mini2440裸机试炼之--A/D模拟信号转换

实现功能

        通过开发板上的滑动变阻器控制的模拟信号经过A/D转换器

        转换为数字信号用uart_printf()打印在串口上。 并且滑动

        变阻器同时控制指示灯led的闪烁速度(时长)。

S3C2440ADC的主要特性如下：

    ●分辨率：10位

    ●最大转换速率：500KSPS

    ●微分线性度误差：±1.0 LSB

    ●积分线性度误差：±2.0 LSB

    ●供电电压：3.3V

    ●模拟输入电压范围：0~3.3V

    ●模拟输出数值范围：0~1023

ADC原理

ADC是一种将模拟信号转化为数字信号的方法，一般要经过采样、保持、量化、编码4个步骤。在实际电路中，有些过程是合并进行的，如采样和保持，量化和编码在转换过程中时同时实现的。由奈奎特采样定理可知，当采样频率大于模拟信号中最高频率的2倍时，采样值才能不失真地反映原来模拟信号。

从图1可以看出，ADC共有8路模拟输入，其中XP、XM、YP和YM是触摸屏使用的4路，剩下的4路模拟输入A[3:0]可以用于一般的ADC输入通道（AIN0、AIN1、AIN2和AIN3）。当触摸屏引脚（YM、YP、XM和XP）为禁止时，这些端口可以被用于ADC的模拟输入端口（AIN4、AIN5、AIN6和AIN7）

对于S3C2440处理器，ADC输入时钟是由PCLK分频得到的，如图2所示

ADC寄存器

ADCCON部分

图3

根据图3，ADCCON控制寄存器

ECFLG 是转换结束标志位，当转换结束时，ECFLG值为1，进入转换状态为0；

PRSCEN是使能预分频控制位 ；

PRSCVL 是预分频值放置位；0~255

■当PRSCEN为1时，设置PRSCVL的值将会决定AD转换的时间。ADC使用的时钟是系统的PCLK，由于main函数设置mpll为400MHZ,所以PCLK = 50MHz，设置PRSCVL的值为49，那么：

A/D 转换的频率 = 50MHz / （49+1） = 1 MHz

A/D 转换的时间 = 1 /（1MHz / 5cycles）=5 uS

由此可知当PRSCVL的值越小，A/D 转换的时间越短，A/D 转换的频率也就越大。

注意：当从待机模式中变换到正常工作模式时，ADC的预分频器必须在最后的3个ADC时钟前使能？？？？

SEL_MUX是模拟输入通道选择控制器

READ_START要使能A/D转换启动，就必须禁止READ_ START

ENABLE_START 使能A/D转换控制位

ADCDAT0

由于只是通过AIN0模拟信号输入。并没使用触摸屏功能，所以，ADCDAT0只考虑普通ADC转换数值（模拟信号转换的数字数值存于XPDATA）

W1可调电位器

mini2440上有一个可调电位器，如下图所示。电位器的中间抽头部分接在ADC输入通道AIN0上，当电位器滑动头位于最下端时，AIN0引脚电压为0V；当电位器滑动头位于最上端时，AIN0引脚电压为3.3V；当电位器上、下滑动时，AIN0引脚的电压值会在0~3.3V之间变换。由此可知，W1是通过AIN0模拟输入通道间模拟信号传给ADC，再进行转换的。

代码部分

#include'2440addr.h'     //引脚宏定义

#include'def.h'          // U8 U32宏定义

#include'2440lib.h'      //使用Uart_Printf,Dalay声明，Uart_Printf定义在2440lib.c文件

/*

当PRSCEN为1时，设置PRSCVL的值将会决定AD转换的时间。ADC使用的时钟是系统的PCLK

，由于main函数设置mpll为400MHZ,所以PCLK = 50MHz，设置PRSCVL的值为49，那么：

A/D 转换的频率 = 50MHz / （49+1） = 1 MHz

A/D 转换的时间 = 1 /（1MHz / 5cycles）=5 uS

*/

/********ADC********/

#definePRSC_EN     0x1           //允许预分频

#define PRSCVL      0x19          //预分频值

#defineSEL_MUX     ~0x7          //模拟通道选择AIN0通道

#define STDBM       0x0           //正常工作模式

#defineREAD_START  0x0           //读数时不进行A/D转换

#defineADC_STAR    0x1           //ADC开启

/********LED*********/

#defineLED1_out  (1<<(5*2))

