chap5-6-ADC-LPC1700系列Cortex-M3

1、南京林业大学目 录 ADC简介1 ADC功能结构2ADC基本操作3总结4南京林业大学ADC简介|ADC功能特性ADC功能特性n具有掉电模式；n12位转换时间达200KHz；n一个或多个输入的Burst模式；n可选由输入跳变或定时器匹配信 号触发转换。VREFPVREFNAIN0AIN7VDDAVSSALPC1700系列Cortex-M3具有8个12位的逐次逼近式的ADC，并可以根据应用进行灵活配置。可应用于工业现场的模拟信号到数字信号转换。南京林业大学ADC简介|引脚描述AIN0AIN7路模拟输入通道VREFPVREFNADC参考电压输入VDDAVSSAADC电源输入ADC电源与参考电压应与数

2、字电源隔离，防止数字电路干扰南京林业大学ADC简介|典型应用信号调理模块RS-232总线 压力传感器 温度传感器 流量传感器 电流传感器驱执执行机构直接驱动执行机构 SP3243E/SP3232ERxDTxDRxDTxDAIN7AIN0传送现场信息至计算机系统进行处理。计算机输出控制信息至LPC17xx实现对执行机构的控制。信号的滤波、隔离、放大ADC将传感器信号转换为电信号南京林业大学ADC简介|典型应用传感器/变送器ADC反馈输入现场信号控制器DAC执行机构被控对像给定输入被控量ADC关键作用关键作用为数字反馈控制系统提供现场信号的模拟信号到数字信号的转换，增强控制系统的稳定性。n计算反馈

3、控制系统计算反馈控制系统南京林业大学目 录 ADC简介1 ADC功能结构2ADC基本操作3总结4南京林业大学多路开关ADC时钟SEL7.0 ADC功能结构|整体结构框图转换控制电路控制寄存器AD0CR数据寄存器ADDR0全局数据寄存器AD0GDRADC状态寄存器AD0STAT中断使能寄存器ADINTEN可编程分频器AIN0AIN7数据寄存器ADDR7ADC中断请求信号CLKDIV7.0AINAPB时钟 包含最后一次A/D转换结果，及状态信息。包含相应通道最后一次A/D转换结果及状态信息。 为ADC转换提供时钟南京林业大学ADC转换控制电路ADC控制寄存器AD0CRAIN0SEL7.0ADC时钟

4、AIN7 ADC功能结构|通道选择结构00100000编程AD0CR中的SEL字段可选择指定的输入通道。示例：当SEL7.0 =0 x20时, 将选择AIN5作为ADC转换信号输入。多路开关将8位模拟输入AINx轮流送到ADC转换电路，以节省成本。示例示例 通道选择结构控制输入多路开关的切换，依次将输入的信号送入ADC转换电路，以达到转换器的时分多路复用目的。结构如下：转换结果输出AIN南京林业大学 ADC功能结构|时钟结构A/D转换时钟 = Fpclk/(CLkDIV+1)ADC转换控制电路APB时钟可编程分频器CLKDIV7.0ADC时钟PDN控制寄存器AD0CR掉电控制ADC时钟生成时钟

5、生成 可编程分频器将APB时钟调整为转换所需的时钟最大可达13MHz。掉电模式(PDN=0)分频器仅在A/D转换器启动时启动采样时钟。空闲时保持复位状态(不产生采样时钟信号)，可节省功耗。 时钟结构接收时钟结构接收APB时钟，分频至适合的时钟，分频至适合的ADC时钟，用于控制时钟，用于控制AD的转换速率。其功能结构如下：的转换速率。其功能结构如下：南京林业大学硬件触发转换硬件触发转换当BURST为0且START取0 x100 x111时，由指定信号的边沿触发。可用于外部信号或定时触发AD转换。 ADC功能结构|转换模式EDGE=0,上升沿EDGE=1,下降沿SEL7.0P1.27/CAP0.1

6、ADC转换控制电路ADC控制寄存器AD0CR数据寄存器ADDR0数据寄存器ADDR7全局数据寄存器AD0GDR.ADC时钟AINP2.10MAT0.1 MAT0.3 MAT1.0 MAT1.1STARTEDGEAIN0AIN7多路开关软件启动转换软件启动转换当BURST为0且向START取值0 x1时，立即启动转换 ADC包含了多种转换模式，可实现灵活、高效的信号转换。包含了多种转换模式，可实现灵活、高效的信号转换。用户可自由的进行配置。用户可自由的进行配置。南京林业大学SEL7.0ADC转换控制电路ADC控制寄存器AD0CR数据寄存器ADDR0数据寄存器ADDR7全局数据寄存器AD0GDR.

