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

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

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: