单片机内部ADC及其应用

单片机内部ADC及其应用STC12C5A60S2的内部ADC结构STC12C5A60S2的ADC结构具有增强型8051内核的宏晶单片机STC12C5A60S2内部有8路10位高速ADC，采用逐次比较型A/D转换，转换速率可达到250kHz，精度可达10位。8路电压输入型模拟信号输入接口与单片机的通用I/O端口P1口复用，通过ADC控制寄存器设置P1端口的功能，可以将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需要作为模拟信号输入端口使用的其他P1端口引脚仍可继续作为I/O端口使用。ADC结构如图所示STC12C5A60S2单片机的内部ADC结构由八路选择器、比较器、逐次比较寄存器、输出寄存器和控制寄存器组成ADC相关寄存器STC12C5A60S2单片机内部A/D转换相关的寄存器有P1ASF、ADC_CONTR、ADC_RES/ADC_RESL、AUXR1、IP、IE等A/D转换结束后，转换结果保存到ADC转换结果寄存器ADC_RES和ADC_RESL中，同时，将ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志ADC_FLAG置位，以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择由ADC控制寄存器ADC_CONTR的CHS2〜CHS0确定。ADC的转换速度由ADC控制寄存器的SPEED1和SPEED0确定。在使用ADC之前，应先给ADC上电，即置位ADC控制寄存器的ADC_POWER位P1口模拟功能控制寄存器——P1ASFSTC12C5A60S2系列单片机P1口的功能选择，可通过设置专用寄存器P1ASF来实现。当P1ASF中的相应I/O口位置1时，该位被设置为模拟输入通道；当P1ASF中的相应I/O口位置为0时，该位作为通用I/O端口使用。P1ASF格式A/D如下：ADC相关寄存器注意：该寄存器为只写寄存器，不能进行读操作，且不能够进行位操作模数转换控制寄存器——ADC_CONTRADC模块上电、转换速度、模拟输入通道的选择、启动模数转换及转换状态等，均可通过模数转换控制寄存器ADC_CONTR进行配置及查看。ADC_CONTR寄存器的格式如下：ADC相关寄存器模数转换控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含义如下：ADC_POWER：ADC电源控制位。当ADC_POWER置1时，打开ADC电源；为0时关闭ADC电源。当A/D转换进入空闲模式时，应关闭ADC电源降低功耗。初次打开ADC电源应适当延时，以稳定电源，保证模数转换精度ADC相关寄存器模数转换控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含义如下：SPEED1和SPEED0：模数转换速度控制位，具体功能设置如表所示ADC_FLAG：模数转换完成标志位。当A/D转换完成后，该位置1。无论ADC工作于查询方式还是中断方式，ADC_FLAG只能由软件清零ADC相关寄存器模数转换速度控制模数转换控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含义如下：ADC_START：模数转换器转换启动控制位。将该位设置为1时，启动A/D转换；当A/D转换完毕时，该位自动清零CHS2、CHS1和CHS0：模拟输入通道选择控制位，具体功能设置如表所示ADC相关寄存器模数转换速度控制ADC转换结果寄存器——ADC_RES和ADC_RESL专用寄存器ADC_RES和ADC_RESL寄存器用于保存A/D转换的结果ADC相关寄存器辅助寄存器1——AUXR1AUXR1寄存器的格式如下：其中的ADRJ位是A/D转换结果寄存器的数据格式调整控制位当ADRJ=0时，10位A/D转换结果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中。当ADRJ=1时，10位A/D转换结果的低8位存放在ADC_RESL中，高2位存放在ADC_RES的低2位中。系统复位时，ADRJ=0ADC中断相关寄存器ADC的中断控制位是中断允许寄存器IE的EA和EADC位，IE寄存器的格式如下:ADC相关寄存器其中，当EA=1时表示CPU开放中断，当EA=0时表示CPU关闭所有中断。EADC是A/D转换中断允许位，当EADC=1时允许A/D转换中断