freescalemc9s12xs128adc.docx

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FREESCALEMC9S12XS128ADC

单位：

安徽师范大学物理与电子信息学院通信工程系

作者：

刘永学

和PWM模块一样，下面来总结一下128的另一个模块，AD模块，这个模块用的较多，自己着这个模块还有一些理解的也不是那么的透彻，也希望通过这次的整理能够把自己的思路重新来整理一下。

言归正传！

从这个模块的寄存器开始来！

12中A/D转换共有两个方块，每个方块各有8个输入通道，使用时应以标头ATD0或ATD1标识。

8/10/12位精度；7us,10-位单次转换时间.；采样缓冲放大器；可编程采样时间；左/右对齐,有符号/无符号结果数据；外部触发控制；转换完成中断；模拟输入8通道复用；模拟/数字输入引脚复用；1到8转换序列长度；连续转换模式；多通道扫描方式。

ATD模块有模拟量前端、模拟量转换、控制部分及结果存储等四部分组成。

其中模拟前端包括多路转换开关、采样缓冲器、放大器等，结果存储部分主要有8个16位的存储器和反映工作状态的若干标志位。

要完成ATD转换的特定功能，必须对相关寄存器有所了解。

在12AD模块中，ATDCTL2,3,4,5为常用的控制寄存器，ATDSTAT0，1为常用的两个状态控制器，ATDDR0-7为八个结果寄存器。

ATD工作时，由CPU发出启动命令，然后经采样、模数转换，最后将结果保存到相应的寄存器。

ATD每次启动要进行若干个扫描循环，每个扫描循环称为一个转换序列，每个转换序列能包含1-8最多8次转换，由控制寄存器ATDCTL3中的S8C/S4C/S2C/S1C等位来决定。

这些转换序列可以针对某个单一通道，也可以针对几个相邻通道，每个通道可以使外部模拟输入，也可以是参考电压或其他保留信号，ATD可支持多种不同的通道信号组合。

每次转换包括哪些通道由ATDCTL5中的CC、CB、CA决定的。

对单一通道连续进行多次转换有利于实现滤波，一次转换多个通道则可以通过一次启动命令快速浏览多个信号，中间无需CPU干涉，节约了CPU时间。

ATD的运行方式分为单次和连续运行两种。

在单次方式下，每个转换序列完成后，寄存器ATDSTAT中的SCF置位，然后ATD模块暂停。

在连续方式下，转换以转换序列为单位连续进行，当第一个转换序列完成后，SCF置位，同时ATD模块开始下一个转换序列。

在上述两种方式下，每个通道的转换结果进入到对应结果寄存器后，寄存器ATDSTAT1种对应的CCF位置1，对存放转换结果的寄存器进行读操作后，CCF位将自动清0。

转换过程的启动是通过写入寄存器5ATDCTL5实现的。

ATD转换所需要的时钟周期数是固定不变的，但是采样时间和时钟频率可以通过ATDCTL4在一定范围内选择，因此转换时间也可以选

首先认识一下该模块的构造

接下来就看一下该模块的寄存器：

ADC模块的寄存器值较多，学习起来较为麻烦。

1、AD控制寄存器0（ATDCTL0）

WRAP3—WRAP0：

回绕通道选择位。

在任何时候都可以进行读写操作不过这些位只有在ATDCTL5的MULT为1的情况下，就是多通道转换模式下才有效。

2、AD控制寄存器1（ATDCTL1）

其中D7位ETRIGESL位外部触发源选择，这个寄存器主要用的是ETRIGCH0、ETRIGCH1、ETRIGCH2、ETRIGCH3、外部触发通道选择SMP_DIS采样放电控制位、SRES1、SRES0这两位为采样精度选择位当这两位分别00是为8位采样精度、01时为10为采样精度、10时为12位的采样精度！

在使用时基本上设置好采样精度就行了。

3、AD控制寄存器2（ATDCTL2）

AFFC:

AD快速清所有标志位

1=快速标志位清零顺序每次读取结果寄存器自动清零

0=正常标志位清零顺序需要手动对状态标志位清零

ICLKSTP：

停止模式中内部时钟位，该位在停止模式中使能AD转换

ETRIGLE、ETRIGP：

外部触发信号触发条件选择位

ETRIGE：

外部触发信号使能位，1时使能外部触发信号，0时禁止外部触发信号

ASCIE：

AD完成中断使能位。

为1时AD转换结果时使能中断、为0时AD转换结果不会引发中断

ACMPIE：

AD比较中断使能位，为1时使能AD比较中断请求，为0时禁用AD中断请求。

3、AD控制寄存器3（ATDCTL3）

这个寄存器相对用得较多，理解起来也不太容易，

DJM:

