3DSP28335AD采样 原理与程序讲解.docx
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3DSP28335AD采样原理与程序讲解
1、ADC模块构成及原理
·12为ADC转换核，2个采样保持器；
·同步采样模式和顺序采样模式；
·模拟输入电压为0~3V，
·ADCCLK最快可配置为12.5MHz；
·16通道，多路复用输入，ADCINA0~ADCINA7、ADCINB0~ADCINB7；
·排序器可工作在两个8状态的排序器或者级联为一个16状态的排序器；
·ADC转换结果储存在16位结果寄存器中（高12位，或者低12位）；
结果寄存器=0，当输入模拟电压为0V时；
结果寄存器=
当输入模拟电压大于0V、小于3V时；
结果寄存器=4095，当输入模拟电压大于等于3V时；
·多触发源启动ADC转换
S/W-softwareimmediatestart
ePWM1-6
GPIOXINT2
·ADC中断请求可以在每一次ADC转换结束时，也可以每隔一次ADC转化结束时；
·ePWM触发可以独立的工作在双序列模式；
·采样保持时间的长度可以通过分频器控制。
·ADC模块结构图
Note：
·ADCENCLK使能以后，该ADCCLK才有效；
·结果寄存器0-15并非与A0-A7、B0-B7一一对应，具体的对应方式由排序器决定；
·ADC模块只有一个转换，所以在同一时刻只能有一个通道被送入到ADC转换模块中进行ADC转换；送入的先后顺序由排序器决定，采样的结果依次送入ResultREG0-15。
·当工作于双序列模式时，若ADC转换模块正在转换ADCB0-ADCB7中的某一通道时，ADCA0-ADCA7中的某一通道的转换信号送入ADC转换模块，则在转换结束ADCB0-ADCB7中的某一通道后再转换ADCA0-ADCA7中的某一通道；当ADCA0-ADCA7中的某一通道与ADCB0-ADCB7中的某一通道同时送入ADC转换模块，则先转换ADCA0-ADCA7中的某一通道，即A0-A7的优先级高于B0-B7;
2、ADC时钟及采样频率
一般将ADCCLK配置为25MHz。
3、自动转换排序器的工作原理
ADC排序器由两个独立的8状态排序器（SEQ1和SEQ2）组成，这两个排序器也可以被级联为1个16状态的排序器（状态的意思是排序器能够自动转换的个数）。
两种情况如下图所示：
Note：
·ADC可以工作在同步采样模式和顺序采样模式，对于每一次转换，CONVxx定义了当前哪一个通道被采样和转换；
·在顺序采样模式中，CONVxx的四位都被定义为输入引脚，最高位定义了通道A或通道B，低三位定义了偏移量，例如0101b表示ADCINA5，1001b表示ADCINB1；
·在同步采样模式中，CONVxx的最高位没有意义，第三位表示偏移量，例如0101b表示先对ADCINA5采样再对ADCINB5采样，1001b表示先对ADCINA1采样再对ADCINB1采样；
4、ADC相关寄存器介绍
4.1ADCTRL1
·RESET（14）:
写0无影响：
写1复位整个ADC模块。
（在系统复位时，ADC模块会被复位，当在其他时刻需要复位ADC模块时，可以向该位写1，但是在写1后需要等待至少两个ADC时钟周期后才可以继续对ADC控制寄存器1进行操作）
·SUSMOD（13:
12）：
仿真悬挂模式位，通常向该位写入00：
忽略仿真悬挂；
·ACQ_PS（11:
8）：
该位控制SOC脉冲的宽度，决定采样开关关闭持续多长时间。
SOC脉冲的宽度等于（ACQ_PS+1）个ADC时钟周期.
