MAXQ3120中模數(shù)轉(zhuǎn)換器在輪詢模式下的使用

在設置中斷優(yōu)先級比較麻煩或者中斷固有的不可預測性不好處理的應用中，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)動模式下更適合。本應用筆記詳細論述了maxq3120微控制器的16位σ-δ adc工作在輪詢模式下時需要注意的一些事項。用匯編語言源代碼演示了輪詢模式的實現(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，同時也適用于任何需要高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換的應用場合。對于設置中斷優(yōu)先級比較麻煩或者中斷固有的不可預測性不好處理的應用，adc最好工作在輪詢模式下而不是中斷驅(qū)動模式下。

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

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

編程注意事項

當maxq3120的adc工作在輪詢模式下時，軟件設計應考慮轉(zhuǎn)換器的以下幾個特性：第一，設計者必須了解adc控制寄存器(adcn)中各個位的意義和用法。表1列出了該寄存器的各個位，每一位的功能說明如表2所示。當一個adc輸出值準備就緒時，硬件將asr1或asr0位置1。此時軟件可以從adc的輸出寄存器(ad1或ad0)中讀取一個帶符號的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(參見下面的實例代碼部分)中，每次讀輸出寄存器之前都要測試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，增益設置為1，由內(nèi)部帶隙提供基準電壓，在該實例中僅使能了一個模數(shù)轉(zhuǎn)換通道(0)。

maxq3120包含一個可以在一個時鐘內(nèi)實現(xiàn)16位 x 16位字mac功能的硬件模塊。該性能可與許多數(shù)字信號處理器相媲美，使得maxq3120能夠快速執(zhí)行數(shù)學計算。本應用不需要快速數(shù)學計算功能，但mac幫助計算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。為了得到這個平均值，一個乘數(shù)取為1，將16個16位轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送給mac。這16個數(shù)據(jù)字的總和存放在累加器中。在完成求和運算后，該結(jié)果除以16 (移位和相加)來計算平均值。這個平均值送到lcd上進行顯示。有關(guān)mac性能的詳細說明參見maxq微控制器用戶指南。

實例代碼

和本應用筆記配套的軟件包含在adc_polled.zip文件中，可以進行下載。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公用目錄下，對該軟件進行匯編并在maxq3120評估板上執(zhí)行。
給maxq3120的adc輸入施加一個變化的電壓，然后觀察lcd上的顯示結(jié)果，該應用非常有用并能提供更多的信息。用一個定值電阻和一個電位器可產(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，以提供一個參考電平。