2023学年完整公开课版模数转换ADC

项目5图书馆剩余座位显示装置CC2530ADCADC概述CC2530具有ADC的功能，进行模拟信号与数字信号转换CC2530的ADC支持14位的模拟数字转换，具有多达12位的有效数字位。它包括一个模拟多路转换器，多达8个独立的可配置通道、一个参考电压的发生器。ADC的主要特点如下：可选的抽取率；8个独立的输入通道，可接受单端或差分信号；参考电压可选为内部单端、外部单端、外部差分或AVDD5；中断请求的产生；转换结束时DMA触发；温度传感器输入；电池测量功能。ADC操作ADC输入ADC运行模式选择ADC转换结果处理ADC中断ADC输入ADC输入引脚连接在端口0上，ADC的输入引脚为AIN0~AIN7引脚，分别对应端口0的P0_0~P0_7引脚。ADC输入可以分为ADC单端输入、ADC差分输入、片上温度传感器输入、AVDD/3输入ADC输入ADC单端输入：ADC输入的AIN0~AIN7以通道号码0~7表示，分别连接P0端口的P0_1~P0_7。ADC差分输入：ADC差分输入由ADC输入对AIN0-AIN1、AIN2-AIN3、AIN4-AIN5和AIN6-AIN7组成，以通道号码12~15表示。片上温度传感器输入：片上温度传感器用于测量片上温度。可以由寄存器控制作为ADC输入。AVDD5/3输入：AVDD5/3输入连接AVDD5引脚，适用于AIN7输入引脚的外部电压或适用于AIN6-AIN7输入引脚的差分电压。ADC运行模式ADC运行模式和初始化转换由三个控制寄存器来控制。三个寄存器分别是ADCCON1、ADCCON2、ADCCON3ADC运行模式ADCCON1的EOC位是一个状态位，当一个转换结束时，此位变为高电平；当读取转换值时，此位被清零。ADCCON1.ST位用于启动一个转换序列。当此位设置为高电平时，ADCCON1.STSEL为11，并且没有转换在运行时，会启动一个序列。当这个序列转换完成后，此位被清零。ADCCON2寄存器控制转换序列的执行。ADCCON3寄存器控制单个转换的通道号码、参考电压和抽取率。单个转换在寄存器ADCCON3写入后将立即发生，或如果一个转换序列在进行时，该序列结束之后立即发生。该寄存器位的编码和ADCCON2是完全一样的。ADC转换结果和中断ADC数字转换结果以2的补码的形式表示。对于单端配置，由于输入信号和地面之间的差值总是一个正符号数，所以结果总是为正值。对于差分输入，由于差分配置，两个引脚之间的差分被转换，这个差分可以是负符号数。ADC转换结果由ADCCON1来控制，当数字转换结束时，转换结果存放在寄存器ADCH和ADCL中，但是转换结果总是存放在ADCH和ADCL寄存器组合的有效数字字段中。ADC中断是通过ADCCON3触发控制的，当一个单个转换完成时，ADC将产生一个中断，当一个转换序列完成时，ADC将不产生中断。ADC寄存器ADC控制寄存器ADCCON1ADC控制寄存器ADCCON2ADC控制寄存器ADCCON3ADC测试寄存器TR0ADC数据低位ADCLADC数据高位ADCHADC控制寄存器ADCCON1ADC控制寄存器ADCCON1主要用于判断AD转换是否结束、开启AD转换以及选择AD转换项位名称复位R/W描述7EOC0R/H0转换结束。当ADCH被获取的时候清除。如果已读取前一数据之前，完成一个新的转换，EOC位仍然为高。0：转换没有完成

1：转换完成6ST0--开始转换。读为1，直到转换完成0：没有转换正在进行1：开始转换序列如果ADCCON1.ATAEL=11没有其它序列进行转换5~4STSEL[1~0]11R/W1启动选择，选择该事件，将启动一个新的转换序列。00：P2.0引脚的外部触发

