C8051F020学习笔记-ADC0.doc

三, 关于ADC0(ADC在PIC里面总算是完整的弄过一次了,但是基础还是很薄弱,尤其是转换时间的控制,而面对F020的ADC0,相关寄存器较多,所以做一个专题)C8051F020/1 的ADC0 子系统包括一个9 通道的可编程模拟多路选择器（AMUX0），一个可编程增益放大器（PGA0）和一个100ksps、12 位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，(F020的ADC0只有一个逐次逼近的ADC,它能实现9路输入是因为它有一个9通道的多路选择器(AMUX0)。片上的特殊功能寄存器（简称SFR）有11个与ADC0的控制相关，它们是：AMUX0SLAMUX0通道选择寄存器；AMX0CFAMUX0配置寄存器；ADC0CFADC0配置寄存器；ADC0CNADC0控制寄存器；ADC0HADC0数据字MSB寄存器；ADC0LADC0数据字LSB寄存器；ADC0GTHADC0下限数据高字节寄存器；ADC0GTL-ADC0下限数据低字节寄存器；ADC0LTHADC0上限数据高字节寄存器；ADC0LTLADC0上限数据低字节寄存器；REF0CN基准电压控制寄存器。3.1 ADC0工作方式ADC0 的最高转换速度为100ksps，其转换时钟来源于系统时钟分频，分频值保存在寄存器ADC0CF 的ADCSC 位。 3.1.1 启动转换 有4 种转换启动方式，由ADC0CN 中的ADC0 启动转换方式位（AD0CM1，AD0CM0）的状态决定。转换触发源有：1 向ADC0CN 的AD0BUSY 位写1；2 定时器3 溢出（即定时的连续转换）；3 外部ADC 转换启动信号的上升沿，CNVSTR；4 定时器2 溢出（即定时的连续转换）。备注：（关于ADC0的开始转换，1，可以在软件里面设置，直接给AD0BUSY写1，然后直接输出转换结果。这种方式需要不断的扫描，不断的输出结果，似乎有点费劲。如果采用第三种方式，即用一个开关来控制ADC的启动，那样，在没有按键的情况下，ADC不需要扫描，或许可以用第二种或者第四种方式，我用一个按键来启动定时器的开始计数，技术满之后再启动ADC的转换。总之，除非处理芯片的主要目的就是为了AD转换，要不采用第一种方法只会显得有点笨。）关于 ADC0CNAD0ENAD0TMAD0INTAD0BUSYAD0CM1AD0CM0AD0WINTAD0LJST位7位6位5位4位3位2位1位0 1 0 0 0 0 0 0 0(该寄存器可以位寻址，所以在清零的时候，可以直接写AD0INT=0就可以。)位7： AD0EN：ADC0 使能位0：ADC0 禁止。ADC0 处于低耗停机状态。1：ADC0 使能。ADC0 处于活动状态，并准备转换数据。（在ACD0初始化里，该位肯定是被置高的。）位6： AD0TM：ADC 跟踪方式位0：当ADC 被使能时，除了转换期间之外一直处于跟踪方式。1：由ADSTM1-0 定义跟踪方式。（该位设置为“0”）位5： AD0INT：ADC0 转换结束中断标志，该标志必须用软件清0。0：从最后一次将该位清0 后，ADC0 还没有完成一次数据转换。1：ADC 完成了一次数据转换。（该位为标志位，可以用来查询，如果为1了，则说明ADC已经完成了一次转换，直接清零就ok）位4： AD0BUSY：ADC0 忙标志位读：0：ADC0 转换结束或当前没有正在进行的数据转换。AD0INT 在AD0BUSY 的下降沿被置1。1：ADC0 正在进行转换。写：0：无作用1：若ADSTM1-000b 则启动ADC0 转换。备注：（该位可以用来做启动指令，也可以用来做查询等待。While（!(AD0BUSY）;位3-2： AD0CM1-0：ADC0 转换启动方式选择位。如果AD0TM = 0：00：向AD0BUSY 写1 启动ADC0 转换。01：定时器3 溢出启动ADC0 转换。10：CNVSTR 上升沿启动ADC0 转换。11：定时器2 溢出启动ADC0 转换。如果AD0TM = 1：00：向AD0BUSY 写1 时启动跟踪，持续3 个SAR 时钟，然后进行转换。01：定时器3 溢出启动跟踪，持续3 个SAR 时钟，然后进行转换。10：只有当CNVSTR 输入为逻辑低电平时ADC0 跟踪，在CNVSTR 的上升沿开始转换。11：定时器2 溢出启动跟踪，持续3 个SAR 时钟，然后进行转换。（在这里，由于前面的AD0TM被设置为0，采用软件控制AD0BUSY启动转换，因此，这里写为“00”）位1： AD0WINT：ADC0 窗口比较中断标志。该位必须用软件清0。