C8051F32X单片机模数转换基本知识


  (1)组成
  
  如下图所示,C8051F32X的AD系统由两个17通道模拟多路选择器(合称:AMOXO)和一个采样率为200k/s的10位逐次逼近型AD转换器组成。

 

 

  在ADC中,集成了跟踪保持、可编程的窗口检测器及模拟多路选择器AMUXO。其数据转换方式及窗口检测器都可用软件通过特殊功能寄存器来配置。

  该ADC可工作在单端方式或差分方式,可用作通过:P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、P3.0口进行AD测量,及温度的输出。

  仅当ADC控制寄存器ADCOCN中的ADOEN位被置1时,ADC系统才被使能;当ADOEN位为0时,ADC系统处于低功耗关断方式。

  下表是特殊功能寄存器ADC控制寄存器ADCOCN的功能说明。

 

  (2)模拟多路选择器
  
  模拟多路选择器AMUXO用于选择ADC的正输入和负输入,P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、P3.0。

  片内温度传感器的输出和Vdd(正)中的任一个都可选为正输入,P1.0~P3.0、Vref、GND中的任一个都可选为负输入。当GND被选为负输入时,P1.0~P3.0等选在正输入时,ADC工作在单端方式;在GND没选中的其他方式,ADC工作在差分方式。

  ADC的输入通道由特殊功能寄存器AMXOP和AMXON来选择。

  (3)ADC工作和转换启动方式
  
  ADC的最高转换速度为200ksps,ADC转换时钟是由系统得到的,分频系数由ADCOCF寄存器的ADOSC位来选定。

  ADC有6种转换启动方式,由ADCOCN寄存器的ADOCM2~ADOCM0的状态来选定。

  AD转换的触发源有:1)写1到ADCOCN寄存器中的ADOBUSY位;2)定时器O溢出;3)定时器2溢出;4)定时器1溢出;5)CNVSIR输入信号(P0.6)的上升沿;6)定时器3溢出。

  (4)ADC转换涉及的特殊功能寄存器
  
  在ADC转换编程中,常用到一些特殊功能寄存器,它们的配置正确与否,对ADC转换器能否正常工作有着重要影响,下面分别进行介绍。

  1)ADC控制寄存器ADCOCN(地址:E8H)用于设置:AD转换启动方式、使能ADC位、转换结束标志、ADC忙标志等等。

  2)负输入通道选择寄存器AMXON(地址:

  BAH)3)正输入通道选择寄存器AMXOP(地址:

  BBH)4)ADC配置寄存器;ADCOCF(地址:BCH),于设置数据对齐和转换时钟设置。

  5)ADC数据字高字节寄存器ADCOH用于存放ADC结果的高2位。

  6)ADC数据字低字节寄存器ADCOL用于存放ADC结果的低8位。

  7)其他与AD转换编程密切相关的特殊功能寄存器:

  ①扩展中.断允许1寄存器EIE1(地址:E6H)置位3和ADC中断有关。

  ②基准控制寄存器REFOCN(地址:DIH)用于确认电压基准的方式。

  ⑧定时器2控制寄存器TMR2CN(地址:C8H)用于ADC在转换方式3时,定时器定时,溢出控制用。

  ④时钟控制寄存器CKCON(地址:8EH),用于和time2定时。