1第9章模數轉換模塊9.1模數轉換(ADC)模塊的特性1.

ADC模塊的特性帶有內部采樣-保持電路10bitADC模塊375ns的轉換時間。16個模擬輸入通道，每8個通過一個8選1的模擬多路轉換開關。對16路模擬量進行“自動排序”。兩個獨立的8狀態(tài)排序器(SEQ1和SEQ2)，可以獨立工作在雙排序器模式，或級聯為16個狀態(tài)排序器模式(SEQ-級聯模式)在給定的排序模式下，4個排序控制器決定模擬通道的轉換順序。16個存放結果的寄存器(RESULT0～RESULT15)有多個啟動ADC轉換的觸發(fā)源如下：通過ADC控制寄存器SOCSEQn位，軟件立即啟動EVA事件管理器啟動EVB事件管理器啟動ADC的SOC引腳啟動EVA和EVB可分別獨立地觸發(fā)SEQ1和SEQ2(僅用于雙排序器模式)有單獨的預定標的采樣/保持時間圖9.2級聯工作方式下自動排序ADC的結構框圖圖9.1雙排序器工作方式下自動排序的ADC的結構框圖特征參數SEQ1SEQ2SEQ開始轉換觸發(fā)模式EVA軟件外部引腳EVB軟件EVAEVB軟件外部引腳最大自動轉換通道數8816觸發(fā)優(yōu)先權高低不適用A/D轉換結果寄存器0~78~150~15排序控制器位分配CONV00~CONV07CONV08~CONV15CONV00~CONV15表9-1雙排序器和單排序器工作比較2.ADC模塊的寄存器表9-2ADC模塊的寄存器

地址寄存器名稱70A0hADCCTRL1ADC控制寄存器170A1hADCCTRL2ADC控制寄存器270A2hMAXCONV最大轉換通道寄存器70A3hCHSELSEQ1通道選擇排序控制寄存器170A4hCHSELSEQ2通道選擇排序控制寄存器270A5hCHSELSEQ3通道選擇排序控制寄存器370A6hCHSELSEQ4通道選擇排序控制寄存器470A7hAUTO_SEQ_SR自動排序狀態(tài)寄存器70A8h～70B7hRESULT0～RESULT15轉換結果寄存器0～1570B8hCALIBRATION校準寄存器ADC控制寄存器1(ADCTRL1)——70A0h位15

保留位14

復位位。該位引起一個對整個ADC模塊的主動復位，所有寄存器和排序器指針都復位到初始狀態(tài)。0：無影響1：復位整個ADC模塊位13-12

SOFT位和FREE位。決定仿真懸掛時ADC模塊的工作情況。00：一旦仿真懸掛，ADC模塊立即停止10：仿真懸掛時，ADC模塊完成當前轉換后停止x1：自由運行，繼續(xù)運行而不管仿真懸掛位11-8

采樣時間選擇位ACQPS3-ACQPS0。決定ADC時鐘的預定標系數，為ADCTRL1[11:8]+1乘以ADCCLK周期位7

CPS，轉換時鐘預定標位。決定ADC轉換邏輯時鐘的預定標。0：ADCCLK=

fCLK/11：

ADCCLK=

fCLK/2位6連續(xù)轉換位CONTRUN。決定排序器工作在連續(xù)轉換模式或啟動/停止模式0：啟動/停止模式； 1：連續(xù)轉換模式位5

ADC中斷請求優(yōu)先級位INTPRI。0：高優(yōu)先級； 1：低優(yōu)先級。位4

級連排序器工作方式位SEQCASC。0：雙排序器工作模式。SEQ1和SEQ2最多可選擇8個轉換通道的排序器。1：級連模式。SEQ1和SEQ2級連起來作為一個最多可選擇16個轉換通道的排序器SEQ。位3

偏差校準使能位CALENA。0：禁止校準模式； 1：使能校準模式。位2

橋使能位BRGENA。見表9.4(P249)0：滿的參考電壓被接到ADC輸入1：參考的中點電壓被接到ADC輸入位1

VREFHI和VREFLO選擇位HI/LO。見表9.4(P249)0：用VREFHI作為ADC輸入1：用VREFLO作為ADC輸入位0

V自測試使能位STESTENA。0：禁止自測試模式； 1：使能自測試模式；ADC控制寄存器2(ADCTRL2)——70A1h位15EVBSOCSEQ。EVB的SOC信號為級連排序器使能位。0：不起作用1：允許級連的排序器SEQ被事件管理器B的信號啟動位14

RSTSEQ1/STRTCAL。復位排序器1/啟動校準轉換方式位。在校準轉換方式被禁止的情況下：0：不起作用；1：立即復位排序器使排序器指針指到CONV00在校準轉換方式被使能的情況下：0：不起作用；1：啟動校準轉換方式位13

