第八章AD转换和DA转换

1、1嵌入式系统设计原理与应用嵌入式系统设计原理与应用Design and application of embedded system based on MCU 第第8 8章章 A/D转换 孙文义孙文义 东北大学秦皇岛分校自动化工程系东北大学秦皇岛分校自动化工程系20142014年年3 3月月2提纲提纲 A/DA/D和和D/AD/A转换的基本问题转换的基本问题 DG128DG128内部内部A/DA/D转换模块转换模块 DG128DG128内部内部A/DA/D转换编程实例转换编程实例 高位高位ADAD扩展接口扩展接口 扩展实现扩展实现DADA转换转换 常用传感器常用传感器3 A/D转换转换1 1采

2、样精度采样精度( (分辨率）分辨率）2 2采样速率（转换速率）采样速率（转换速率）3 3滤波滤波4 4物理量回归物理量回归数字控制系统框图数字控制系统框图 参量/电压 转换 A/D 转换器 数字电子 计算机 D/A 转换器 被控制 对象 被测参量 数字量 模拟量 数字量 模拟量 4A/D转换器转换器积分型A/D转换器（TLC7135)逐次逼近型A/D转换器（TLC0831）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510） -调制型（如AD7705） 电容阵列逐次比较型 压频变换型（如AD650） 5常用传感器常用传感器热敏电阻温度传感器 X VREF A/D采样点 热敏电阻 6常用传感器常用传感器

3、灰度传感器灰度传感器 7常用传感器常用传感器超声波传感器超声波传感器8常用传感器常用传感器红外线传感器红外线传感器 红外发射管 红外接收管 引脚 9常用传感器常用传感器压力传感器压力传感器10常用传感器常用传感器温度传感器温度传感器11电阻型传感器采集电路由三部分组成：传感器接口、恒电阻型传感器采集电路由三部分组成：传感器接口、恒流源电路和放大电路。流源电路和放大电路。12A/D 寄存器名称描述复位值ATDCTL0控制寄存器00 x0FATDCTL1控制寄存器10 x2FATDCTL2控制寄存器20 x00ATDCTL3控制寄存器30 x20ATDCTL4控制寄存器40 x05ATDCTL5控

4、制寄存器50 x0013名称描述复位值ATDSTAT0A/D状态寄存器00 x00ATDSTAT2A/D状态寄存器20 x0000ATDCMPEA/D比较使能寄存器10 x0000ATDDIENA/D输入使能寄存器0 x0000ATDCMPHTA/D比较方式寄存器0 x0000ATDDRnA/D转换结果寄存器0 x000014数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写预留预留0-0-0-WRAP3WRAP2WRAP1WRAP0复复 位位00001111ATDCTL0数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写ETRTGSELSRES1SRES0SMP_DISETRIGCH3E

5、TRIGCH2ETRIGCH1ETRIGCH0复复 位位00101111ATDCTL115数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写0-AFFCICLKSTPETRIGLEETRIGPETRIGEASCIEACMPIE复复 位位00000000ATDCTL2数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写DIMS8CS4CS2CS1CFIFOFRZ1FRZ0复复 位位00100000ATDCTL316数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写SMP2SMP1SMP0PRS4PRS3PRS2PRS1PRS0复复 位位00000000ATDCTL4数据位数据位D7D6D5D

6、4D3D2D1D0读读写写0-SCSCANMULTCDCCCBCA复复 位位00000000ATDCTL517数据位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0读读写写SCF0-ETORFFIFORCC3-CC2-CC1-CC0-复复 位位00000000ATDSTAT0数据位数据位D15D14D13.D1D0读读CCF15:0复复 位位000.00ATDSTAT218ATDCMPE数据位数据位D15D14D13.D1D0读读写写CMPE15:0复复 位位000.00ATDDIEN数据位数据位D15D14D13.D1D0读读写写IEN15:0复复 位位000.0019ATDCMPHT数据位数据位D1

7、5D14D13.D1D0读读写写CMPH15:0复复 位位000.00ATDDRn数据位数据位D15D14D13.D2D1D0读读写写复复 位位000.00020A/D模块基本编程方法1A/D转换初始化 在程序初始化时应对A/D转换的5个控制寄存器写入控制字节，决定序列长度，设置分频系数和转换精度等。2启动A/D转换 对于A/D转换状态向控制寄存器写入控制字节，选取要转换的通道、结果寄存器的调整方式、设置是连续转换还是一次转换。3获得A/D转换结果 若是中断方式，在A/D中断程序中取得，若是查询方式，通过A/D转换状态寄存器0(ATDSTAT0)的第7位(SCF位)取得，当SCF=1时可从A/

8、D数据寄存器中取的数据。21/*/* 初始化AD模块 */*/void INIT_AD(void) ATD0CTL2 = 0 x40; /启动A/D模块,快速清零,禁止中断 ATD0CTL1_SRES=0; /选用8位模数转换 ATD0CTL3 = 0 x88; /每次只转换一个通道 ATD0CTL4 = 0 x01; /AD模块时钟22/* 起动AD转换 */unsigned char AD_capture(unsigned char s) unsigned char AD_data; switch(s) case 1: ATD0CTL5 = 0 x01; /转换AD01 while(!ATD0STAT2_CCF0);