ARM第13章看门狗AD解析

1、ARM第13章看门狗AD解析本章重点: AD 转换器的组成、操作和特殊功能存放器的含义及设置； 实时时钟的组成、操作和特殊功能存放器的含义及设置； 看门狗定时器的操作和特殊功能存放器的含义及设置。13.1 AD 转换器1. AD 转换器概述 在S3C44B0X 芯片中有一个10位CMOS的A/D转换器Analog to Digital Converter，ADC，由8通道模拟信号输入多路开关、自动回零比较器、时钟发生器、10 位逐次逼近存放器Successive Approximation Register，SAR和输出存放器组成。ADC还提供了软件可选择的节电休眠形式。 主要特点有：分辨率：

2、10 位；微分线性误差：1 LSB；积分线性误差：2 LSB最大3 LSB；最大转换速率： 100KSPS；输入电压范围：；输入带宽：0100Hz，不带采样保持电路；低功耗。2. AD转换器组成与操作AD转换器组成框图 图给出了S3C44B0X的AD转换器组成框图。 注意图中没有画出正参考电压REFT和负参考电压REFB由AD转换器内部提供，因此S3C44B0X引脚AREFT和AREFB不连接电源。引脚AREFT、AREFB 和模拟地AVCOM应该分别连接旁路电容，见图。ADCCONADCPSRADCDAT图13.1 AD转换器组成框图逐次逼近法AD转换器根本组成为：比较器、DA转换器、SAR

3、逻辑。名称描述访问复位值ADCCONA/D控制寄存器。A/D转换开始前，选择工作模式。读写0 x20ADCPSRA/D预分频寄存器。确定预分频值，计算分频因子读写0 x20ADCDATA/D数据寄存器。存储A/D转换器输出数据值读写-ADCCONADCPSRADCDAT位654:210功能FLAGSLEEPINPUT SELECTREAD_STARTENABLE_STARTENABLE_START：允许A/D转换开场 假设READ_START是允许的，这一位的值不使用； 0: 无操作； 1: A/D转换开场，之后这一位被自动去除；ADCCON位654:210功能FLAGSLEEPINPUT S

4、ELECTREAD_STARTENABLE_STARTREAD_START：由读开场A/D转换 0: 制止由读操作开场下一次A/D转换； 1: 允许由读操作开场下一次A/D转换； ADCCON位654:210功能FLAGSLEEPINPUT SELECTREAD_STARTENABLE_STARTINPUT_SELECT：选择模拟输入通道 000=AIN0; 001=AIN1; 010=AIN2; 011=AIN3; 100=AIN4; 101=AIN5; 110=AIN6; 111=AIN7;ADCCON位654:210功能FLAGSLEEPINPUT SELECTREAD_STARTENA

5、BLE_STARTSLEEP：系统节电 0: 通常操作； 1: 休眠形式； 初态ADCCON位654:210功能FLAGSLEEPINPUT SELECTREAD_STARTENABLE_STARTSLEEP：系统节电 0: 通常操作； 1: 休眠形式； 在这一形式，转换时钟被切离并且转换操作被暂停。 这时AD转换器数据存放器含有休眠形式以前产生的数据。ADCCON位654:210功能FLAGSLEEPINPUT SELECTREAD_STARTENABLE_STARTFLAG：A/D转换器状态标记只读 0: A/D转换正在处理； 1: A/D转换完毕； 假设查询这一位，参阅ADCCON位0:

6、7功能PRESCALERPRESCALER：预分频值0255 分频因子=2precaler_value+1； ADCPSR当系统时钟频率为66MHz，预分频值为20，全部10位转换时间计算：位0:9功能A/D转换器输入数据值ADCDAT ADC编程技术 由于ADC输入引脚没有采样保持电路，因此ADC内部操作引起小电流从AINn引脚流入流出。 ADCPSR值越大，ADC转换的错误会越少。 由于ADC没有内部采样保持电路，输入带宽为0100Hz。 切换ADC通道的建立时间最小为15s。假设ADC通道被改变，必须等待15s，然后开场AD转换。 ADC退出休眠形式初态处于休眠形式要等待10ms，使得在

