[资料]

CW32系列模数转换器（ADC）

2023-6-1 11:59:20 489 单片机高速ADC ADC采样

0 模数转换器（ADC）的主要功能是将模拟量转换为数字量，方便MCU进行处理。下面以CW32L083为例介绍CW系列的模数转换器的特点和功能，并提供演示实例。一、概述 CW32L083 内部集成一个 12 位精度、最高 1M SPS 转换速度的逐次逼近型模数转换器 (SAR ADC)，最多可将 16 路模拟信号转换为数字信号。现实世界中的绝大多数信号都是模拟量，如光、电、声、图像信号等，都要由 ADC 转换成数字信号，才能由 MCU 进行数字化处理。二、主要特性 • 12 位精度 • 可编程转换速度，最高达 1M SPS • 16 路输入转换通道：13 路外部引脚输入 - 内置温度传感器 - 内置 BGR 1.2V 基准 - 1/3 VDDA 电源电压 • 4 路参考电压源（Vref）：- VDDA 电源电压 - ExRef（PB00）引脚电压 - 内置 1.5V 参考电压 - 内置 2.5V 参考电压 • 采样电压输入范围：0 ~ Vref 多种转换模式，全部支持转换累加功能 - 单次转换 - 多次转换 - 连续转换 - 序列扫描转换 - 序列断续转换 • 支持单通道、序列通道两种通道选择，最大同时支持 8 个序列 • 支持输入通道电压阈值监测 • 内置信号跟随器，可转换高阻抗输入信号 • 支持片内外设自动触发 ADC 转换 • 支持 ADC 转换完成触发 DMA 三、转换时序 ADC 的转换时序如下图所示：向 ADC 控制寄存器 ADC_CR0 的 EN 位域写入 1，使能 ADC 模块。 ADC_CR0.EN 由 0 变为 1 约 40μs 后 ADC_ISR.READY 标志位置 1，表示模拟电路初始化完成，可以开始进行 ADC 转换。向 ADC 启动寄存器 ADC_START 的 START 位域写入 1，启动 ADC 转换，转换完成后硬件自动清零。 ADC 工作时钟 ADCCLK，由系统时钟 PCLK 经预分频器分频得到，通过控制寄存器 ADC_CR0 的 CLK 位域可选择 1 ~ 128 分频四、工作模式 ADC 控制寄存器 ADC_CR0 的 MODE 位域配置 ADC 工作模式启动 ADC 转换，可通过向 ADC 启动寄存器 ADC_START 的 START 位域写 1；也可通过其他外设来触发。五、实际案例 GTIM1定时器定时1S，定时器1S中断触发启动ADC转换，采样AIN1，并通过GTIM2以PWM方波输出ADC采样值：PWM占空比50%，周期为1Hz-5000Hz，对应ADC的0-4095采样值。 1.配置ADC测试IO口 void ADC_PortInit(void) { `REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk); //打开GPIO时钟 REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->APBEN2, SYSCTRL_APBEN2_ADC_Msk); //打开ADC时钟 PA01_ANALOG_ENABLE();//set PA01 as AIN1 INPUT` } 2.LED初始化 void LED_Init(void) { `GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk); //打开GPIO时钟 /* Configure the GPIO_LED pin / GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_2 \| GPIO_PIN_3; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure); PC02_SETLOW();//LEDs are off. PC03_SETLOW();` } 3.PWM IO初始化 void PWM_PortInit(void) { `GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; / PA5 PWM 输出 / __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); / Configure the PWM output pin / GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_5; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure); PA05_AFx_GTIM2CH1();` } 4.GTIM初始化 void GTIM_Init(void) { GTIM_InitTypeDef GTIM_InitStruct = {0}; //REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->APBEN1, SYSCTRL_APBEN1_GTIM1_Msk); //打开GTIM1 __RCC_GTIM1_CLK_ENABLE(); //打开GTIM1时钟 GTIM_InitStruct.Mode = GTIM_MODE_TIME; GTIM_InitStruct.OneShotMode = GTIM_COUNT_CONTINUE; GTIM_InitStruct.Prescaler = GTIM_PRESCALER_DIV1024; GTIM_InitStruct.ReloadValue = 62499ul; //T=1s. GTIM_InitStruct.ToggleOutState = DISABLE; GTIM_TimeBaseInit(CW_GTIM1, &GTIM_InitStruct); GTIM_ITConfig(CW_GTIM1, GTIM_IT_OV, ENABLE); NVIC_ClearPendingIRQ(GTIM1_IRQn); NVIC_EnableIRQ(GTIM1_IRQn); NVIC_SetPriority(GTIM1_IRQn, 0x03); __RCC_GTIM2_CLK_ENABLE();//打开GTIM2时钟 GTIM_InitStruct.ReloadValue = 0xFFFFu; GTIM_InitStruct.ToggleOutState = ENABLE; GTIM_TimeBaseInit(CW_GTIM2, &GTIM_InitStruct); valuePeriod = GTIM_InitStruct.ReloadValue; valuePosWidth = valuePeriod >> 1u; GTIM_OCInit(CW_GTIM2, GTIM_CHANNEL1, GTIM_OC_OUTPUT_PWM_HIGH); GTIM_SetCompare1(CW_GTIM2, valuePosWidth); GTIM_Cmd(CW_GTIM2, ENABLE); } 5.