Сделай Сам Свою Работу на 5

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.

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.