·CPS（7）：
写0：
ADCCLK=Fclk/1;写1:
ADCCLK=Fclk/2。
（Fclk=PrescaledHSPCLK（adcclkps[3:
0]）），参考上面ADC时钟及采样频率部分。
·CONT_RUN（6）：
写0：
启动停止模式（在收到EOS信号后，排序器停止。
在下一个SOC信号到来时，排序器从上一次停止的地方开始。
）；写1：
连续转换模式。
（当收到EOS信号后，排序器停止。
在下一个SOC信号到来时，排序器的行为取决于SEQ_OVRD位的状态，当SEQ_OVRD为0时，排序器从头开始排序；当SEQ_OVRD为1时，排序器从上一次停止的地方开始。
）
·SEQ_OVR（5）：
·SEQ_CASC（4）：
写0：
双序列模式；写1：
级联模式。
4.2ADCTRL2
·ePWM_SOCB_SEQ（15）:
写0：
无影响；写1:
通过Epwm_SOCB信号允许级联排序器开始。
·RST_SEQ1：
写0：
无影响；写1：
立即复位排序器到ONV00;
·SOC_SEQ1：
写0:
清除一个没被处理的SOC触发信号；写1:
软件触发，从当前停止为止启动SEQ1。
·INT_ENA_SEQ1：
写0：
通过INT_SEQ1的中断请求被禁止；写1：
通过INT_SEQ1的中断请求被使能；
·INT_MOD_SEQ1：
写0：
INT_SEQ1在每一次SEQ1排序器结束时产生；写1：
INT_SEQ1每隔一次SEQ1排序器结束时产生；
·ePWM_SOCA_SEQ1:
写0：
SEQ1不能通过ePWMxSOCA的触发开始；写1：
允许SEQ1、SEQ通过ePWMxSOCA的触发开始;
·EXT_SOC_SEQ1：
写0：
无影响；写1：
允许外部中断XINT2触发启动SEQ1;
4.3ADCTRL3
·ADCBGRFDN:
写00：
带隙和参考电路掉电；写11：
带隙和参考电路上电；
·ADCPWDN:
写0：
除带隙和参考电路外，AD内部所有的模拟电路掉电；写1：
AD内部所有的模拟电路上电；
·ADCCLKPS:
结合ADC时钟及采样频率理解
0000HSPCLK/[（ADCTRL1[7]+1）]
0001HSPCLK/[2*（ADCTRL1[7]+1）]
0010HSPCLK/[4*（ADCTRL1[7]+1）]
0011HSPCLK/[6*（ADCTRL1[7]+1）]
1111HSPCLK/[30*（ADCTRL1[7]+1）]
·SMODE_SEL:
写0：
顺序采样模式；写1：
同步采样模式。
4.4ADCMAXCONV
·MAX_CONVn：
最大通道转换数。
FORSEQ1：
MAX_CONV1[2:
0]
FORSEQ2：
MAX_CONV2[2:
0]
FORSEQ:
MAX_CONV1[3:
0]
4.5ADCST
·EOS_BUF2：
SEQ2的序列缓冲结束位；
·INT_SEQ2_CLR:
写0：
无影响；写1：
清除SEQ2中断标志INT_SEQ2.该位不会影响EOS_BUF2位
·SEQ2_BSY：
读0：
SEQ2空闲，等待触发；读1：
SEQ2正在工作；
·INT_SEQ2：
读0：
没有SEQ2中断事件发生；读1：
SEQ2中断事件发生。
4.6ADCREFSEL
4.7ADCCHSELSEQ1
4.8ADCRESULTn
5、ADC采样例程
Example1：
配置ADC为顺序采样、级联模式，最大采样通道为1，对ADCINA0进行连续采样AVG次，并将采样的结果放在SampleTable[BUF_SIZE]中。
在本例中ADCLK=12.5MHz。
#include"DSP28x_Project.h"//DeviceHeaderfileandExamplesIncludeFile
#defineAVG1000//Averagesamplelimit
#defineZOFFSET0x00//AverageZerooffset
#defineBUF_SIZE2048//Samplebuffersize
//Globalvariableforthisexample
Uint16SampleTable[BUF_SIZE];
main（）
{
Uint16i;
//Step1.InitializeSystemControl:
//PLL,WatchDog,enablePeripheralClocks
//ThisexamplefunctionisfoundintheDSP2833x_SysCtrl.cfile.