主程序main uint16_t valueAdc; uint32_t valueAdcAcc; volatile uint8_t gFlagIrq; uint16_t gCntEoc = 0; uint8_t cntSample; float fTsDegree; uint32_t valuePeriod; uint32_t valuePosWidth; uint32_t valueReload = 0xFFFFu; int main(void) { uint8_t res; `ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure = {0}; ADC_WdtTypeDef ADC_WdtStructure = {0}; ADC_SingleChTypeDef ADC_SingleChStructure = {0}; RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6); //以下从HSI切换到PLL` RCC_PLL_Enable(RCC_PLLSOURCE_HSI, 8000000UL, RCC_PLL_MUL_8); //开启PLL，PLL源为HSI __RCC_FLASH_CLK_ENABLE();//打开FLASH时钟 FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_3); res = RCC_SysClk_Switch(RCC_SYSCLKSRC_PLL); //切换系统时钟到PLL：64MHz。 ADC_PortInit();//配置ADC测试IO口 LED_Init();//LED初始化 PWM_PortInit(); GTIM_Init(); ADC_StructInit(&ADC_InitStructure); //ADC默认值初始化 ADC_WdtInit(&ADC_WdtStructure); //ADC模拟看门狗通道初始化 ADC_InitStructure.ADC_ClkDiv = ADC_Clk_Div128; //ADCCLK:500KHz. ADC_InitStructure.ADC_InBufEn = ADC_BufEnable; ADC_InitStructure.ADC_SampleTime = ADC_SampTime10Clk; ADC_SingleChStructure.ADC_DiscardEn = ADC_DiscardNull; //配置单通道转换模式 ADC_SingleChStructure.ADC_Chmux = ADC_ExInputCH1; //选择ADC转换通道 ADC_SingleChStructure.ADC_InitStruct = ADC_InitStructure; ADC_SingleChStructure.ADC_WdtStruct = ADC_WdtStructure; ADC_SingleChOneModeCfg(&ADC_SingleChStructure); ADC_ITConfig(ADC_IT_EOC, ENABLE); ADC_EnableIrq(ADC_INT_PRIORITY); ADC_ClearITPendingAll(); ADC_Enable();//ADC使能 ADC_ExtTrigCfg(ADC_TRIG_GTIM1, ENABLE); //ADC外部中断触发源配置 GTIM_Cmd(CW_GTIM1, ENABLE); while (1) { while (!(gFlagIrq & ADC_ISR_EOC_Msk)); gFlagIrq = 0u; PC03_TOG(); valueAdc = ADC_GetConversionValue(); valueReload = ((4095u 125000ul) / (4999u * valueAdc + 4095u) + 1) >> 1; GTIM_SetCounterValue(CW_GTIM2, 0u); //reset. GTIM_SetReloadValue(CW_GTIM2, valueReload); GTIM_SetCompare1(CW_GTIM2, valuePosWidth); //等待ADC外部中断触发源启动下一次ADC转换 } } 6.实验展示通用定时器GTIM1定时1s自动触发ADC模块进行转换，ADC通道为AIN1:PA01。通用定时器GTIM2将AIN1的ADC采样值转换成频率可变的PWM方波，占空比50%，使用PA05作为PWM输出。ADC采样值为0时，PWM方波频率为1Hz；ADC采样值为4095时，PWM方波频率为5KHz。 0
举报淘帖0 只看该作者相关推荐 • 为什么我们需要模数转换器？哪个ADC转换器更好？ 1181 • 模数转换器ADC简介 2608 • 模数转换器ADC简介 1387 • ADC0809模数转换器主要特性 3154 • STM32之ADC模数转换器介绍 2568 • 模数转换器(ADC)的基本原理是什么？ 2497 • ADC模数转换器 1019 • ADC模数转换器 1667 • 模数转换器（ADC）的配置有哪些流程？ 2525 • 数模和模数转换器 6835