РАБОТА АЦП
АЦП может работать в двух режимах - одиночного преобразования и непрерывном. В режиме одиночного преобразование каждое преобразование инициируется пользователем. В непрерывном режиме АЦП производит непрерывную обработку входного сигнала и обновляет регистр данных АЦП. Переключение режимов осуществляется битом ADFR в регистре ADCSR. Регистр ADMUX выбирает один из шести входов подключаемый ко входу АЦП. Кроме того в качестве входа можно использовать фиксированное опорное напряжение. Работа АЦП разрешается записью логической "1" в бит разрешения АЦП (ADEN в ADCSR). Перед первым преобразованием после разрешения АЦП выполняется одно "пустое" преобразование инициализирующее АЦП. Для пользователя единственное отличие первого преобразования от последующих заключается в том, что оно занимает 25 тактовых импульсов вместо обычных 13.
Преобразование запускается записью логической 1 в бит запуска АЦП - ADCS. Этот бит остается установленным пока идет преобразование и аппаратно сбрасывается, когда преобразование завершается. Если во время преобразования происходит переключение канала, пред переключением АЦП завершает текущее преобразование.
Операция выборки-хранения занимает один цикл после запуска преобразования. Это позволяет пользователю устанавливать номер входного канала одновременно с запуском преобразования Поскольку результат преобразования занимает 10 разрядов, для хранения результата используется два регистра ADCH и ADCL, которые должны быть прочитаны для получения результата. Для защиты данных, чтобы обеспечить чтение результата одного преобразования из обоих регистров используется специальная логика защиты данных.
Этот механизм работает так:
При чтении данных первым должен читаться регистр ADCL. Доступ АЦП к регистру данных блокируется. Это приводит к тому, что если прочитан байт ADCL и преобразование завершилось до того как прочитан регистр ADCH, регистр данных не изменяется и результат преобразования будет потерян. Доступ АЦП к регистру данных разрешается после чтения ADCH. АЦП имеет собственное прерывание, которое выполняется по завершению преобразования. Если доступ АЦП к регистру данных запрещен (между чтением ADCL и ADCH), прерывание вызывается даже если данные потеряны. Предварительный делитель АЦП работает с тактовыми частотами в диапазоне 50-200 kHz. Для полного преобразования АЦП необходимо 13 тактов, т.е. преобразование занимает от 65 до 260 uS. Корректное значение выхода АЦП гарантируется только для тактовых частот не выходящих из приведенного диапазона. Для генерации тактовой частоты АЦП из тактовой частоты процессора выше 100 кГц используются биты ADPS0-ADPS2. Предварительный делитель начинает счет в момент разрешения АЦП установкой бита ADEN в ADCSR. Предварительный делитель продолжает работать до тех пор, пока установлен бит ADEN и непрерывно сбрасывается если бит ADEN сброшен. Функция подавления шумов АЦП Одна из особенностей АЦП - функция подавления шумов, АЦП может осуществлять преобразования в режиме холостого хода, это позволят уменьшить шумы, наводимые ядром процессора. Чтобы воспользоваться этой возможностью, необходимо произвести следующую процедуру:
1. Удостоверьтесь, что АЦП разрешен и не занят преобразованием. Необходимо выбрать режим одиночного преобразования и разрешить прерывания по окончанию преобразования .
ADEN=1
ADSC=0
ADFR=0
ADIE=1
2. Перейти в режим холостого хода. АЦП начнет преобразование после того как остановится процессор.
3. Если за время преобразования не произойдут другие прерывания, по окончанию преобразования процессор выйдет из режима холостого хода и выполнит прерывание по окончанию преобразования.
РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ МУЛЬТИПЛЕКСОРОМ АЦП – AMUX
07h(27h)
7
6
5
4
3
2
1
0
-
ADCBG
-
-
-
MUX2
MUX1
MUX0
R\W
R
R
R\W
R\W
R\W
R\W
R\W
Начальное значение
0
0
0
0
0
1
0
0
Бит 7 - зарезервирован; в AT90S2333/4433 этот бит зарезервирован и при записи должен устанавливаться в 0.
Бит 6 - ADCBG - выбор опорного напряжения АЦП - при установке этого бита на вход АЦП подается фиксированное напряжение 1.22+-0.05В, когда бит сброшен, вход АЦП подключается к одному из внешних входов согласно установке битов MUX2..MUX0.
Биты 5..3 - зарезервированы. В AT90S2333/4433 эти биты зарезервированы и при записи должны устанавливаться в 0.
Биты 2..0 - MUX2..MUX0 - выбор аналогового входа. Содержимое этих бит определяет какой из аналоговых входов подключен на вход АЦП.
РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ И СОСТОЯНИЯ АЦП – ADCSR
ADCSR
06h(26h)
7
6
5
4
3
2
1
0
ADEN
ADSC
ADFR
ADIF
ADIE
ADPS2
ADPS1
ADPS0
R\W
R\W
R\W
R\W
R\W
R\W
R\W
R\W
Начальное значение
0
0
0
0
0
1
0
0
Бит 7 - ADEN - Разрешение АЦП. - При записи логической "1" в этот бит разрешается работа АЦП. При установке бита в "0" АЦП выключается. При выключении АЦП до окончания преобразования, преобразование не завершается.
Бит 6 - ADSC - Запуск преобразования АЦП. - В режиме одиночного преобразования для запуска преобразования в этот бит должна быть записана "1". При запуске преобразования битом ADSC время преобразования отчитывается ль начала следующего периода частоты на выходе делителя. При установке ADSC после разрешения АЦП или при одновременном разрешении АЦП и установке ADSC, первому преобразованию предшествует "пустой" цикл преобразования. Во время этого цикла происходит инициализация АЦП. Во время преобразования бит ADSC остается установленным и сбрасывается при завершении преобразования, но до того, как результат переписывается в регистр данных АЦП. Это позволяет запустить новое преобразование до того как завершится текущее. Новое преобразование будет запущено сразу по окончанию текущего. Если преобразованию предшествует "пустой" цикл, бит ADSC остается установленным пока не будет завершено реальное преобразование. Запись 0 в этот бит не дает результата.
Бит 5 - ADFR - Выбор непрерывного преобразования АЦП. - Когда этот бит установлен, включается режим непрерывного преобразования АЦП. В этом режиме АЦП непрерывно производит выборки сигнала и обновляет регистр данных. При сбросе этого бита режим непрерывного преобразования отключается.
Бит 4 - ADIF - Флаг прерывания АЦП. - Этот флаг устанавливается когда завершается цикл преобразования АЦП и обновляется регистр данных АЦП. Если установлены флаг глобального разрешения прерываний (I в
SREG) и бит ADIE, по завершению преобразования выполняется прерывание.
Флаг ADIF сбрасывается аппаратно при выполнении соответствующего прерывания. Другой способ сбросить флаг - записать в него "1". Необходимо предостеречь, что при чтении-модификации-записи ADCSR может быть запрещено отложенное прерывание. Это же касается и команд SBI и CBI.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34