InitSysCtrl（）;
//Specificclocksettingforthisexample:
EALLOW;
SysCtrlRegs.HISPCP.all=0x3;//HSPCLK=SYSCLKOUT/ADC_MODCLK
EDIS;
//Step2.InitializeGPIO:
//ThisexamplefunctionisfoundintheDSP2833x_Gpio.cfileand
//illustrateshowtosettheGPIOtoit'sdefaultstate.
//InitGpio（）;//Skippedforthisexample
//Step3.ClearallinterruptsandinitializePIEvectortable:
//DisableCPUinterrupts
DINT;
//InitializethePIEcontrolregisterstotheirdefaultstate.
//ThedefaultstateisallPIEinterruptsdisabledandflags
//arecleared.
//ThisfunctionisfoundintheDSP2833x_PieCtrl.cfile.
InitPieCtrl（）;
//DisableCPUinterruptsandclearallCPUinterruptflags:
IER=0x0000;
IFR=0x0000;
//InitializethePIEvectortablewithpointerstotheshellInterrupt
//ServiceRoutines（ISR）.
//Thiswillpopulatetheentiretable,eveniftheinterrupt
//isnotusedinthisexample.Thisisusefulfordebugpurposes.
//TheshellISRroutinesarefoundinDSP2833x_DefaultIsr.c.
//ThisfunctionisfoundinDSP2833x_PieVect.c.
InitPieVectTable（）;
//Step4.InitializealltheDevicePeripherals:
//ThisfunctionisfoundinDSP2833x_InitPeripherals.c
//InitPeripherals（）;//Notrequiredforthisexample
InitAdc（）;//Forthisexample,inittheADC
//SpecificADCsetupforthisexample:
AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=0xf;
AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS=0x1;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1;//1Cascadedmode
AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00=0x0;//ADCINA0
AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN=1;//Setupcontinuousrun
//Step5.Userspecificcode,enableinterrupts:
//ClearSampleTable
for（i=0;i{
SampleTable[i]=0;
}
//StartSEQ1
AdcRegs.ADCTRL2.all=0x2000;
//TakeADCdataandlogtheinSampleTablearray
for（;;）
{
for（i=0;i{
while（AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1==0）{}//Waitforinterrupt
AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR=1;
SampleTable[i]=（（AdcRegs.ADCRESULT0>>4））;
}
}
}
//===========================================================================
//Nomore.
//===========================================================================
Example2：
功能:
对采样周期为20ms的正弦电压的有效值。
通过将定时器定时78.125us，使得在20ms内读取ADC结果寄存器的值256次，并将该值放在建立的数组里面，通过对数组中的数据的计算，得出正弦电压的有效值。
配置：
定时器使用Timer0，定时时间为78.125us,每进一次定时器读取一次AD结果寄存器的值；AD配置为连续采样、级联模式、最大采样通道为1、采样ADCINA2通道。
Note：
一、在本例中，无需使用AD中断函数，本实施例的逻辑为：
1、达到定时器的定时时间；2、进入定时器中断函数；3、读取AD结果寄存器，并对读取的值作处理，清除AD中断标志位；4、返回主程序，继续计算有效值；5、重复步骤1-4.
二、定时器在定时时间达到以后会产生中断标志位，然后向PIE级发送中断请求；AD在完成一次AD采样后，会产生一个AD中断标志位，然后向PIE级发送中断请求。
#include"DSP28x_Project.h"//DeviceHeaderfileandExamplesIncludeFile
#include"math.h"
//Prototypestatementsforfunctionsfoundwithinthisfile.
interruptvoidcpu_timer0_isr（void）;//timer1中断子程序，用于给AD--start信号确认采样周期，接入硬件锁相环时，该段子程序可以略去
voidADC_SETUP（）;
#defineADC_LEN256
floatVol[ADC_LEN];
floatVol_rms;
floatsum=0;
inti;
//Globalvariablesusedinthisexample:
Uint16ConversionCount;
voidmain（void）
{
//Step1.InitializeSystemControl:
//PLL,WatchDog,enablePeripheralClocks
//ThisexamplefunctionisfoundintheDSP2833x_SysCtrl.cfile.