01：全速，不等待触发器10：定时器1通道0比较事件

11：ADCCON1.ST=13~2RCTRL[1~0]00R/W控制16位随机数发生器。操作完成自动清零。00：正常运行

01：LFSR的时钟一次10：保留

11：停止。关闭随机数发生器1~0--11R/W保留ADC控制寄存器ADCCON1在设置AD转换时，需要停止AD或开启AD，此时需要设置ADC控制寄存器ADCCON1的“6~4”位/*开启/停止AD转换*/ADCCON1=0x30;ADCCON1|=0x40;ADC控制寄存器ADCCON2ADC控制寄存器2—ADCCON2主要作用是控制转换序列是如何执行的。并且ADCCON2寄存器的8个通道可以用于DMA触发，每完成一个转换序列将产生一个DMA触发位名称复位R/W描述7~6SREF[1~0]00R/W选择参考电压用于序列转换00：内部参考电压01：AIN7引脚上的外部参考电压10：AVDD5引脚11：AIN6-AIN7差分输入外部参考电压5~4SDIV01R/W为包含在转换序列内的通道设置抽取率，抽取率也决定完成转换需要的时间和分辨率00：64抽取率（7位有效数字位）01：128抽取率（9位有效数字位）10：256抽取率（10位有效数字位）11：512抽取率（12位有效数字位）3~0SCH0000R/W序列通道选择，选择序列结束，一个序列可以是从AIN0到AIN7（SCH<=7）也可以从差分输入AIN0-AIN1到AIN6-AIN7（8<=SCH<=11）。对于其它设置，只能执行单个转换。当读取的时侯，这些位将代表有转换进行的通道号码。0000：AIN00001：AIN10010：AIN20011：AIN30100：AIN40101：AIN10110：AIN60111：AIN71000：AIN0-AIN11001：AIN2-AIN31010：AIN4-AIN51011：AIN6-AIN71100：GND1101：正电压参考1110：温度传感器1111：VDD/3ADC控制寄存器ADCCON2如果采用转换序列，参考电压为电源电压，对P0.7进行采样，抽取率设置为512，其ADCCON2寄存器的具体设置如下：/*ADCCON2寄存器设置*/ADCCON2=0xb7;ADC控制寄存器ADCCON3ADCCON3主要作用是控制AD单次转换是如何执行的位名称复位R/W描述7：6EREF[1:0]00R/W选择用于额外转换的参考电压00：内部参考电压01：AIN7引脚上的外部参考电压10：AVDD5引脚11：AIN6-AIN7差分输入外部参考电压5：4EDIV00R/W设置用于额外转换的抽取率。抽取率也决定可完成转换需要的时间和分辨率00：64抽取率（7位有效数字位）

01：128抽取率（9位有效数字位）10：256抽取率（10位有效数字位）11：512抽取率（12位有效数字位）3：0ECH0000R/W单个通道选择。选择写ADCCON3触发的单个转换所在的通道号码。当单个转换完成，该位自动清除。0000：AIN00001：AIN10010：AIN20011：AIN30100：AIN40101：AIN10110：AIN60111：AIN71000：AIN0-AIN11001：AIN2-AIN31010：AIN4-AIN51011：AIN6-AIN71100：GND1101：正电压参考1110：温度传感器1111：VDD/3ADC控制寄存器ADCCON3如果采用单次转换，参考电压为电源电压，对P0.7进行采样，抽取率设置为512，其ADCCON3寄存器的具体设置/*ADCCON3寄存器设置*/ADCCON3=0xb7;ADC测试寄存器0—TR0ADC测试寄存器0—TR0主要作用是连接温度传感器进行测试。此寄存器的第“7~1”位为保留位，当把第“0”位设置为1时，连接温度传感器进行测试位名称复位R/W描述7：1--0000000R0保留0ADCTM0R/W设置为1来连接温度传感器到SOC_ADC。ADC数据寄存器ADC数据数据寄存器是用来存放AD模数转换结果的。ADC数据寄存器分为数据低位寄存器ADCL和数据高位寄存器ADCHADC数据低位ADC数据高位位名称复位R/W描述7：2ADC[5:0]000000RADC转换结果低位部分1：0--00R0保留位名称复位R/W描述