结果寄存器数据对齐位0左对齐，1右对齐

S8C—S1C:

AD转换序列的长度选择位，这些位控制每一个AD的转换序列长度下面是控制长度列表。

FIFO:

结果寄存器先进先出模式选择位，为0时非先进先出模式，根据装换序列的先后顺序将装转换结果放入结果寄存器。

在这里需要做一个说明，就是这个部分采样值存放的问题，也就是按顺序放到结果寄存器里面，为1时先进先出模式，转换结果依次顺延放到结果寄存器中，当使用完最后一个结果寄存器后重新回到第一个结果寄存器。

FRZ0-FRZ1：

背景调试冻结使能位这两位为00AD转换继续工作，01完成当前的转换后进入冻结模式，10时保留值。

4、AD控制寄存器4（ATDCTL4）

这三个位采样时间选择位

PRS[4:

0]:

AD转换时钟预分频因子计算公式为：

fATDCLK=Fbus/（2×（PRS+1））

注意使用时应使fATDCLK的范围在0.25M到8.3M

5、AD控制寄存器5（ATDCTL5）

MULT为0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三位来指定需要采样的模拟量输入通道。

S8C、S4C、S2C和S1C控制位来指定转换次数。

1时：

对多个的通道进行采样。

每次采样的通道数量由S8C、S4C、S2C和S1C控制位来指定，第一个采样通道由CC、CB和CA控制位来指定，其它采样通道由通道选择码CC、CB和CA的增加来决定。

6、状态寄存器0（ATDSTAT0）

FIFOR：

FIFO溢出标志。

1=有FIFO溢出，0=无FIFO溢出。

如果转换完成标志（CCF）在没有被清零时结果寄存器被写入新值（覆盖），则置位。

清零条件：

对此位写1；写控制寄存器5，开始一个新队列

CC3、CC2、CC1、CC0：

转换计数器。

代表了哪个结果寄存器将要接收当前转换的结果。

非FIFO模式（FIFO=0），这4位的初始值为0，计数完成后又会回到初始值。

FIFO模式（FIFO=1），转换计数器处于循环计数状态

7、状态寄存器2（ATDSTAT2）

CCFx：

1=完成队列中的第x个转换；在完成队列转换中的某个AD转换时，相对应的CCFx位就会被置位，结果存储在ATDDRx中。

0=转换未完成。

清零条件：

写控制寄存器5，开始一个新队列；

AFFC=1，对结果寄存器访问；

AFFC=0，首先读状态寄存器1，然后访问结果寄存器

8、AD转换结果寄存器（ATDDRn）

单片机120引脚：

ATDDR0—ATDDR15：

0—15通道的结果寄存器。

A/D转换的结果需要从这几个寄存器中读取。

每个16位寄存器可以分成2个8位的寄存器来读取，分别为ATDDRxH和ATDDRxL。

注意转换结果在这16个16位寄存器中的存储格式。

以10位左、右对齐为例：

左对齐10位数据

右对齐10位数据

另外还要注意有符号数据和无符号数据的区别

单片机80引脚：

ATDDR0—ATDDR7：

0—7通道的结果寄存器。

A/D转换的结果需要从这几个寄存器中读取。

每个16位寄存器可以分成2个8位的寄存器来读取，分别为ATDDRxH和ATDDRxL。

注意转换结果在这8个16位寄存器中的存储格式。

以10位左、右对齐为例：

左对齐10位数据

右对齐10位数据

另外还要注意有符号数据和无符号数据的区别。

AD模块用的差不多就是这些寄存器，我列举一下自己在AD模块编写的一点初始化程序，和总结一下AD初始化编程的一些简单的步骤。

voidADC_Init（void）

{

ATD0CTL1=0x40;

ATD0CTL2=0x40;//禁止外部触发,中断禁止

ATD0CTL3=0xB0;//a右对齐无符号,每次转换6个序列,NoFIFO,Freeze模式下继续转

ATD0CTL4=0x0f;

ATD0CTL5=0x30;

ATD0DIEN=0x00;//禁止数字输//禁止数字输入

}

初始化编程的一些步骤：

1．ATD启动；

2.按照要求对转换为数、扫描方式、采样时间、时钟频率及标志检查等方式进行设置；

也即根据自己的需要对AD的控制寄存器进行设置即可，最后就是禁止AD!

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