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参考博客http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6286569.html

一、ADC的主要相关概念

1、量程(模拟量输入范围)

(1)AD转换器只能输入电压信号。

  • 其他种类的模拟信号要先经过传感器(Sensor)的转换,变成模拟的电压信号。

(2)AD输入端的模拟电压要求有一个范围。

  • 一般是0~3.3V或0~5V或者是0~12V等等。
  • 模拟电压的范围是AD芯片本身的一个参数。
  • 实际工作时给AD的电压信号不能超过这个电压范围。

2、精度(分辨率resolution)

(1)AD转换输出的数字值是有一定的位数的。

  • 譬如说10位,意思就是输出的数字值是用10个二进制位来表示的,这种就叫10位AD。这个位数表示转换精度。
  • 10位AD,相当于把整个范围分成1024个格子,每个格子之间的间隔就是电压的表示精度。假如AD芯片的量程是0~3.3V,则每个格子代表的电压值是3.3V/1024=0.0032265V。如果此时AD转换后得到的数字量是447,则这个数字量代表的模拟值是:447×0.0032265V=1.44V。

(2)AD的位数越多,则每个格子表示的电压值越小,将来算出来的模拟电压值就越精确。

(3)AD的模拟量程一样的情况下,AD精度位数越多精度越高,测出来的值越准。

  • 但是如果AD的量程不一样,譬如2个AD,A的量程是0~50V,B的量程是0~0.5V,A是12位的,B是10位的,可能B的精度比A的还要高。
  • A的精度:50/1024=0.04883,B的精度:0.5/4096=0.000122

3、转换速率

(1)AD芯片进行AD转换需要耗费时间。

  • 这个时间需要多久,不同的芯片是不一样的;
  • 同一颗芯片在配置不一样(譬如说精度配置为10位时时间比精度配置为12位时要小,譬如说有些AD可以配转换时钟,时钟频率高则转换时间短)时转换时间也不一样。

(2)一般数据手册中描述转换速率用的单位是MSPS

  • 第一个M是兆,S是sample,就是采样;PS就是per second,总的意思就是兆样本每秒,每秒种转出来多少M个数字值;

(3)AD工作需要一个时钟

  • 这个时钟有一个范围,配置时不要超出这个范围。
  • AD转换在这个时钟下进行,时钟的频率控制着AD转换的速率。
  • 但注意时钟频率和MSPS不是一回事,只是成正比不是完全相等。譬如S5PV210中的AD转换器,MSPS = 时钟频率/5。


4、通道数

  • AD芯片有多少路analog input通道,代表了将来可以同时进行多少路模拟信号的输入。

二、s5pv210的ADC控制器

1、S5PV210的ADC控制器

(1)ADC和(电阻式)触摸屏的关系。电阻式触摸屏工作时依赖于AD转换,所以在210的SoC中,电阻触摸屏接口和ADC接口是合二为一的。或者说电阻触摸屏接口复用了ADC的接口。

(2)ADC在210的数据手册的Section10.7;

2、ADC的工作时钟框图

  • ADCCLK是ADC控制器工作的时钟,由PCLK_PSYS经过一次分频后得到的;
  • PCLK_PSYS时钟总线频率为66MHz,一般设置分频器为65,对用的ADC时钟位1MHz,此时的转换速率为1/200KHz;
  • 最大ADC时钟可设置为5MHz,对应的最大转换速率为1MSPS。

3、210的10个ADC通道

(1)注意ADC引脚和GPIO的区别;

  • SoC的引脚至少分2种:digit数字引脚和analog模拟引脚。
  • 我们以前接触的GPIO都属于数字引脚,ADC channel通道引脚属于模拟引脚。数字引脚和模拟引脚一般是不能混用的

(2)210一共支持10个ADC通道

  • 分别叫AIN[0]~AIN[9],分别对应XadcAIN[0]~XadcAIN[9]引脚;
  • 理论上可以同时做10路AD转换。

4、210的ADC特性

  • 精度10bit/12bit;
  • 最大转换速率1MSPS;
  • 模拟电压范围0-3.3;
  • 可设置普通AD模式(即TOUCH SCREEN触摸屏模式切换为普通AD模式);

