，入口参数是通道号。

第5行，如果入口参数大于7，入口参数错误，退出函数。

第6行，给PDRUNCFG寄存器bit4写1，给ADC模块上电。

第7行，给SYSAHBCLKCTRL寄存器bit13写1，开启ADC模块时钟。

第8行，给SYSAHBCLKCTRL寄存器bit16写1，开启IOCON模块时钟，因为接下来，我们要配置单片机的引脚了。

第9~60行的配置，请看IOCON模块中相关引脚的寄存器，根据引脚寄存器的定义进行配置。

第61行，关闭IOCON时钟，因为引脚配置完毕，用不着这个模块了，关闭时钟节省功耗。

第62行，配置CR寄存器，选择通道，配置时钟。

第64~72行，ADC读值函数。

第66行，定义一个存放ADC值的变量。

第67行，启动转换。

第68行，观察数据寄存器转换完成标志位，等待转换完成。

第69行，获取ADC值。ADC值位于DR寄存器bit6~bit15位。读出来DR寄存器的值右移6位，即LPC_ADC->DR[channel]>>6；再把移位后的数的bit0~bit9取出，即把bit10以上的数都写成0，即把数“与”0x1111111111，

0与任何数都为0，1与任何数都为任何数，所以结果不会改变bit0~bit9的值，bit10以上的位都为0，即（LPC_ADC->DR[channel]>>6&0x3FF）。很多童鞋看到这条语句很复杂，无形中给自己的大脑设立了第一个门槛，然后分析了半天，没有头绪。当我给他们解释一番之后，才发现，只要看了DR寄存器的定义，和C语言中“右移”运行于“与”的运行即可解决。所以Ration再次强调，高手并不是掌握了特有的技术，而是掌握了扎实的基础。

第70行，把ADC值转换成电压值。因为ADC值是10位精度，210=1024，也就是说，ADC值由0~1023来表示0~VDD的电压值。利用等比公式

x/adc_value=Vref/1024??? x表示真实电压值

由上面等比公式得出：x=adc_value*Vref/1024

DR寄存器：（DR[0]~DR[7]）

位 符号 值 描述 复位值
5:0 – 保留位 0
15:6 V_VREF 当DONE位为1时，这些位表示ADC引脚上的测出的ADC值 不定
29:16 – 保留位 0
30 OVERRUN 当转换完成的值没有被读出，而又一次转换完成，此位置1，读取DR寄存器值后，此位清0 0
31 DONE 转换完成标志位，转换完成置1，读取DR寄存器后，此位清0 0

 

在main.c文件中，输入以下代码：

  1. #include “lpc11xx.h”
  2. #include “uart.h”
  3. #include “adc.h”
  4. void delay(void)
  5. {
  6. uint16_t i,j;
  7. for(j=0;j<5000;j++)
  8. for(i=0;i<500;i++);
  9. }
  10. int main()
  11. {
  12. uint16_t adc_value;
  13. UART_init(9600);
  14. ADC_Init(7);
  15. while(1)
  16. {
  17. delay();
  18. adc_value = ADC_Read(7);
  19. UART_send_byte(adc_value)>>8);
  20. UART_send_byte(adc_value);
  21. }
  22. }

打开串口调试助手，选好串口号，波特率调成9600，选择十六进制接收，即可以看到在AD7(P1.11)通道上测到的电压值。注意：输入到AD7(P1.11)引脚上的电压值不能超过VDD，否则将烧毁内部ADC模块，甚者烧毁整个芯片。

因为Vref=3300mV，所以发送到电脑的电压值单位也是mV，先发送高8位数据，后发送低8位数据。

文章标签：