#defineLED2_out  (1<<(6*2))

#defineLED3_out  (1<<(7*2))

#defineLED4_out  (1<<(8*2))

#defineLED4_ON   (0x0E<<8)       //LED1+LED2+LED3+LED4 ON

#defineLED_OFF   (0x0F<<5)

void ADC_display(){

    Uart_Printf('n');

    Uart_Printf('n');

    Uart_Printf('n');

              Uart_Printf('---------HELLOADCn');

              Uart_Printf('PRSC_EN:  %5x  允许预分频n',PRSC_EN);

              Uart_Printf('PRSCVL:   %5x  预分频值n',PRSCVL);

              Uart_Printf('SEL_MUX:   ~0x7  模拟通道选择AIN0通道n',SEL_MUX);

    Uart_Printf('STDBM:    %5x  正常工作模式n',STDBM);

              Uart_Printf('READ_START:%4x  读数时不进行A/D转换n',READ_START);

              Uart_Printf('ADC_STAR:  %4x ADC开启n',ADC_STAR);

              Uart_Printf('变阻器控制的模拟信号经过A/D转换器转换为n');      

    Uart_Printf('数字信号用串口显示,并且滑动变阻器同时控n');

    Uart_Printf('制指示灯led的闪烁速度(时长)n');              

   Uart_Printf('#########################################nn');               

}

//初始化AD控制寄存器

void ADC_INIT(){

  rADCCON&=(~((0x1<<14)|(0xff<<6)|(0x7<<3)|(0x1<<2)|(0x1<<1)|(0x1<<0)));

  rADCCON=(PRSC_EN<<14)|(PRSCVL<<6)|(SEL_MUX<<3)|(STDBM<<2)|(READ_START<<1);

   rADCCON|=(ADC_STAR<<0);          //开启ADC（开启ADC后，此位会自动清零）

}

//初始化LED,四个LED输出

voidLED_INIT(){                   

   rGPBCON=LED1_out|LED2_out|LED3_out|LED4_out;

}

//LED函数

void W1_LED(intget_data0){        

    rGPBDAT= LED4_ON;     //点亮四个LED

    Delay(get_data0);     //ADC后十位时延函数

    rGPBDAT= LED_OFF;     //熄灭LED

}

//串口打印变阻器模拟信号数值

void W1_ADC(int*read_xpdata){

              ADC_INIT(); //初始化AD控制寄存器

    /*****串口打印ADC数据函数****/

    while(rADCCON & 0x1);                //因为成功启动A/D转换后，该位会

                                          //自动清零，因此在这里检查ADC是否真正启动

    while(!(rADCCON & (1<<15)));            //使用查询方式等待ADC转换结束

   *read_xpdata=(int)(rADCDAT0&0x3ff);  //读取ADCDAT0后十位

    Uart_Printf('n HELLO ADC# W1值为： %04d ',*read_xpdata);//串口输出ADCDAT0后十位值

    Delay(500);

              }

//子main函数

voidADC_read_W1(){                    

    int read_xpdata0;

    ADC_display(); 

    LED_INIT(); //初始化LED

    while(1)

    {

     /*串口打印变阻器模拟信号数值*/

     W1_ADC( &read_xpdata0 );//传递read_xpdata0地址，改变read_xpdata0的值来给W1_LED函数使用

     /*****LED点亮函数*****/

     W1_LED(read_xpdata0);                 //LED函数

    }

}

◆串口输出截图