飞思卡尔单片机 AD功能模块.ppt

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1、第六章MC9S12单片机AD模块山东大学控制科学与工程学院2008.7模数转换ATD模块A/D转换的基本概念模数转换定义：将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号模数转换精度模数转换精度是指二进制的位数。9S12的AD模块有两种精度可选:8位精度（0—255）10位精度（0—1023）（2）转换速率：完成一次由模拟转换成数字所需的时间的倒数。（3）采样时间：两次转换之间的间隔。采样速率必须小于或等于转换速率。9S12的A/D模块主要特性8位/10位可选择的转换精度5/256=速度快每进行一次

2、10位的转换，仅仅需要7uS采样时间可编程左对齐/右对齐的数据格式，有符号/无符号的转换结果；转换完毕可产生中断；使用PAD7外部触发控制。大部分的freescale的MCU都带有内置的AD转换模块。转换完毕中断转换队列长度1-8（或1-16）不间断转换模式多通道扫描AD口。ATD子系统输入或通用输入引脚。复位后默认为通用I/O输入引脚并且只能做输入对应于两个独立的ATD模块：ATDm(m=0或1)。9S12的A/D模块外部引脚VDDA（59）、VSSA（62）：A/D模块提供电源。实验板上，VDDA接到VCC，VSS

3、A接到GND。单独的供电引脚，可以不受其他模块的影响。VRH（60）、VRL（61）：A/D转换模块的参考高电压和参考低电压。模拟输入信号的电压值在VRH---VRL之间才能得到正确的转换结果VRH应大于VRL，且VRH和VRL应在VDDA-VSSA之间。AN6/PAD6-AN0/PAD0（51-57）：模拟量输入通道6-0，通用数字输入端口。不可以被用作外部触发引脚。AN7/ETRIG/PAD7（58）：模拟量输入通道7，通用数字输入端口。它也可以被配置为A/D转换的外部触发引脚。寄存器4个控制寄存器ATDCTL2、

4、3、4、52个状态寄存器ATDSTAT0、18个结果寄存器ATDDRx控制寄存器2—ATDCTL2电源、中断、外部触发ADPU：A/D模块的电源管理1=正常模式0=低功耗模式AFFC：标志位快速清零。1=对转换结果寄存器访问会自动清除标志位0=正常模式，访问结果寄存器前读状态寄存器1可以清除转换完成标志CCF。控制寄存器2—ATDCTL2AWAI1=等待时进入低功耗模式，0=等待时ATD保持运行。ETRIGLE、ETRIGP：外部触发的边沿/极性控制。ETRIGE：上两位的使能位。允许在PAD7输入外部触发信号，允许在

5、外部触发到来的同时进行采样和AD转换。1=允许，0=禁止。注意：当使用外部触发式，ATD通道7将不能作为AD转换通道来使用控制寄存器2—ATDCTL2ASCIE：A/D队列转换完成中断允许。1=允许，并使标志位ASCIF=10=禁止。ASCIF：A/D队列转换完成中断标志。如果ASCIE=1，此标志位和SCF拥有相同的含义。此位只能读取到0，写入无效。控制寄存器3—ATDCTL3S8C、S4C、S2C、S1C：定义转换队列的长度。默认长度为4。控制寄存器3—ATDCTL3FIFO：结果寄存器先进先出模式。1=FIFO模

6、式，转换结果是连续存放的0=非FIFO模式，转换结果放在对应的寄存器中。FRZ1、FRZ0：背景调试冻结模式允许。这两个控制位就决定了，当遇到断点时，A/D模块怎样反应。控制寄存器3—ATDCTL3FRZ1、FRZ0：背景调试冻结模式允许。这两个控制位就决定了，当遇到断点时，A/D模块怎样反应。控制寄存器4—ATDCTL4转换频率的预分频因子、采样时间和AD转换的精度。SRES8：转换精度选择。1=8位精度（0~255）0=10位精度（0~1023）控制寄存器4—ATDCTL4SMP1、SMP0：采样时间选择。采样时间

7、分为两个阶段第一阶段长2个AD时钟周期第二阶段由SMP1、SMP0决定控制寄存器4—ATDCTL4PRS4、PRS3、PRS2、PRS1、PRS0：A/D时钟分频因子的选择。A/D时钟的计算公式如下图。最高可达总线时钟的一半。注意，A/D模块的时钟频率要在500KHz和2MHz之间，所以在选择分频因子时一定要注意。控制寄存器5—ATDCTL5DJM：16位结果寄存器数据的对齐方式。1=右对齐；0=左对齐。DSGN：结果寄存器中数据有无符号。1=有符号，0=无符号。SRES8、DJM和DSGN三位配合起来使用，决定了结果

8、寄存器中数据的格式，一共有8种情况。控制寄存器5—ATDCTL5SCAN：连续转换队列的模式。此位定义了A/D转换是连续进行还是只进行一次。1=连续队列转换0=单次队列转换。控制寄存器5—ATDCTL5MULT0时：单个通道采样。ATD的队列控制器只从指定的输入通道进行采样，可以使用ATDCTL5寄存器中的CC、CB和CA三位来指