SOCSEQ1。啟動SEQ1轉換位。0：清除一個懸掛的SOC請求1：軟件觸發(fā)啟動SOC請求位12

SEQ1BSY.SEQ1忙狀態(tài)位。0：SEQ1處于空閑狀態(tài)1：SEQ1處于忙狀態(tài)，一個轉換序列正在進行位11-10對SEQ1的中斷方式使能控制位。位9

INTFLAGSEQ1位。ADC模塊SEQ1的中斷標志位。0：無中斷事件發(fā)生； 1：發(fā)生過中斷事件。位8

EVASOCSEQ1位。事件管理器A對SEQ1產生SOC信號的屏蔽位。0：SEQ1不能被EVA的觸發(fā)源啟動；1：允許SEQ1/SEQ被EVA的觸發(fā)源啟動。位7

EXTSOCSEQ1位。外部信號對SEQ1的啟動轉換位。0：不起作用；1：允許一個來自ADCSOC引腳上信號啟動ADC自動轉換序列。位6RSTSEQ2。復位排序器2。0：不起作用； 1：立即復位排序器使排序器指針指到CONV08。位5

SOCSEQ2。啟動SEQ2轉換位(僅適用于雙排序器模式)。0：清除一個懸掛的SOC請求； 1：軟件觸發(fā)啟動SEQ2。位4

SEQ2BSY。SEQ2忙狀態(tài)位。0：SEQ2處于空閑狀態(tài)； 1：SEQ2處于忙狀態(tài)，一個轉換序列正在進行。位3-2

對SEQ2的中斷方式使能控制位。位1

INTFLAGSEQ2位。ADC模塊SEQ2的中斷標志位。0：無中斷事件發(fā)生； 1：發(fā)生過中斷事件。位0

EVBSOCSEQ2位。事件管理器B對SEQ2產生SOC信號的屏蔽位。0：SEQ2不能被EVB的觸發(fā)源啟動； 1：允許SEQ2被EVB的觸發(fā)源啟動。最大轉換通道寄存器(MAXCONV)——70A2h位15-7

保留位6-0

MAXCONVn位域。決定一次自動轉換最多轉換的通道個數。該位域及其操作隨排序器工作模式的變化而變化。自動排序狀態(tài)寄存器(AUTO_SEQ_SR)——70A7h位15-12

保留位11-8

SEQCNTR3～SEQCNTR0。排序計數器。位7保留位6-4

SEQ2-State2～SEQ2-State0。反映SEQ2排序器指針的狀態(tài)。用戶可根據這幾位的值，在結束轉換信號EOS到來之前讀取中間結果。位3-0

SEQ1-State3～SEQ1-State0。反映SEQ1排序器指針的狀態(tài)。用戶可根據這幾位的值，在結束轉換信號EOS到來之前讀取中間結果。ADC輸入通道選擇排序控制寄存器(CHSELSEQn)——70A3h～70A6hADC轉換結果緩沖寄存器(RESULTn)——70A8h～70B7h9.2ADC轉換模塊概述1自動排序器的操作原理2個8狀態(tài)排序器SEQ1和SEQ2，也可級聯成一個16狀態(tài)排序器SEQ。狀態(tài)：排序器可以執(zhí)行的自動轉換數目。ADC模塊能對一個序列轉換自動排序。轉換結束后，結果依次保存在RESULT0、RESULT1……中。用戶也可對同一通道進行多次采樣，即“過采樣”，得到的采樣結果比傳統(tǒng)的單采樣結果分辨率高。規(guī)定排序器的狀態(tài)如下：排序器SEQ1：CONV00-CONV07排序器SEQ2：CONV08-CONV15排序器SEQ：CONV00-CONV15

CONVnn位為4位長,可指定16個通道中的任何一個。自動排序器有兩種工作模式：連續(xù)自動排序模式以及啟動/停止模式。前一種模式收到一個SOC信號，會將整個序列轉換完，轉換過程不間斷。轉換完成之后輸入通道恢復到初始狀態(tài)；后一種模式可以有多個SOC信號，這些SOC信號是按時間順序排列，一個SOC信號所定義的輸入通道轉換完成后不回到初始狀態(tài)，而是等待另一個SOC信號繼續(xù)轉換。2連續(xù)自動排序的模式此模式，SEQ1/SEQ2在一次排序過程中，可對任意通道的8個轉換進行自動排序。轉換結果被保存到8個結果寄存器(SEQ1為RESULT0－RESULT7，SEQ2為RESULT8－RESULT15)。在一個排序中的轉換個數受寄存器MAXCONV中的一個3位域或4位域控制。它的值在自動排序轉換開始時被自動裝載到自動排序寄存器(AUTO_SEQ_SR)的排序計數器狀態(tài)域(SEQCNTR3～0)。MAXCONV中的3位域有一個在0～7范圍的值，當排序器從狀態(tài)CONV00開始依次進行。SEQCNTRn位從裝載值開始向下計數直到SEQCNTRn為0。一次自動排序中完成的轉換數為MAXCONVn+1。圖9.3連續(xù)自動排序模式A/D轉換流程圖初始化ADC寄存器觸發(fā)源產生啟動信號SOCMAXCONV的值裝入AUTO_SEQ_SR寄存器，排序器通道指針指向CONV00轉換開始，每轉換完一次SEQCNTR減1當前轉換完成，結果存放在相應的RESULTn寄存器中SEQCNTR=0？設置ADC中斷標志位INTFLAGSEQn=1ADC轉換結束YNCONTRUN=1？

