AD转换电子课件

1、AD转换转换智能家电控制技术与实施智能家电控制技术与实施ADAD转换转换芯片的芯片的ADCADC功能功能 1温度读取程序设计温度读取程序设计 2 2实训任务实训任务31 1芯片的芯片的ADCADC功能功能模模/数转换实际上就是在允许的范围内（量程内），数转换实际上就是在允许的范围内（量程内），把一个模拟信号的大小用一个整数来近似地表示。把一个模拟信号的大小用一个整数来近似地表示。 1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能在模在模/数转换中，存在三个重要的概念，数转换中，存在三个重要的概念，量程量程（测（测量的最大值）、量的最大值）、刻度数刻度数、精度精度，其中的精度由量，其中的精度由量程和刻度数

2、决定。程和刻度数决定。在单片机的模在单片机的模/数转换中，量程是由参考电压决定数转换中，量程是由参考电压决定的，而刻度数则是由模的，而刻度数则是由模/数转换模块中用来保存转数转换模块中用来保存转换结果的位数决定。换结果的位数决定。例如，某单片机用来保存模例如，某单片机用来保存模/数转换结果的位数为数转换结果的位数为8位，由于一个位，由于一个8位的数能表示的范围为位的数能表示的范围为0255共共256（28）个数，因此总共有）个数，因此总共有256个刻度，精度为个刻度，精度为参考电压参考电压/256/256，假设参考电压为，假设参考电压为5 5V V，则该单片机则该单片机模模/数转换的精度为数转

3、换的精度为5/2560.020V=20mV。 1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能 MC9S08AC16内置了内置了810位可选位可选AD转换器转换器，具有较，具有较高的转换速度（在高的转换速度（在10位转换精度及位转换精度及2 MHz的转换频率条的转换频率条件下，单次件下，单次AD转化只需要转化只需要14s）以及多种转换模式以及多种转换模式选择，选择，最多可输入最多可输入8路模拟信号路模拟信号。 AD0AD3，AD8AD11，VREFH，VREFL，VDDAD，VSSAD。 ADC数据寄存器ADC输入中断逻辑时钟发生器ADC通道选择Bus ClockA

4、DACKPRS3PRS0ADICLKATDCH4ATDCH0PTB3PTB0PTD3PTD0ALTCLK内部总线AIENCOCO1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能AD状态控制寄存器状态控制寄存器ADC1SC1、ADC1SC2数据结果寄存器数据结果寄存器ADC1RH、ADC1RL比较值寄存器比较值寄存器ADC1CVH、ADC1CVL设置寄存器设置寄存器ADC1CFG引脚使能寄存器引脚使能寄存器APCTL1、APCTL2、APCTL31 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76543210定义COCO/IDMASAIENADCOADADADADAD1 转换结束0正在转换1中断允许0中断禁止

5、1连续转换0单独转换CH4CH3CH2CH1CH0ADC通道选择ADC1SC11 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76543210定义ADACTADTRGACFEACFGT00R1R11 没有转换0 正在转换1软件触发0硬件触发1允许比较0禁止比较1比较小于触发0比较大于触发未用ADC1SC21 1芯片的芯片的ADCADC功能功能ADC1RLADC1RH1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76 543 21 0定义ADLPCADIVADLSMPMODEADICLK电源工作配置时钟分频选择采样时间设置转换模式选择时钟选择ADC1CFG1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit7

6、6 543 21 0定义ADLPCADIVADLSMPMODEADICLK电源工作配置时钟分频选择采样时间设置转换模式选择时钟选择ADC1CFG1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76 543 21 0定义ADLPCADIVADLSMPMODEADICLK电源工作配置时钟分频选择采样时间设置转换模式选择时钟选择ADC1CFG1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76 543 21 0定义ADLPCADIVADLSMPMODEADICLK电源工作配置时钟分频选择采样时间设置转换模式选择时钟选择ADC1CFG1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能bit76 543 21 0定义ADL

7、PCADIVADLSMPMODEADICLK电源工作配置时钟分频选择采样时间设置转换模式选择时钟选择ADC1CFG1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能APCTL1APCTL2APCTL31 1芯片的芯片的ADCADC功能功能一是选择准确一是选择准确AD通道；通道；二是设置二是设置AD的最佳转换频率，的最佳转换频率，AD的最佳转的最佳转换频率是换频率是1MHz，我们需要选择适当的时钟源和我们需要选择适当的时钟源和分频系数一满足这一要求。分频系数一满足这一要求。 1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能ADC转换的软件设计转换的软件设计可以采可以采用中断方式也可以采用查询用中断方式也可以采用查询方

8、式，右图是采用查询方式方式，右图是采用查询方式的软件流程图。的软件流程图。设置设置ADC参数参数并启动并启动ADC结束结束开始开始COCO=1读数据结果寄存器读数据结果寄存器。10位位模式时模式时，先读先读ADC1RH再再读读ADC1RL。读了以后系读了以后系统自动复位统自动复位COCO是否禁止禁止ADC功能以节约能功能以节约能耗耗（这是可选操作这是可选操作）1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能 例子：采用循环查询的方式编程实现对输入信号PTD2/AD10的AD转换。要求ADC的参数设置如下：q单次采样，软件触发，快速转换，单次采样，软件触发，快速转换，8位位AD，总线时钟总线时钟（已知总线