InitSysCtrl（）;
//DefineADCCLKclockfrequency（lessthanorequalto25MHz）
//AssumingInitSysCtrl（）hassetSYSCLKOUTto150MHz
/*EALLOW;
SysCtrlRegs.HISPCP.all=0x3;
EDIS;
*/
//Step2.InitializeGPIO:
//ThisexamplefunctionisfoundintheDSP2833x_Gpio.cfileand
//illustrateshowtosettheGPIOtoit'sdefaultstate.
//InitGpio（）;//Skippedforthisexample
//Step3.ClearallinterruptsandinitializePIEvectortable:
//DisableCPUinterrupts
DINT;
//InitializethePIEcontrolregisterstotheirdefaultstate.
//ThedefaultstateisallPIEinterruptsdisabledandflags
//arecleared.
//ThisfunctionisfoundintheDSP2833x_PieCtrl.cfile.
InitPieCtrl（）;
//DisableCPUinterruptsandclearallCPUinterruptflags:
IER=0x0000;
IFR=0x0000;
//InitializethePIEvectortablewithpointerstotheshellInterrupt
//ServiceRoutines（ISR）.
//Thiswillpopulatetheentiretable,eveniftheinterrupt
//isnotusedinthisexample.Thisisusefulfordebugpurposes.
//TheshellISRroutinesarefoundinDSP2833x_DefaultIsr.c.
//ThisfunctionisfoundinDSP2833x_PieVect.c.
InitPieVectTable（）;
//Interruptsthatareusedinthisexamplearere-mappedto
//ISRfunctionsfoundwithinthisfile.
EALLOW;//ThisisneededtowritetoEALLOWprotectedregister
PieVectTable.TINT0=&cpu_timer0_isr;
EDIS;//ThisisneededtodisablewritetoEALLOWprotectedregisters
InitCpuTimers（）;
ConfigCpuTimer（&CpuTimer0,150,78.125）;//配置定时器0的定时时间为78.125us,即20ms内正好是256个整周期
CpuTimer0Regs.TCR.all=0x4001;//Usewrite-onlyinstructiontosetTSSbit=0
//Step4.InitializealltheDevicePeripherals:
//ThisfunctionisfoundinDSP2833x_InitPeripherals.c
//InitPeripherals（）;//Notrequiredforthisexample
InitAdc（）;//Forthisexample,inittheADC
ADC_SETUP（）;
//Step5.Userspecificcode,enableinterrupts:
IER|=M_INT1;//EnableCPUInterrupt1
PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7=1;
EINT;//EnableGlobalinterruptINTM
ERTM;//EnableGlobalrealtimeinterruptDBGM
ConversionCount=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.SOC_SEQ1=1;//softwareenableSOCofADSEQ1
//WaitforADCinterrupt
for（;;）
{
for（i=0,sum=0;i{
sum+=Vol[i]*Vol[i];
}
Vol_rms=sqrt（sum/ADC_LEN）;
}
}
interruptvoidcpu_timer0_isr（void）//78.125us256pointsin20mscycle
{
Vol[ConversionCount]=（（3*（float）（AdcRegs.ADCRESULT0>>4）/4096）-1.266）/0.26*12.222;//将采样的值转换为实际电压的有效值，该计算公式与硬件电路有关
if（ConversionCount==ADC_LEN）
{
ConversionCount=0;
}
else
ConversionCount++;
AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR=1;//ClearINTSEQ1bit
PieCtrlRegs.PIEACK.all=PIEACK_GROUP1;
//EDIS;
}
voidADC_SETUP（void）
{
AdcRegs.ADCTRL1.all;//RESETtheadccontrolregister1.
//setclockforADC
AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=2;//ThewidthofSOCpulseisADCTRL1[11:
8]+1timestheADCLKperiod.
AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS=1;//adcmoduleclkcoreclockdivider
//continousmodeorstart/stopmode
AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN=1;//continousmodegoeswillgoestoCONV00automaticallywhenonesequenceconversionsfinished
//configureADCTRL2
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