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基于Kinetis微控制器和16位／24位MAX5556的立体声音频接口设计

2019年09月06日 | S3C2410 普通AD转换

2019-09-06 来源：eefocus

一、AD转换基本原理

AD（Analog to Digital) 意思是：模—数转换，它是外部世界模拟信号和计算机之间联系的接口。它将连续变化的模拟信号转换为数字信号，以便计算机和数字系统进行处理、存储、控制和显示。

AD转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在AD转换前，输入到AD转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。AD转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位、14位、16位等。

S3C2410/S3C2440的CMOS模数转换器可以接收8个通道的模拟信号输入，并将它们转换为10位的二进制数据。在2.5MHZ的A/D转换时钟下，最大的转化速率可达500SPS（SPS：samples per secone 每秒采样的次数）。

S3C2410的AD采集的最小量化单位为3.3V/（2^10）=3.222mV，也即当输入最大电压3.3V时，10位数据位为11 1111 1111 （对应十进制是1024），此时对应的电位器阻值为：1024*3.222mV*10^4/3.3≈10KΩ。

二、AD转换相关的寄存器：

ADC控制寄存器（ADCCON）

ADC触摸屏控制寄存器（ADCTSC）

ADC启动延时寄存器（ADCDLY）

ADC转换数据寄存器（ADCDATn）

说明：

时钟公式：A/D converter freq. = PCLK/(prescaler+1) = f

Conversion time = 1/(f / 5cycles) = 1/200KHz = 5 us

通过设置ADC控制寄存器ADCCON，ADCCON[14]位启用预分频器，ADCCON[13：6]位配置预分频值prescaler valuef，从而根据公式得到所需时钟频率（A/D converter freq.）。

ADCDATn有ADCDAT0和ADCDAT1两个ADC转换数据寄存器。

ADCDATn为只读。

在触摸屏应用中，ADCDAT0和ADCDAT1保存X和Y位置转换数据。

普通的AD转换，只用ADCDAT0来保存转换后的数据。

启动AD转换，寄存器ADCCON[0]位置置1即可，后加while（ADCCON&0x1）；等待成功开启。

等待转换结束，使用while（！（ADCCON&0x8000））；即可。

通过寄存器ADCDAT0低10位读取转换结果（ADCDAT0&0x3ff）。

三、AD接口编程一般步骤

1、设置AD是否分频、工作时钟、工作方式

2、选择模拟输入通道

3、启动AD转换

4、等待AD转换结束

5、读取AD转换结果

四、编程实例及代码

从A/D转换器的通道0获取模拟数据，并将转换后的数字量在CRT上打印出来。

1．定义与A/D转换相关的寄存器。

#define rADCCON (*(volatile unsigned *)0x58000000) //ADC控制寄存器

#define rADCTSC (*(volatile unsigned *)0x58000004) //ADC触摸屏控制寄存器

#define rADCDLY (*(volatile unsigned *)0x58000008) //ADC启动或间隔延时寄存

器

#define rADCDAT0 (*(volatile unsigned *)0x5800000c) //ADC转换数据寄存器0

#define rADCDAT1 (*(volatile unsigned *)0x58000010) //ADC转换数据寄存器1

2．对A/D转换器进行初始化。这里的参数ch表示选择的通道号。

void AD_Init(unsigned char ch){

rADCDLY = 100; //ADC启动或间隔延时

rADCTSC = 0; //选择ADC模式

rADCCON = (1<<14)|(49<<6)|(ch<<3)|(0<<2)|(0<<1)|(0); //设置ADC控制寄存器

}

3．获取A/D的转换值。参数ch为选用的通道号。

int Get_AD(unsigned char ch){

int i;

int val=0;

if(ch>7) return 0; //通道不能大于7

for(i=0;i<16;i++){ //为转换准确，转换16次

rADCCON |= 0x1; //启动 A/D 转换

rADCCON = rADCCON & 0xffc7 | (ch<<3);

while (rADCCON & 0x1); //避免第一个标志出错

while (!(rADCCON & 0x8000)); //避免第二个标志出错

val += (rADCDAT0 & 0x03ff);

Delay(10);

}

return (val>>4); //为转换准确，除以16取均值

}

4. UART打印A/D的转换值。

void display_adc(int val)

{

int ch=val;

ch=ch&0x200;ch=ch>>9;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x100;ch=ch>>8;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x80;ch=ch>>7;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x40;ch=ch>>6;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x20;ch=ch>>5;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x10;ch=ch>>4;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x8;ch=ch>>3;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x4;ch=ch>>2;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x2;ch=ch>>1;sendc(ch);

ch=val;ch=ch&0x1;sendc(ch);

uart_txd('n');uart_txd('r');

}

5. 主函数

void main(void)

{

uart_init();

AD_Init（0）；

while(1)

{

int val;

val=Get_AD(0);

display_adc(val);

}

UART相关配置见UART篇

S3C2410 AD转换模—数转换

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