9、时钟为（已知总线时钟为4MHz）。）。 分析：q由于要求采取查询方式，因此应该禁止由于要求采取查询方式，因此应该禁止AD转换结束中转换结束中断请求位；断请求位；qAD采样时钟的最佳频率为采样时钟的最佳频率为1MHz，由于总线时钟为由于总线时钟为4MHz，因此应该选择因此应该选择4分频。分频。q综合原题目的要求，综合原题目的要求，ADC1CFG、ADC1SC1、APCTL2的值为：的值为： ADC1CFG=0 x40;ADC1CFG=0 x40; ADC1SC1=0 x0A; ADC1SC1=0 x0A; APCTL2=0 x04; APCTL2=0 x04;1 1芯片的芯片的ADCADC功能功

10、能 程序代码如下：v/AD初始化v ADC1CFG=0 x40;v ADC1SC1=0 x1F;/关电源 开PTD2为0 x0Av APCTL2=0 x04;v转换AD函数请自行完成1 1芯片的芯片的ADCADC功能功能练习1在按键响蜂鸣程序基础上，请用函数完成转换PTD2/AD10端口AD，并用16进制，显示其AD值，其中ADC1SC1_COCO为1转换AD结束，为0，转换没有结束通过求温度v热敏线公司提供了温度电阻对应表热敏线公司提供了温度电阻对应表v温度电阻对应表可以转换为温度、电阻、温度电阻对应表可以转换为温度、电阻、对应表对应表v使得值连续排列形成温度表使得值连续排列形成温度表v在温

11、度表中选取感兴趣的温度范围在温度表中选取感兴趣的温度范围，（到度）到度）v则与温度的对应关系为小于的统则与温度的对应关系为小于的统一按，大于的统一按处理，处于一按，大于的统一按处理，处于中间范围的温度将为表中的个元中间范围的温度将为表中的个元素素v/室温室温ADAD转温度表转温度表=vbyte const AD_tmp_tab= byte const AD_tmp_tab= v v 108,107,107,106,106,105,105,104,104,103, /AD40-49 108,107,107,106,106,105,105,104,104,103, /AD40-49v 103,10

12、2,102,102,101,101,0,0,0,1, /AD50-59 103,102,102,102,101,101,0,0,0,1, /AD50-59v 1,2,2,2,3,3,4,4,4,5, /AD60-69 1,2,2,2,3,3,4,4,4,5, /AD60-69 v 5,5,6,6,7,7,7,7,8,8, /AD70-79 5,5,6,6,7,7,7,7,8,8, /AD70-79 v 9,9,9,10,10,10,11,11,11,12, /AD80-89 9,9,9,10,10,10,11,11,11,12, /AD80-89 v 12,12,13,13,14,14,14,

13、15,15,15, /AD90-99 12,12,13,13,14,14,14,15,15,15, /AD90-99 v 16,16,16,17,17,17,18,18,18,19, /AD100-109 16,16,16,17,17,17,18,18,18,19, /AD100-109 v 19,19,20,20,20,21,21,21,22,22, /AD110-119 19,19,20,20,20,21,21,21,22,22, /AD110-119 v 22,23,23,23,24,24,24,25,25,25, /AD120-129 22,23,23,23,24,24,24,25,2

14、5,25, /AD120-129 v 26,26,27,27,27,28,28,28,29,29, /AD130-139 26,26,27,27,27,28,28,28,29,29, /AD130-139 v 29,30,30,30,31,31,31,32,32,33, /AD140-149 29,30,30,30,31,31,31,32,32,33, /AD140-149 v 33,33,34,34,34,35,35,35,36,36, /AD150-159 33,33,34,34,34,35,35,35,36,36, /AD150-159 v 36,37,37,38,38,38,39,39

15、,40,40, /AD160-169 36,37,37,38,38,38,39,39,40,40, /AD160-169 v 40,41,41,42,42,43,43,44,44,44, /AD170-179 40,41,41,42,42,43,43,44,44,44, /AD170-179 v 45,45,46,46,47,47,48,48,49,49, /AD180-189 45,45,46,46,47,47,48,48,49,49, /AD180-189 v 50,50,51,51,52,53,53,54,54,55, /AD190-199 50,50,51,51,52,53,53,54,54,55, /AD190-199v 55,56,57,57,58,59,59,60,61,61, /AD200-209 55,56,57,57,58,59,59,60,61,61, /AD200-209 v 62,63,64,64,65,66,67,68,69,70,; /AD210-219 62,63,64,64,65,66,67,68,69,70,; /AD210-219 通过求温度vif(ROOM_AD 40) ROOM_TMP = 109;if(ROOM_AD 217) ROOM_T