MAXQ3120中模數(shù)轉(zhuǎn)換器在輪詢模式下的使用

在設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)比較麻煩或者中斷固有的不可預(yù)測(cè)性不好處理的應(yīng)用中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)工作在輪詢模式下要比工作在中斷驅(qū)動(dòng)模式下更適合。本應(yīng)用筆記詳細(xì)論述了maxq3120微控制器的16位σ-δ adc工作在輪詢模式下時(shí)需要注意的一些事項(xiàng)。用匯編語言源代碼演示了輪詢模式的實(shí)現(xiàn)方法。

概述

maxq3120是第一款集成了雙通道、16位σ-δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc) (圖1)的maxq微控制器。該adc使這款微控制器尤其適用于單相電表，同時(shí)也適用于任何需要高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)于設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)比較麻煩或者中斷固有的不可預(yù)測(cè)性不好處理的應(yīng)用，adc最好工作在輪詢模式下而不是中斷驅(qū)動(dòng)模式下。

圖1. adc功能框圖 該應(yīng)用筆記闡述了maxq3120的adc工作在輪詢模式下時(shí)的使用情況，并討論了編程注意事項(xiàng)。給出了adc的一個(gè)特定代碼實(shí)例。對(duì)maxq3120乘法-累加器(mac)的用法和lcd驅(qū)動(dòng)器性能也進(jìn)行了說明。在這個(gè)實(shí)例中，mac完成adc輸出的簡(jiǎn)單求和(和隨后的求平均值運(yùn)算)，并由lcd顯示平均轉(zhuǎn)換結(jié)果。

本文所給出的代碼實(shí)例是針對(duì)maxq3120編寫并經(jīng)過測(cè)試的，但也可以在包含相似資源的其他相關(guān)maxq器件上運(yùn)行。該例程代碼的整個(gè)開發(fā)環(huán)境采用max-ide 1.0版本和maxq3120評(píng)估板硬件版本b。

編程注意事項(xiàng)

當(dāng)maxq3120的adc工作在輪詢模式下時(shí)，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮轉(zhuǎn)換器的以下幾個(gè)特性：第一，設(shè)計(jì)者必須了解adc控制寄存器(adcn)中各個(gè)位的意義和用法。表1列出了該寄存器的各個(gè)位，每一位的功能說明如表2所示。當(dāng)一個(gè)adc輸出值準(zhǔn)備就緒時(shí)，硬件將asr1或asr0位置1。此時(shí)軟件可以從adc的輸出寄存器(ad1或ad0)中讀取一個(gè)帶符號(hào)的16位數(shù)值。如果在讀輸出寄存器之前完成了多次轉(zhuǎn)換，那么新的轉(zhuǎn)換結(jié)果不寫入輸出寄存器。采樣丟失位asl1或asl0置位，并舍棄這些轉(zhuǎn)換結(jié)果。在附帶的軟件(參見下面的實(shí)例代碼部分)中，每次讀輸出寄存器之前都要測(cè)試asr0位的狀態(tài)。在本文這種情況下，輸出是否溢出并不重要。因此忽略了采樣丟失位的狀態(tài)。同時(shí)，增益設(shè)置為1，由內(nèi)部帶隙提供基準(zhǔn)電壓，在該實(shí)例中僅使能了一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換通道(0)。

maxq3120包含一個(gè)可以在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)16位 x 16位字mac功能的硬件模塊。該性能可與許多數(shù)字信號(hào)處理器相媲美，使得maxq3120能夠快速執(zhí)行數(shù)學(xué)計(jì)算。本應(yīng)用不需要快速數(shù)學(xué)計(jì)算功能，但mac幫助計(jì)算adc輸出的平均值，以平滑輸出結(jié)果并使顯示的數(shù)值變化更緩慢一些。為了得到這個(gè)平均值，一個(gè)乘數(shù)取為1，將16個(gè)16位轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送給mac。這16個(gè)數(shù)據(jù)字的總和存放在累加器中。在完成求和運(yùn)算后，該結(jié)果除以16 (移位和相加)來計(jì)算平均值。這個(gè)平均值送到lcd上進(jìn)行顯示。有關(guān)mac性能的詳細(xì)說明參見maxq微控制器用戶指南。

實(shí)例代碼

和本應(yīng)用筆記配套的軟件包含在adc_polled.zip文件中，可以進(jìn)行下載。該文件包括：源代碼文件adc_polled.asm，my3120kit_lcd.asm，maxq_math.asm；包含文件maxq3120x.inc；以及max-ide工程文件adc_polled.prj。將這些文件解壓到一個(gè)公用目錄下，對(duì)該軟件進(jìn)行匯編并在maxq3120評(píng)估板上執(zhí)行。
給maxq3120的adc輸入施加一個(gè)變化的電壓，然后觀察lcd上的顯示結(jié)果，該應(yīng)用非常有用并能提供更多的信息。用一個(gè)定值電阻和一個(gè)電位器可產(chǎn)生范圍合適的可變電壓。該電路的元件連接原理圖見圖2。maxq3120評(píng)估板在db-9串行連接器附近提供了一小塊原型區(qū)域。原型區(qū)域邊沿還具有連接avcc和agnd走線的過孔。加入這一簡(jiǎn)單電路后，可在模擬通道0輸入端(an0+)施加0至0.823v電壓(最大值接近1v)。如原理圖所示，an0-輸入接agnd，以提供一個(gè)參考電平。