5、ADC控制器的主要寄存器

(1)获取ADC数据的方法:轮询检查标志位、中断

  • 第一种方式:启动转换,然后循环检查标志位,直到标志位为1,表明转换完毕可以去读取数据。
  • 第二种方式:设置好中断,写好中断isr来读取AD转换数据。AD转换完毕后,生成中断信号给CPU,CPU进入中断处理流程。
  • 第一种方法是同步的,第二种方式是异步的。

(2)AD转换需要反复进行

  • 转换完毕后要立即开启下一次转换,因此需要设计一种机制,能够自动开启下一次转换。
  • 这个机制叫start by read,工作方法是:当我们读取本次AD转换的AD值后,硬件自动开启下一次AD转换。

(3)主要寄存器(这里探讨通道n=0)

TSADCCONn寄存器

  • bit16设置AD转换精度,10bit、12bit可选;
  • bit15只读,状态寄存器,查看是否转换结束;
  • bit14预分频器开关,设置为1;
  • bit13:6分频倍率,如要设置3.3MHz,可设置为19,66/19+1=3.3,最大设置频率为5MHz,所以此位最小值为13;
  • bit2设置为普通模式即可;
  • bit1是否开启read star模式,read star模式意思是只要读取AD转换后的寄存器数据,就重新开始AD转换,使用这种模式第一次读数据要丢掉;
  • bit0开启AD转换,如果设置了read star模式,此位无效;

TSCONn寄存器:touch screen控制寄存器

TSDATXn寄存器,TSDATYn寄存器:数据寄存器

  • bit14查看输出数据位ADC 还是TOUCH SCREEN;
  • bit11:0为转换后的数据;

CLRINTADCn寄存器:清中断,写入任意的数值就可以

ADCMUX寄存器:选择当前正在操作的AD通道

三、代码实战

(1)AD控制器初始化;

(2)循环进行AD采样;

(3)start by read模式

  • 开启start by read模式,第一次读,然后把第一次读到的数据遗弃,这样就能开启下一次AD转换,从而可以不断地读取AD值。
#define TSADCCON0        0xE1700000
#define    TSCON0            0xE1700004
#define TSDATX0            0xE170000C
#define TSDATY0            0xE1700010
#define CLRINTADC0        0xE1700018
#define ADCMUX            0xE170001C#define _REG_TSADCCON0        *(unsigned int*)0xE1700000
#define    _REG_TSCON0            *(unsigned int*)0xE1700004
#define _REG_TSDATX0        *(unsigned int*)0xE170000C
#define _REG_TSDATY0        *(unsigned int*)0xE1700010
#define _REG_CLRINTADC0        *(unsigned int*)0xE1700018
#define _REG_ADCMUX            *(unsigned int*)0xE170001Cstatic void adc_init(void)
{_REG_TSADCCON0 |= (1 << 16);            //设置精度为12bit_REG_TSADCCON0 |= (1 << 14);            //使能presaler_REG_TSADCCON0 &= ~(0xFF << 6);            //设置时钟_REG_TSADCCON0 |= (65 << 6);_REG_TSADCCON0 &= ~(1 << 2);            //standby为normal模式_REG_TSADCCON0 &= ~(1 << 1);            //read_start disable_REG_ADCMUX &= ~(0xF << 0);                //设置mux开关为ACD1
}
static void delay_1(void){volatile int x, y;for(x=0; x<5000; x++) {for(y=0; y<1000; y++);}
}
void adc_test(void)
{unsigned int valx, valy;adc_init();while(1) {//开始ADC转换_REG_TSADCCON0 |= (1 << 0);//读取状态位,是否转换完毕,如果bit15位0的话,一直读取while (!(_REG_TSADCCON0 & (1 << 15))) {0;}//读取ADC转换后的数据valx = _REG_TSDATX0;valy = _REG_TSDATY0;printf("x:bit14 = %d\n", (valx & (1 << 14)));printf("x:bit11-0 = %d\n", (valx & (0xFFF << 0)));printf("y:bit14 = %d\n", (valy & (1 << 14)));printf("y:bit11-0 = %d\n", (valy & (0xFFF << 0)));delay_1();}
}

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