MSP430-AD采样用法.doc

msp430 AD初始化流程msp430AD初始化流程：单片机 ADC编程的流程如下：1初始化，void Adc12int()ADC12CTL0 &= ADC12ENC;/使AD模块处于初始状态ADC12CTL0 = ADC12MSC+ADC12SHT0_15+ADC12SHT1_15;/使用外部部3.3V参考电压，使用采样保持器。/#define ADC12ENC (0x0002u)#define ADC12MSC (0x0080u)#define ADC12SHT0_15 (15*0x100u)#define ADC12SHT1_15 (15*0x1000u)/一、寄存器ADC12CTL0:SHT1 SHT0 MSC 2.5V REFON ADC120N ADC12TOVIE ADC12TVIE ENC ADC12SC15-12 11-87 6 54 3 2 1 0ADC120SC：ADC12内部时钟源（启动）ENC 位为转换允许，1允许AD转换，0时为不允许转换，即复位状态；由于ADC12CTL0和ADC12CTL1的一些位和ADCMCTILX的所有位必须在ENC位复位时才能修改。因而初始过程为：ENC复位设置转换启动方式打开参考电压选择采样保持器时间SHT1 SHT0 采样保持定时器1和0,定义转换结果中转换时序与采样时钟ADC12CLK的关系。程序设置都为1，MSC 多次采样、转换位。有效条件：CONSE!=0,MSC1表示仅首次转换同SHI信号的上升沿触发采定时器，采样转换在前一转换完成立即进行。程序中设置为1MSC的作用是：在顺序转换或重复转换中，若MSC置1则只需最初有一个触发信号，随后都会在前一次转换完成后，自动进入下一次转换。否则的话，每次转换完成都还需另个的触发信号。-DATASHEET.2.5V 内部参考电压选择位：01.5V，12.5VREFON 参考电压控制位 0内部参考电压关闭 1则为打开ADC12ON 内核控制位 0关闭 1打开ADC12TOVIE 转换时间溢出中断允许 0没发生转换时间溢出 1则表示发生ADC12TVIE溢出中断允许位 0没有发生溢出 1表示发生溢出以上5个位都设置0。整个初始化意为选择使用外部参考源2 打开ADC12模块void Adc12Open(uchar doit)if(doit=0)ADC12CTL0 |= ADC12ON;ADC12CTL0 |= ADC12ENC; /允许转换else if(doit=100)ADC12CTL0 &= ADC12ON; /不允许转换ADC12CTL0 &= ADC12ENC;#define ADC12ON (0x0010u)#define ADC12ENC (0x0002u)寄存器ADC12CTL0中的ADC12ON复位时关闭ADC12的内核，置位时打开ADC12的内核。寄存器同初始化，其实也可以看是初始化的一个步骤。即将ADC12CTL0中的ADC12ON和ENC置位，打开内核，允许ADC转换。3 AdcDo函数设置AD转换所使用的的模式和转换首地址。AdcDo(0,2);void AdcDo(uint adr,uchar mod)ADC12CTL1 = (adr12)+ADC12SHP+(mod1);/SHP意思为由采样定时器控制采样#define ADC12SHP (0x0200u)二、操作寄存器ADC12CTL1CSSTARTADD SHS SHP ISSH ADC12DIV ADC12SSEL CONSEQ ADC12BUSY 15-12 11-10 9 8 7-54-3 2-1 0CSSTARTADD 转换存储器地址位，这4位表示二进制0-15分别对应ADC12MEM0-15.可以定义单次转换地址或序列转换的首地址。（程序中设置为0）扩展采样模式（SHP=0）：即SHI信号直接决定采样时间，参看DATASHEET和时序图；脉冲采样模式时，SHI只负责输入一个上升沿信号来触发采样，而采样时间由ADC12CLK及SHT0_X或SHT1_X决定。SHS 采样触发输入源选择位0 ADC12SC1 TIMER_A.OUT12 TIMER_B.OUT03 TIMER_B.OUT1 （程序中为1）SHP 采样信号(SAMPCON)选择控制位0 采样信号源自采样触发输入信号1 源自采样定时器，由输入信号（即采样信号）的上升沿触发采样定时器。 （程序中为0）ISSH 采样输入信号方向控制位 （程序中为0） 0 同向输入 1 反向输入ADC12DIV ADC12时钟源分频因子选择位，分频因子为3位二进制加一。 （程序中为0即分频因子为0）ADC12SSEL ADC12内核时钟源选择0ADC12内部时钟源：ADC120SC1ACLK2MCLK3SMCLK（程序中为0，选ADC内部时钟）CONSEQ 转换模式选择位0单通道单次转换 1 序列通道单次转换2 单通道多次转换 3序列通道多次转换（程序中为2）ADC12BSSY ADC12忙标志0 表示没有活动 1表示正处于采样期间、转换、或序列转换期间。 （程序中为0）注：只用于单通道单次转换模式3-15位只能大ENC=0的前提下才能修改，因而初始化时是让ENC为复位。4SetTongDaovoid SetTongDao(uchar tongdao,uchar eos,uchar mem,uchar verf,uchar inter) 4 0 0 2 1char *pmem_ctl= ADC12MCTL;pmem_ctl += mem;/pmem_ctl加上mem，所指向的即为要操作的寄存器ADC12MCTLx*pmem_ctl = tongdao+ (eos7) + (verf4);if(inter=0)ADC12IE &= (0x1mem);elseADC12IE |= (0x1mem);此函数的功能是设置通道。