7、第一次AD转换前参考电压可以稳定。 ADC有一个特点，即读数据同时启动下一次转换。这一特点能被用于DMA方式，传送ADC数据到存储器。 假设通过查询方式读ADCDAT存放器，请参考前述“ADC数据读出问题。13.2 实时时钟1. RTC概述 S3C44B0X芯片内部有一个实时时钟RTC Real Time Clock电路模块，当系统电源闭合时，使用系统提供的电源，当系统电源切断时，由后备电池为RTC模块供电。 RTC作为系统时钟使用，也可以执行报警功能、产生节拍时间中断。主要特点有：使用BCD码表示秒、分、时、星期、日、月、年；有闰年产生器；报警功能：有报警中断或从节电形式中唤醒功能；解决了2

8、000年问题；独立的电源引脚RTCVDD；支持毫秒级节拍时间中断，用于RTOS内核；秒进位复位功能。2. RTC组成与操作 RTC组成框图闰年产生器 闰年产生器基于从BCDDAY、BCDMON、BCDYEAR来的数据，确定每个月的最后一天是28、29、30或31号。 在S3C44B0X的RTC模块中有一个硬件逻辑支持2000年作为闰年。 因此在S3C44B0X中，2位BCD码的00代表2000年，而不是1900年。 读写存放器 RTCCON控制存放器位0必须被设置成为1，然后才可以写RTC模块中的存放器。 当秒存放器BCDSEC为0时，用户程序应该重读一次这些存放器。 备用电池报警功能 在节电

9、形式或通常操作形式，RTC在规定的时间产生一个报警信号，在通常操作形式，激活报警中断ALMINT;在节电形式，像ALMINT一样，可以激活电源管理唤醒信号PMWKUP。节拍tick时间中断 RTC节拍时间被用作中断恳求。TICINT存放器有一位中断允许位和用作中断的计数值。计数值到达0时，节拍时间中断出现。中断周期计算如下： Period=(n+1)/128 ；以秒作为单位 式中：n为节拍时间计数值，范围为1127。 进位复位功能(round reset function) 进位复位功能由RTC进位复位存放器RTCRST来实现。产生秒进位的边界30，40或50秒可以选择，在进位复位后秒的值被设

10、置为0。 3. RTC特殊功能存放器 RTC控制存放器 RTC控制存放器RTCCON由4位组成，位0即RTCEN用作控制制止允许对RTC存放器的写入，而其他3位CLKSEL、CNTSEL、CLKRST用于测试。RTCCON位描述初态CLKRST3RTC时钟计数复位0=不复位；1=复位0CNTSEL3BCD计数选择0=合并BCD计数；1=保留（Ssparate BCD counters）0CLKSEL3BCD时钟选择0=XTAL1/215分频时钟；1=保留（XTAL仅用于测试）0RECEN3RTC写允许0=禁止；1=允许存储A/D转换器输出数据值0RTC 报警控制和数据存放器 RTC报警控制和数

11、据存放器地址及Reset值。位76543210功能保留ALMENYEARENMONRENDAYENHOURENMINENSECENALMEN：报警总允许 0=制止；1=允许YEAREN：年报警允许 0=制止；1=允许MONREN：月报警允许 0=制止；1=允许DAYEN：日报警允许 0=制止；1=允许HOUREN：时报警允许 0=制止；1=允许MINEN：分报警允许 0=制止；1=允许SECEN：秒报警允许 0=制止；1=允许RECALM：RTC报警控制存放器，初值0 x00位76：40：3功能保留SECDATA高位SECDATA低位SECDATA高位：秒报警BCD值，05SECDATA低位：

12、秒报警BCD值，09ALMSEC：报警秒数据存放器，初值0 x00位76：40：3功能保留MINDATA高位MINDATA低位MINDATA高位：分报警BCD值，05MINDATA低位：分报警BCD值，09ALMMIN：报警分数据存放器，初值0 x00位7 ：65：40：3功能保留HOURDATA高位HOURDATA低位HOURDATA高位：时报警BCD值，02HOURDATA低位：时报警BCD值，09ALMHOUR：报警时数据存放器，初值0 x00位7 ：65：40：3功能保留DAYDATA高位DAYDATA低位DAYDATA高位：日报警BCD值，03DAYDATA低位：日报警BCD值，09

13、ALMDAY：报警日数据存放器，初值0 x01位7 ：540：3功能保留MONDATA高位MONDATA低位MONDATA高位：时报警BCD值，01MONDATA低位：时报警BCD值，09ALMMON：报警月数据存放器，初值0 x01位7 ：0功能YEARDATAYEARDATA：年报警BCD值，099ALMYEAR：报警年数据存放器，初值0 x00RTC进位复位存放器 RTC进位复位存放器地址及各位含义见表。寄存器名称字段位描述初态RCTRSTSRSTEN 3 秒进位复位允许0=禁止；1=允许0SECCR 2： 0 秒进位产生边界011=超过30秒100=超过40秒101=超过50秒000

