Аналого-цифровой преобразователь
Большинство моделей микроконтроллеров семейства 68НС11/711 содержит 8-разрядный 8-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), входы которого совмещены с выводами порта Е (см. табл. 1.64). Исключение составляют только микроконтроллеры серии D, которые не имеют АЦП, и микроконтроллеры серии KW, в состав которых входит 10-разрядный 10-канальный АЦП.
В данном разделе описывается стандартный 8-разрядный 8-канальный АЦП, используемый в сериях Е, F, К, Р и ряде других. Этот АЦП содержит входной муль- типлексер, выбирающий один из восьми каналов приема аналоговых сигналов, набор емкостных делителей заряда, аналоговый компаратор, регистр последовательных приближений и блок управления, в котором имеются регистр управления и состояния ADCTL(рис. 1.79) и четыре регистра результата ADR4-1.Адреса этих регистров приведены в табл. 1.72.
Таблица 1.72. Адреса регистров порта АЦП1 для микроконтроллеров
семейства 68НС11/711
Регистр
| Адрес регистра
| серий Е, F
| серий К, Р
| ADCTL
| $1030
| $0030
| ADR1
| $1031
| $0031
| ADR2
| $1032
| $0032
| ADR3
| $1033
| $0033
| ADR4
| $1034
| $0034
| Для питания аналоговой части АЦП используется зарядовый преобразователь, который включается при установке в регистре конфигурации OPTION(см. 1.3.4, рис. 1.68, б) значения бита ADPU=1. Для питания зарядового преобразователя могут использоваться импульсы, поступающие от ГТИ или отдельного внутреннего RC- генератора. Если частота Ft импульсов ГТИ менее 750 кГц, то зарядовый преобразователь не обеспечивает необходимое значение напряжения и точность преобразования может понизиться. В этом случае рекомендуется включать внутренний RC- генератор, для чего необходимо установить в регистре OPTIONзначение бита CSEL=1. Этот генератор используется также для питания внутреннего ЭППЗУ.
Для фукционирования АЦП необходимо подключить к выводам Уов, Уон опорное напряжение. Типовые значения потенциалов, подаваемых на эти выводы: Уов = 5 В, Уон = 0 В. При разности потенциалов (Уов-Уон) = 5,12 В разрешающая способность преобразователя составляет 20 мВ, а погрешность измерения 10 мВ.
В процессе работы АЦП принимает потенциал, установленный на выбранном аналоговом входе AN7-0 порта Е, и формирует 8-разрядное число, соответствующее величине этого потенциала, которое записывается в один из регистров результата ADR1-ADR4.Поступающий на аналоговый вход потенциал Увх должен находиться в диапазоне Уап > Увх > Уаз, где Уап, Уаз - потенциалы на выводах питания и «земли» АЦП. Общее время одного преобразования составляет 32Tt, из которых
12Tt - время выборки, 20Tt - время формирования результата. При работе АЦП выполняет цикл из четырех последовательных преобразований для одного входа или группы из четырех входов (AN3-0 или AN7-4). Время выполнения полного цикла составляет 128Tt.
Рис. 1.79. Формат содержимого регистра ADCTL (адрес $1030)
Если включено питание АЦП (установлено значение бита ADPU=1), то его запуск производится при записи в регистр ADCTLсодержимого, определяющего режим преобразования. Биты этого регистра имеют следующее назначение (рис. 1.79):
С А, СВ, CC, CD - осуществляют выбор входа и регистра для записи результата в соответствии с табл. 1.73 (выбор и измерение потенциалов Van, Уаз, 0,5Van обычно производится при тестировании микроконтроллера на заводе-изготовителе);
MULT - устанавливает многоканальный (при MULT=T) или одноканальный (при MULT=0) циклы преобразования; при одноканальном цикле АЦП выполняет последовательно 4 выборки и преобразования потенциала на одном выбранном входе, записывая результаты в регистры ADR1-ADR4;при многоканальном цикле АЦП последовательно выбирает 4 входа из группы, определяемой значениями битов CD, СС (табл. 1.73) и записывает результат преобразования для каждого входа в соответствующий регистр ADR1-ADR4;
Таблица L 73. Выбор аналоговых входов и регистров результата АЦП
CD
| СС
| СВ
| СА
| Аналоговый вход
| Регистр результатов
|
|
|
|
| АСО
| ADR1
|
|
|
|
| АС1
| ADR2
|
|
|
|
| АС2
| ADR3
|
|
|
|
| АСЗ
| ADR4
|
|
|
|
| АС4
| ADR1
|
|
|
|
| АС5
| ADR2
|
|
|
|
| АС6
| ADR3
|
|
|
|
| АС7
| ADR4
|
|
|
|
| Резервировано
| ADR1
|
|
|
|
| Резервировано
| ADR2
|
|
|
|
| Резервировано
| ADR3
|
|
|
|
| Резервировано
| ADR4
|
|
|
|
| Van
| ADR1
|
|
|
|
| Va3
| ADR2
|
|
|
|
| 0,5 Van
| ADR3
|
|
|
|
| Резервировано
| ADR4
| SCAN - задает при значении SCAN=1 режим повторения (сканирования), при котором одноканальный или многоканальный циклы преобразования непрерывно повторяются, а результаты, полученные в новом цикле, записываются в регистры ADR1-ADR4на место результатов предыдущего цикла; при SCAN=0 работа АЦП останавливается после выполнения первого цикла преобразований;
CCF - признак завершения преобразования (доступен только для чтения), принимает значение CCF=1 после окончания первого цикла преобразования; значение CCF=0 устанавливается при записи в регистр ADCTL нового содержимого.
При начальном запуске микроконтроллера все эти биты принимают значение 1.
Следует отметить, что АЦП в микроконтроллерах семейства 68НС11/711 не вырабатывает запрос прерывания. Поэтому необходимо организовать считывание регистров ADR1-ADR4 по результатам опроса значения признака CCF в регистре ADCTL, который реализуется программно или с помощью периодического прерывания.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|