當SEQCNTRn達到0時，將根據ADCTRL1寄存器的連續(xù)運行位（CONTRUN)狀態(tài)，發(fā)生以下事情：

(1)如果CONTRUN位＝1，轉換排序自動再次啟動（即SEQCNTRn重載MAXCONV1中的初始值，且SEQ1狀態(tài)被置于CONV00）。

在這種情況下，必須確保在下一次轉換排序之前讀取結果寄存器。在ADC模塊向結果寄存器寫入數據而用戶卻想從結果寄存器讀取數據時，ADC的仲裁邏輯確保結果寄存器不會崩潰。

(2)如果CONTRUN位＝0，則排序會停留在過去的狀態(tài)（例如CONV06），并且SEQCNTRn繼續(xù)保持0值。

因為每次SEQCNTRn達到0時，中斷標志會被置1。如果需要，用戶可使用ADCTRL2寄存器的RSTSEQn位，在中斷服務程序中復位排序器，以便下一次轉換啟動時，SEQCNTRn可以重載MAXCONV1的初始值，且SEQ1狀態(tài)被設置為CONV00。這一特性在排序器的啟動/停止操作中很有用。例使用SEQ1的雙排序模式中的A/D轉換。假設SEQ1要完成7個通道的轉換(通道2、3、2、3、6、7和12經過自動排序后轉換)，則MAXCONV1的值應該設置為6，且CHSELSEQn寄存器的設置如下：位15-12位11-8位7-4位3-070A3h0011001000110010CHSELSEQ170A4hx110001110110CHSELSEQ270A5hxxxxCHSELSEQ370A6hxxxxCHSELSEQ43排序器的啟動/停止模式任何一個排序器都可工作在啟動/停止模式。這種模式和上例基本相同，但是排序器完成一個轉換序列之后，可以在沒有復位到初始狀態(tài)CONV00情況下，被重觸發(fā)。因此當一個轉換排序結束后，排序器停留在當前的轉換狀態(tài)。ADCTRL1寄存器的連續(xù)運行位必須設置為0(禁止)。例排序器的啟動/停止操作使用觸發(fā)器1(下溢)啟動3個自動轉換(I1,I2,I3)，觸發(fā)器2(周期匹配)啟動3個自動轉換(V1,V2,V3)。觸發(fā)器1和觸發(fā)器2時間間隔為25微秒，且由事件管理器A提供，如下圖所示。在這種情況下，MAXCONV1的值被設置為2，并且ADC模塊的輸入通道選擇排序控制寄存器(CHSELSEQn)應如表9-4所示設置。表9-4位15-12位11-8位7-4位3-070A3hV1I3I2I1CHSELSEQ170A4hxxV3V2CHSELSEQ270A5hxxxxCHSELSEQ370A6hxxxxCHSELSEQ4復位和初始化之后，SEQ1等待一個觸發(fā)源信號。第一個觸發(fā)源到來之后，執(zhí)行通道選擇值為CONV00(I1)、CONV01(I2)和CONV02(I3)的3個轉換，然后，SEQ1在當前狀態(tài)等待另一個觸發(fā)源信號。當第一個觸發(fā)源到來后25微秒，ADC模塊開始另外3個轉換，通道選擇值為CONV03(V1)、CONV04(V2)和CONV05(V3)。在兩種觸發(fā)源的情況下，MAXCONV1的值被自動裝入到SEQCNTR1中。如果第二個觸發(fā)源信號到來時，要求轉換的數目和第一個觸發(fā)源時不一樣，則用戶必須(在第二個觸發(fā)源到來之前)通過軟件改變MAXCONV1的值，否則重新使用當前的MAXCONV1的值(初始載入的)，改變MAXCONV1的值可以在適當的時候由中斷服務程序(ISR)來完成。在第2個轉換完成后，ADC的結果寄存器的值如表9-5所示。表9-5ADC的結果寄存器的值緩沖寄存器ADC的結果RESULT0I1RESULT1I2RESULT2I3RESULT3V1RESULT4V2RESULT5V3RESULT6-RESULT15