14、节拍时间计数存放器 节拍时间计数存放器TICINT地址及各位含义见表。寄存器名称字段位描述初态TICINTTICK INTENABLE 7节拍时间中断允许0=禁止；1=允许0TICK TIMECOUNT 6： 0 节拍时间计数值1127减法计数器；在计数期间用户不能读计数器实时值0000000 秒、分、时、日、星期、月、年数据存放器 这些存放器使用BCD值，地址及各位含义见表。寄存器名称字段位描述初态BCDSEC秒数据寄存器保留7-SECDATA高位6:4秒BCD值，05-SECDATA低位3:0秒BCD值，09-BCDMIN分数据寄存器保留7-MINDATA高位6:4分BCD值，05-MIN

15、DATA低位3:0分BCD值，09-BCDHOUR时数据寄存器保留7:6-HOURDATA高位5:4时BCD值，02-HOURDATA低位3:0时BCD值，09-寄存器名称字段位描述初态BCDDAY日数据寄存器保留7:6-DAYDATA高位5:4日BCD值，05-DAYDATA低位3:0日BCD值，09-BCDDATE星期数据寄存器保留7:3-DATEDATA2:0星期BCD值，07-BCDMON月数据寄存器保留7:5-MONDATA高位4月BCD值，01-MONDATA低位3:0月BCD值，09-BCDYEAR年数据寄存器YEARDATA7:0年BCD值，0099-13.3 看门狗定时器1.

16、 概述 在嵌入式应用中，CPU必须可靠工作，即使因为某种原因进入了一个错误状态，系统也应该可以自动恢复。看门狗的用处就是使微控制器在进入错误状态后的一定时间内复位。 其原理是在系统正常工作时，用户程序每隔一段时间执行喂狗动作一些存放器的特定操作，假设系统出错，喂狗间隔超过看门狗溢出时间，那么看门狗将会产生复位信号，使微控制器复位。 S3C44B0X芯片中有一个看门狗定时器watchdog timer，当ARM7TDMI核中控制器的操作受到像噪音或系统错误的干扰时，它可以重新启动控制器操作。看门狗定时器可以被用作一个通常的16位间隔时间定时器去恳求中断效劳。看门狗定时器也可以产生一个长度为128

17、个MCLK周期的复位信号。 主要特点有： 作为通常的间隔定时器，产生中断请求； 当定时器计数值达到0（time_out）时，128个MCLK周期 的内部复位信号被激活。看门狗定时器源时钟的分频 看门狗定时器用MCLK作为它唯一的源时钟。为了产生相应的看门狗定时器时钟，MCLK先被预分频，之后再次被分频。2. 看门狗定时器操作看门狗定时器功能框图 计算看门狗定时器时钟频率和每个定时时钟周期的时长: t_watchdog = 1/(MCLK/(Prescaler value + 1)/ Division_factor) 式中Prescaler value为预分频值，Division_factor为

18、分频因子。3. 看门狗定时器特殊功能存放器看门狗定时器控制存放器 通过配置看门狗定时器控制存放器WTCON，可以允许制止看门狗定时器；可以从4个不同的源选择时钟信号；允许制止中断；允许制止看门狗定时器输出。假设用户要求把看门狗定时器用作通常的定时器，应该设置允许中断，同时制止看门狗定时器。详细内容见表。寄存器名称字段位描述初态WTCON可读/写初值：0 x8021Prescaler Value预分频值15:8合法值为02550 x80保留7:6在通常操作时，这两位必须是000看门狗定时器允许/禁止位50=禁止看门狗定时器1=允许看门狗定时器1时钟选择4:3这两位确定时钟分频因子00：1/16；01：1/3210：1/64；11：1/12800中断允许/禁止20=禁止中断产生1=允许中断产生0保留1在通常操作时，这一位必须是00Reset允许/禁止 01=在看门狗定时输出时，S3C44B0X作为Reset信号；0=禁止看门狗定时器的Reset功能1 看门狗定时器数据存放器 看门狗定时器数据存放器WTDAT用作指定定时输出时长区间。在初次看门狗定时器操作时，WTDAT的内容不能被自动重装到定时器计数存放器。当第一次定时输出发生以后，WTDAT的值将被自动重装到定时器计数存放器W