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位增强型单片机模数转换实验教程
模数转换实验教程
2015/7/24
目录
第一节 ADC 介绍2
第二节 ADC 基础寄存器介绍3
第三节 实验6
第四节 实验现象11
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第一节 ADC 介绍
IAP15W4K61S4 单片机ADC 由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、10
位DAC、转换结果寄存器(ADC_RES 和ADC_RESL )以及ADC_CONTR 构成。逐次
比较性 ADC 由一个比较器和 D/A 转换器构成,通过逐次比较逻辑,从最高位
(MSB)开始,顺序地对每一输入电压与内置D/A 转换器输出进行比较,经过多
次比较,使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。逐次比较型A/D 转换
器具有速度高,功耗低等优点。结构图如下图所示:
从上图可以看出,通过模拟多路开关将通过ADC0~7 的模拟量输入送给比较
器。用数/默转换器(DAC)转换的模拟量与输入的模拟量通过比较器进行对比,
将比较结果保存到逐次比较寄存器,并通过逐次比较寄存器输出转换结果。A/D
转换结束后,最终的转换结果保存到ADC 转换结果寄存器ADC_RES 和ADC_RESL ,
同时,置位ADC 控制寄存器ADC_CONTR 中的A/ D 转换结束标志位ADC_FLAG ,
以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择控制由 ADC 控制寄存器
ADC_CONTR 中的 CHS2~CHS0 确定。ADC 的转换速度由 ADC 控制寄存器中的
SPEED1 和SPEED0 确定。在使用ADC 之前,应先给ADC 上电,也就是置位ADC
控制寄存器中的ADC_POWER 位。
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第二节 ADC 基础寄存器介绍
ADC 相关寄存器如下表所示:
1.P1 口模拟功能控制寄存器P1ASF
IAP15W4K61S4 单片机的A/D 转换口在P1 口(P1.0~P1.7),有8 路10 位高
速A/D 转换器,速度可达300KHz 。8 路电压输入型A/D ,可做温度检测、电池电
压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后 P1 口为弱上拉型I/O 口,用户可
以通过软件设置将8 路中的任何一路设置为A/D 转换,不需作为A/D 使用的P1
口可以继续作为I.O 口使用(建议只作为输入)。需作为A/D 使用的口需先将P1ASF
特殊功能寄存器中的相应位置为“1”,将相应的口设置为模拟功能。P1ASF 寄
存器的格式如下:
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2.ADC 控制寄存器ADC_CONTR
ADC_POWER :ADC 电源控制位。
0,关闭ADC 电源;
1,打开ADC 转换器电源。
启动AD 转换前一定要确认A/D 电源已打开,AD 转换结束后关闭A/D 电源
可降低功耗,也可以不关闭。初次打开内部A/D 转换模拟电源,需适当延时,等
内部模拟电源稳定后,再启动A/D 转换。
SPEED1、SPEED0 :模数转换器转换速度控制位。
ADC_FLAG:模数转换器转换结束标志位,当A/D 转换完成后,ADC_FLAG=1 ,要由
软件清零。
ADC_START :模数转换器转换启动控制位,设置为“1”时,开始转换,转换结
束后为0 。
CHS2/CHS1/CHS0 :模拟输入通道选择
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3.ADC 转换结果调整寄存器位ADRJ
ADC 转换结果调整寄存器位位于寄存器CLK_DIV/PCON 中,用于控制ADC 转
换结果存放的位置。
ADRJ :ADC 转换结果调整。
0,ADC_RES[7 :0]存放高8 位ADC 结果,ADC_RESL[1
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