[讨论] TI【LP_MSPM0L1306开发板】测评——ADC使用以及示例学习

EPTmachine 2023-10-15 11:31 楼主

ADC使用和示例学习

MSPM0L1306在TI的产品推荐中时针对低功耗的模拟增强型产品，其ADC模块的特性包括：

• 12 位输出分辨率，速率高达 1.45MSPS 且 ENOB 大于 11 位

• 多达 10 个外部输入通道

• 内部通道用于温度检测、电源监测和模拟信号链（与 OPA、GPAMP 或其他的互连）

• 软件可选基准：

– 1.4V 和 2.5V 的可配置内部专用 ADC 基准电压 (VREF)

– MCU 电源电压 (VDD)

– 通过 VREF+和 VREF- 引脚为 ADC 提供外部基准

• 在运行、睡眠和停止模式下运行，并支持从待机模式触发

硬件概述

在数据手册中可以确定各个通道的信号映射关系如下图

在TI提供的示例程序中，对ADC在不同配置模式下的使用给出了示例代码，这可以帮助我们快速上手ADC的使用。关于具体原理可以参考MSPM0的用户手册。

ADC单次采样

代码示例adc12_single_conversion_vref_internal演示了使用ADC进行单次采样，采样完成后，读取转接结果寄存器中的值，当测量值大于参考电压的一半时，点亮LED1，当测量值小于参考电压的一半时，熄灭LED1。

ADC的参考电压选择为内部参考电压2.5V。

由于代码示例在上电后使用默认时钟频率

默认 CPU 时钟为 MCLK = SYSOSC ~32MHz。默认 LFCLK = LFOSC ~32kHz。ADCCLK 通过 ADC 模块初始化设置为 SYSOSC。

在原理图上可以确定LED1连接在PA0上，PA0为低电平时，LED1点亮。

在SysConfig中对PA0的配置如下图所示

在SysConfig中对ADC0的参数进行配置，时钟源选择为SYSISC,对其进行8分频，采样时间设置为500ADCCLK。采样模式为单次采样，触发方式为软件触发。

ADC转换时使用控制块0，转换通道为12，分辨率选择为12位分辨率，开启转换结果完成中断，具体的配置如下图所示。

通过查看数据手册可知，该通道对应的管脚为PA25。

主程序的实现逻辑位等待ADC采样中断函数置位相关的控制变量，然后读取转换结果寄存器中的ADC采样值，由于分辨率位12，采样值的变化范围为0-4096，所以量程范围内的中间值为0x7FF(2047)，采样结果与该值对比，大于该值点亮LED1，小于该值熄灭LED1。然后启动下一次ADC采样。代码如下所示：

#include "ti_msp_dl_config.h"

volatile bool gCheckADC;

uint16_t adcResult;

int main(void)
{
    adcResult=0;

    SYSCFG_DL_init();

    NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN);

    gCheckADC = false;

    /* Confirm VREF has settled before triggering ADC12 conversion */
    while (DL_VREF_CTL1_READY_NOTRDY == DL_VREF_getStatus(VREF))
        ;

    while (1) {
        DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);

        while (false == gCheckADC) {
            //__WFE();
        }

        adcResult = DL_ADC12_getMemResult(ADC12_0_INST, DL_ADC12_MEM_IDX_0);

        if (adcResult > 0x7ff) {
            DL_GPIO_clearPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
        } else {
            DL_GPIO_setPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
        }
        gCheckADC = false;
        DL_ADC12_enableConversions(ADC12_0_INST);
    }
}

void ADC12_0_INST_IRQHandler(void)
{
    switch (DL_ADC12_getPendingInterrupt(ADC12_0_INST)) {
        case DL_ADC12_IIDX_MEM0_RESULT_LOADED:
            gCheckADC = true;
            break;
        default:
            break;
    }
}

使用信号发生器在PA25引脚输入模拟信号，示例的效果视频如下：

adc_ref

ADC窗口比较模式

MSPM0的ADC模块具有比较器功能，设置比较器的上限值和下限值，完成采样后的采样值与这两个值进行对比。在SysConfig中，控制LED1的PA0的配置如图所示。

ADC的采样时钟为SYSOSC，分频系数设置为4，采样模式为软件自动触发的单次采样。

ADC的转换控制块选择为0，参考电压选择为VDDA(3.3V)，启用比较器模式。

设置比较器的上限值和下限值为同一数值，同时开启比较器阈值判断中断。

主程序的逻辑在初始化外设并开启ADC采样后，等待比较器中断发生，并在中断函数改变LED1控制引脚的状态。主程序的源代码如下：

#include "ti_msp_dl_config.h"

int main(void)
{
    SYSCFG_DL_init();

    NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN);

    DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);

    DL_SYSCTL_enableSleepOnExit();

    while (1) {
        __WFI();
    }
}

void ADC12_0_INST_IRQHandler(void)
{
    switch (DL_ADC12_getPendingInterrupt(ADC12_0_INST)) {
        case DL_ADC12_IIDX_WINDOW_COMP_HIGH:
            DL_GPIO_clearPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
            break;
        case DL_ADC12_IIDX_WINDOW_COMP_LOW:
            DL_GPIO_setPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
            break;
        default:
            break;
    }
}

程序的演示效果如视频所示：

adc_single