7、ADC时钟AINSTARTBURSTAIN0AIN7多路开关0 0 00010 ADC功能结构|转换模式转换速率200KHzBURST模式模式当BURST为1且向START取值0 x1时，立即启动转换。先扫描SEL字段选中的编号低的通道，再扫描编号高的通道。重复扫描转换。 BUSRT模式可实现硬件扫描要转换的通道、转换相应的信号。模式可实现硬件扫描要转换的通道、转换相应的信号。可避免频繁的软件触发转换，极大减轻软件的负担。可避免频繁的软件触发转换，极大减轻软件的负担。南京林业大学数据寄存器ADDR0数据寄存器ADDR7.状态寄存器ADSTAT中断使能寄存器ADINTENADINTEN7.0DO

8、NE0DONE1DONE2DONE3DONE4DONE5DONE6DONE7ADGINTENNVIC控制器通道38 ADC功能结构|ADC中断控制结构当任意ADC通道转换完成且中断使能，则会触发中断。各ADC通道的中断由ADINTEN中相应位使能，同时AGDINTEN标识全局的中断发生。n单独的通道中断控制单独的通道中断控制n全局的通道中断控制全局的通道中断控制 指定通道转换完成任意通道转换完成产生中断请求南京林业大学ADC基本操作引脚、电源配置ADC转换结果处理ADC初始化配置南京林业大学ADC基本操作|电源、引脚配置电源控制：电源控制：通过置位PCONP.PADC位使能ADC时钟源引脚配置

9、：引脚配置：当使用ADC的模拟引脚测量电压时，可不理会引脚在PINSEL寄存器中的设置，但是这样会影响测量精度。可通过选择AIN功能改善测量精度。P0.23GPIO-AIN功能PCONP外设功率控制寄存器ADC模块电源模块PADCPINSELxADC电源开启未禁用引脚数字功能，转换精度较低正确的配置设置为AIN更高精度南京林业大学ADC基本操作|初始化配置PCONP |= 1 PADC;PISEL3 |= (unsigned)0 x03) 30;AD0CR = (1 5) | (Fpclk/1000000-1) 8) | (0 16) | (1 21) | (1 24);(1) 打开ADC功率

10、控制位(2) 配置引脚为AIN功能(3)设置转换通道，通道5(4)设置转换时钟，1MHz(5)设置转换模式，软件模式(7)设置启动方式，直接启动 ADC的初始化主要通过写的初始化主要通过写AD0CR配置配置ADC转换所需的时转换所需的时钟、工作模式、转换速率等完成。示例如下钟、工作模式、转换速率等完成。示例如下：(6)设置工作模式，正常南京林业大学ADC基本操作|中断系统配置zyIsrSet(NVIC_ADC, (unsigned long)adc0Isr, PRIO_TWO);ADINTEN = (1 4) & 0 xfff;使能ADC中断配置ISR和优先级ADC中断初始化需完成AD

11、C模块中断使能配置，以及相应的NVIC中断优先级、中断使能配置。中断发生时，在ISR中读取转换结果。示例如下：开启全局中断在ISR中读取转换结果并进行处理南京林业大学获取实际转换结果ADC基本操作|转换结果处理A/D转换完成后，转换结果保存在ADDRx和AD0GDR中。但该结果只是转换后的数字量，必须进行转换。读取转换结果读取转换结果实际电压=ADDRx * VREF / 4096假定要读取通道x的电压值，A/D的参考电压为VREF。则实际转换结果为：ulADCbuf = ADDRx;ulADCbuf = (ulADCbuf 4) & 0 xfff;ulADCData = (ulADCData * Vref)/4096;转换参考代码：南京林业大学 总 结u具有掉电模式，可以减少空闲时ADC功耗；