有关通道的设置是针对某个转换存储器，应该设置以下内容：1、选择转换通道 2、选择的通道是否是转换序列的最后一个通道3、选择转换参考电压 4、转换完毕后是否触发中断 指针变量pmem_ctl指向ADC12MCTL的基地址，参数mem的取值为015,对应各存储器。pmem_ctl加上mem，所指向的即为要操作的寄存器ADC12MCTLx，在本模块中，应当至少使转换序列的最后一个通道转换完成时触发中断，以便置位等待转换结束的标志变量Wait,Wait为全局变量。实质是对三、ADC12MCTL转换存储控制寄存器的操作：EOSSREFINCH76 543 2 1 0EOS为序列结束控制位 0表示序列还没有结束EOS=1表示此序列中最后一次转换（程序中取0，取外部中断源）EOS位于所需AD通道中最后一个通道的ADC12MCTLX中，并且，中断允许是最后一个通道对应的ADC12MEMX对应的中断允许置位。SREF 参考电压选择位 （程序中取2/3）0VR+=AVCC,VR=AVSS(采集两路模拟电源)1VR+=VREF+ （内部参考源）,VR-=AVSS（模拟电源）23 VR+=VAREF+（外部参考）,VR-=AVSS（模拟电源）4 VR+=AVCC,VR-=VREF_/VEREF-5 VR+ =VREF+,VR-= REF_/VEREF-6,7 VR+=VEREF+，VR-=VREF-/VEREF-INCH （程序中取0）0-7 A0-A7 （此为8路外部通道）8 VEREF+9 Veref+10 片内温度传感器输出11（Avcc-Avss）/2 此为4路内部部通道12-15 A12 - A15其中四、ADC12IE为中断使能寄存器ADC12IE.15 14 .1 0意思1为允许相应的中断标志位ADC12IFG.X在置位时发生中断请求，0为禁止中断。顺便介绍五、ADC12IFG各位为1表示转换结束，且转换结果已经装入转换存储器，0表示ADC12MEMX被仿问。因此上面的程序中，如果INTER=则禁止中断，1则允许中断。5 Adc12Govoid Adc12Go()uchar q0;for(q0=0;q016;q0+) AdMemq0=0;Wait=0;ADC12CTL0 |= ADC12ENC+ADC12SC;/转换开始while(Wait=0) ; /等待转换结束此函数功能为使用软件方式AD,全局数组ADMEM用来存储转换结果，在启动前前16位全部赋0并复位转换完成标示WAIT。启动转换的方法为将ADC12CTL0的ENC置位，将寄存器在ADC12CTL0中的ADC12SC位置位，ADC12采样保持时间与采样频率(由于近期要做简易示波器，要用到高频采样，所以对MSP430内部的ADC12进行了一些实验。技术手册中说明ADC12的最高采样频率可以达到200ksps，但是经过研究发现ADC12的最高采样频率只有165KHz；采样保持时间与转换时间是不可避免的。以下为微控资料：【采样与转换】ADC12完成对一个模拟信号模数转换过程由两部分组成:采样保持和转换.完成采样转换周期时间=采样保持时间+转换时间采样保持时间：由产生SAMPCON信号开始到结束所需时间，这期间ADC进行对模拟信号采样保持。在脉冲采样模式时(SHP=1)，采样时间：Tsample4 x ADC12CLK x N。式中，Tsample为采样保持时间，ADC12CLK为ADC12内核时钟周期，N则由SHT1(SHT0)的4位二进制码决定。采样保持时间与ADC12模块的等效输入电路有关。从ADC12模块输入看ADC内部等效为一个电阻(2K)与一个电容(30pf)相串联.这个内部RC常数直接影响着最小的采样保持时间参数.所以,在采样转换中有一个最小采样保持时间值概念.这个最小采样保持时间值从上式中可以看出是由ADC12CLK时间周期决定(N=1时)，也就是说ADC12CLK的最高频率；这个频率不能超出MSP430芯片手册中所指定的最高频率(最小采样保持时间值)。关于脉冲采样模式(SHP=1)这个最小采样保持时间值因芯片不同，详情可以查看相应的芯片手册。转换时间：ADC12核将采样保持的模拟信号转换成数字所需要的时间，这个转换时间在脉冲采样模式和扩展采样模式都是相同的。转换时间=13 x（ADC12CLK/Fadc12clk）在脉冲采样模式时完成一个模拟信号采样转换周期时间计数公式为：= (4 x ADC12CLK x N) + ( 13 xADC12CLK/Fadc12clk)以上内容来自微控论坛，因为要使用最高采样频率，对输入时钟以及采样保持时间不清楚，1611头文件中并未指出SHTx_x对应的分频因子具体是多少，所以自己亲自实验测量。输入信号为1kHz，ADC输入时钟为SMCLK，时钟频率为8MHz。#define SHT0_0 (0*0x100u)/分频因子为N=0（此时无保持时间，无法运行）#define SHT0_1 (1*0x100u)/分频因子为N=8.8（对应采样频率为166k）#define SHT0_2 (2*0x100u)/分频因子为N=8.8 (对应采样频率为166k）#define SHT0_3 (3*0x100u)/分频因子为N=9（对应采样频率为162k）#define SHT0_4 (4*0x100u)/分频因子为N=16（对应采样频率为104k）#define SHT0_5 (5*0x100u)/分频因子为N=24（对应采样频率为73k）#define SHT0_6 (6*0x100u)/分频因子为N=32（对应采样频率为57k）#define SHT0_7 (7*0x100u)/分频因子为N=48（对应采样频率为39k）#define SHT