0：自该标志被清除后未发生过ADC0 窗口比较匹配。1：发生了ADC0 窗口比较匹配。（这里直接写0）位0： AD0LJST：ADC0 数据左对齐选择位。0：ADC0H:ADC0L 寄存器数据右对齐。1：ADC0H:ADC0L 寄存器数据左对齐（选择数据右对齐，写0）综上所述：在初始化的时候，采用ADC0BUSY控制ADC启动，寄存器数据右对齐读出。因此ADC0CN=0X80;在AD转换函数里面，另外再写ADC0BUSY=1;delay（）； while（!(ADC0BUSY）;即为启动转换，在转换的时候，ADCOBUSY保持高电平，转换完毕后，ADC0BUSY恢复低电平。（转换数据被保存在ADC数据字的MSB 和LSB 寄存器：ADC0H 和ADC0L。至于转换后的数据是选择左对齐还是右对齐，则由ADC0CN里面的AD0LJST决定。在前面已经选择了右对齐）当通过向AD0BUSY 写1启动数据转换时，应查询AD0INT 位以确定转换何时结束（也可以使用ADC0 中断）。建议的查询步骤如下：1 写0到AD0INT；2 向AD0BUSY 写1；3 查询并等待AD0INT 变1；4 处理ADC0 数据3.1.2 关于AMX0CFAIN67ICAIN45ICAIN23ICAIN01IC位7位6位5位4位3位2位1位0(该寄存器主要用来配置输入通道作为单端输入还是双端差分输入。由于我的八路通道都需要作为单端输入，所以该寄存器全部写0，即为AMX0CF=0X00;)位7-4： 未使用。读 = 0000b；写 = 忽略位3 AIN67IC：AIN6、AIN7 输入对配置位0: AIN6 和AIN7 为独立的单端输入1: AIN6, AIN7 为（分别为）+, -差分输入对位2 AIN45IC：AIN4、AIN5 输入对配置位0: AIN4 和AIN5 为独立的单端输入1: AIN4, AIN5 为（分别为）+, -差分输入对位1 AIN23IC：AIN2、AIN3 输入对配置位0: AIN2 和AIN3 为独立的单端输入1: AIN2, AIN3 为（分别为）+, -差分输入对位0 AIN01IC：AIN0、AIN1 输入对配置位0: AIN0 和AIN1 为独立的单端输入1: AIN0, AIN1 为（分别为）+, -差分输入对3.1.3 关于 AMX0SLAMX0AD3AMX0AD2AMX0AD1AMX0AD0位7位6位5位4位3位2位1位0（该寄存器用来做AMUX9路选择开关的配置，即为通道选择寄存器）位7-4： 未使用。读 = 0000b；写 = 忽略位3-0： AMX0AD3-0: AMUX0 地址位0000-1111b: 根据下表选择ADC 输入（具体请参照C8051F02X.PDF里面第40页说明。）在这里，由于我的八路通道都设置为输入 ，前面的AMX0CF设置为了0X00,所以这里只需要按顺序，从0X00、0X01、0X02、0X03、0X04、0X05、0X06、0X07依次选择一遍就可以。3.1.3 关于 ADC0CF: ADC0 配置寄存器AD0SC4AD0SC3AD0SC2AD0SC1AD0SC0AMP0GN2AMP0GN1AMP0GN0位7位6位5位4位3位2位1位0位7-3： AD0SC4-0: ADC0 SAR 转换时钟周期控制位SAR 转换时钟来源于系统时钟，由下面的方程给出，其中AD0SC 表示AD0SC4-0中保持的数值，CLKSAR0 表示所需要的ADC0 SAR 时钟（注：ADC0 SAR 时钟应小于或等于2.5MHz）。(具体参考C8051F02X.PDF第41页)位2-0： AMP0GN2-0: ADC0 内部放大器增益（PGA）000: 增益 = 1001: 增益 = 2010: 增益 = 4011: 增益 = 810x: 增益 = 1611x: 增益 = 0.53.2 关于电压基准（C8051F020/2）电压基准电路为控制ADC 和DAC 模块工作提供了灵活性。有三个电压基准输入引脚，允许每个ADC 和两个DAC 使用外部电压基准或片内电压基准输出。通过配置VREF 模拟开关，ADC0 还可以使用DAC0 的输出作为内部基准，ADC1 可以使用模拟电源电压作为基准.REF0CN: 电压基准控制寄存器-AD0VRSAD1VRSTEMPEBIASEREFBE位7位6位5位4位3位2位1位0位7-5： 未用。读 = 000b，写 = 忽略。位4： AD0VRS：ADC0 电压基准选择位0：ADC0 电压基准取自VREF0 引脚。1：ADC0 电压基准取自DAC0 输出。位3： AD1VRS：ADC1 电压基准选择位0：ADC1 电压基准取自VREF1 引脚。1：ADC1