MC9S12XS128模数转换模块及其应用实例

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1、《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发合肥工业大学张阳，吴晔，滕勤Email：yzhang0615@163.com，wuye@ialab.hfut.edu.cn，tengqin7348@126.comTEL：13966717615，13505612773《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》第8章MC9S12XS128模数转换模块及其应用实例ATD模块概述ATD模块结构组成和特点ATD模块寄存器及设置ATD模块应用实例智能车系统中ATD模块的应用《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.1ATD模块概述在计算机过程

2、控制和数据采集等系统中，经常要对一些过程参数进行测量和控制，这些参数往往是连续变化的物理量，如温度、压力、流量和速度等。这里所指的连续变化即数值是随时间连续可变的，通常称这些物理量为模拟量，然而计算机本身所能识别和处理的都是数字量。这些模拟量在进入计算机之前必须转换成二进制数码表示的数字信号，能够把模拟量变成数字量的器件称为模数（A/D）转换器。MC9S12XS128内置的ATD（也记做A/D）模块是16通道、12位精度、多路输入复用、逐次逼近型的模数转换器。本章着重介绍ADC模块的特性、寄存器功能及设置，并通过一些应用实例和ATD模块在自主寻迹智能车上的应用，让读者掌握ATD模

3、块的应用及编程方法。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.2ATD模块结构组成和特点MC9S12XS128内置的ATD模块如图8.1所示。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.2ATD模块结构组成和特点ATD模块具有以下基本特征：8位/10位/12位可选转换精度；停止模式下转换使用内部时钟；转换完成后为低功耗状态；自动和可编程数值比较，可设定大于或者小于等于设定值时中断申请；可编程采样时间；左对齐/右对齐转换数值；外部触发功能；转换完成中断申请；16路模拟输入通道多路开关；可实现VRH、VRL和(VRH+VRL)/2特殊转换；转换序列长度为1～16；连续转

4、换模式；多通道扫描功能；外部触发功能可配置为AD通道或4个外部附加触发输入端，外部触发源可选择片外或片内信号。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置MC9S12XS128的ATD模块相关寄存器详见表8-1。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置8.3.1ATD控制寄存器0（ATDCTL0）ATD控制寄存器0（ATDControlRegister0，ATDCTL0），如图8.2所示。该寄存器写操作将中止当前转换序列。《MC9S12XS单片

5、机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置8.3.1ATD控制寄存器0（ATDCTL0）读：任何时刻；写：任何时刻，特殊模式下总是对保留位（Bit7）写0操作。WRAP3～WRAP0：返转通道选择位。当执行多通道转换时，这4位确定返转通道，多通道返转编码如表8-2所示。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置8.3.2ATD控制寄存器1（ATDCTL1）ATD控制寄存器1（ATDControlRegister1，ATDCTL1），如图8.3所示。该寄存器写操作将中止当前转换序列。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD

6、模块寄存器及设置8.3.2ATD控制寄存器1（ATDCTL1）读：任何时刻；写：任何时刻。ETRIGSEL：外部触发源选择位。该位选择外部触发源是AD通道，还是ETRIG3～0输入引脚。对于ERTIG3～0输入端的使用请参考MC9S12XS128数据手册。如果ETRIG3～0的某输入端不可用，置位ETRIGSEL操作无效，这意味着只能选择AD通道作为外部触发源。ETRIGCH3～ETRIGCH0：外部触发通道选择位，这4位选择AD某通道或ERTIG3～0某输入端作为外部触发源。外部触发通道选择编码详见表8-3。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及

7、设置8.3.2ATD控制寄存器1（ATDCTL1）《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设置8.3.2ATD控制寄存器1（ATDCTL1）SRES1～SRES0：A/D分辨率选择位。设置A/D转换结果分辨率，详见表8-4。SMP_DIS：采样前放电位选择。0表示采样前不放电；1表示某通道采样前，内部采样电容会放电。这会增加2个ATD时钟周期的采样时间，有助于采样前进行开路检测。《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》8.3ATD模块寄存器及设