摘要:以TMS320F28027为代表的TI C28x Piccolo系列微处理器选用了以SOC为根底的ADC,其装备办法不同于TI其他系列MCU依据Sequencer的ADC。在TMS320F28027的根底上,具体介绍了其ADC的作业原理,以及次序采样和同步采样两种采砰办法的装备办法。
关键词:TI C28x Piccolo系列微处理器:依据SOC的ADC;次序采样;同步采样
导言
TI C28x Piccolo系列微处理器,因其低功耗、高性能的特色,被广泛运用在太阳能逆变器、白色家电设备、混合动力轿车电池、电力线通讯和LED照明等操控范畴。A/D转化完结了模仿量到数字量的转化,是操控运用中必不可少的环节之一。A/D转化的精度和速度直接联系到操控系统的准确性和快速性。
比较于TI其他类型微处理器,TI C28x Piccolo系列内部集成了新一代的依据SOC的ADC。此ADC的内核包括一个12位转化器,此转化器由两个采样坚持电路供源。这两个采样坚持电路可一起或许次序采样。关于用户来讲,能够很容易地从一个单触发来创立一系列的转化。但此ADC在寄存器没置和装备办法上与依据Sequencer的ADC有很大的不同,首要体现在操控寄存器ADCCTRL的数量和功用位设置、中止和丁作办法的装备办法等方面,更新后的寄存器设置能够拜见TI的相关文献。
1 ADC的作业原理和初始化
1.1 作业原理
对依据SOC的ADC,其间心在于对16个SOC(Start Of Conversion)的装备,单个SOC对应单个A/D转化进程,SOC的装备数量取决于运用中需求A/D转化的数目。每个SOC中都有三种装备项:发动转化的触发源、采样通道以及采样窗口时刻。
其间,触发源可挑选软件、PWM、GPIO,以及CPU定时器等多种触发办法,采样通道可依据采样办法的不同挑选ADCINA1~8、ADCINB1~8共16个或8对采样通道,采样窗口时刻也可依据需求设置。
关于单个转化,ADC的作业进程为:在收到相应的触发信号后,即开端按设置的采样窗口时刻对指定通道进行采样,随后,采样值与参阅电压进行比较,得到转化值。一起,在转化开端时或转化完结时触发与SOC编号对应的EOC(End Of Conversion)脉冲,标志转化完毕。转化的成果存储在与SOC编号对应的ADCRESULT寄存器中。
1.2 转化成果的核算
若在初始化中挑选内部参阅,ADC将会挑选其内部的带隙电路发生参阅电压。此刻ADC的转化规模为0~3.3 V,转化成果的核算公式如下:
若挑选外部电压参阅,则需求从VREFHI/VREFLO引脚引进参阅电压,此刻ADC的转化范同为0~VREFHI,转化上限为参阅电压值,转化成果的核算公式如下:
1.3 初始化和中止设置
运用ADC时,应进行4步初始化操作:设置ADC校准;内部各电路上电;挑选内部或外部采样参阅;翻开ADC。一般情况下ADC校准可运用厂家设定值,调用函数Device cal()即可。
若挑选默许校准值和内部参阅电压,ADC的初始化程序如下:
以上设置在TI C2000系列v129版别的头文件DSP2802x_Adc.c中被编译成了函数InitAdc(),可在程序中直接调用。
ADC的每次转化完结后都可触发中止,若需求运用ADC中止,则可进行如下进程的设置:设置中止触发时刻,可挑选开端转化时触发或转化成果发生时触发;挑选中止编号;设置中止发生与中止标志的联系,可挑选在中止发生与中止标志状况无关或在存在中止标志时不发生中止;挑选触发中止的EOC信号。
若需求在SOC2的转化成果发生后触发ADCINT1中止,且在存在中止标志时不再发生中止,装备程序如下:
在完结对ADC的初始化设置后,即可依据运用需求装备采样办法和单次转化。
2 次序采样办法的完结
2.1 次序采样办法
次序采样是最常用的采样办法,即单次转化依照触发-采样-转化的次序进行。次序采样只需按需求装备SOC即可。
ADC中共有16个SOCCx,x表明编号为0~15。每个SOC可没置由不同或相同的触发源触发,对恣意采样通道进行可调时刻的采样和转化。用户在设置好3个装备项后,ADC依照SOC0~SOC15的默许优先级进行转化。SOC的优先级也可经过优先级操控寄存器SOCPR%&&&&&%TL进行设置。
次序采样办法的时序能够拜见TI的相关文献。
在实践运用中,一般可设置多个SOC对同一通道进行采样,并对采样成果取平均值,即可有用地消除模仿信号中高频噪声的影响,进步A/D转化的精度。
若要在收到定时器Timer0的触发信号后依照通道ADCINA4、ADCINA2、ADCINA6的次序进行转化,SOC的装备程序如下:
ADCINA4通道的采样成果存储在ADCRESULT0中,ADCINA2通道采样成果存储在ADCRESULT1中,ADCINA6的采样成果存储在ADCRESULT2中。
此外,需求指出的是,此类ADC的采样通道在空闲时也能够作为一般I/O端口运用,这也是与其他系列不同的当地。
2.2 采样和转化时刻的核算
经过ADCSOCxCTL寄存器的ACQPS位,可设置采样窗口巨细,即采样时刻。采样时刻设置的基本单位为一个时钟周期,ACQPS可设置为6~63的恣意数值,采样时刻可经过如下公式核算:
采样时刻=(ACQPS+1)×时钟周期
转化时刻=13×时钟周期
A/D转化进程的总时刻=(ACQPS+14)×时钟周期
3 同步采样办法的完结
在某些运用中,为确保两个信号的采样距离最小,常选用同步采样的办法。Piccolo系列MCU的ADC内部具有双采样坚持电路,这使对双通道的同步采样成为可能。
在同步采样形式中,偶数编号的SOCx与其下一位奇数编号的SOCx组成一个采样对,例如SOC0和SOC1、SOC2和SOC3。8位寄存器ADCSAMPLEM ODE的一位SIMULENx操控一个采样对的使能,其编号与采样对的偶数编号相对应,例如SIMULEN0对应SOC0和SOC1采样对。
同步采样形式有以下规矩:
①采样对中恣意一个SOCx的触发都有用;
②只要编号相同的A/B通道才干完结一对同步采样;
③A/B通道的信号会被一起采样,但A通道会优先转化;
④A通道转化完毕后可触发偶数编号的EOx,B通道转化完毕后可触发奇数编号的EOCx;
⑤A通道转化的转化成果会被储存在偶数编号的ADCRESULTx中,B通道转化的转化成果会被存储在奇数编号的ADCRESULTx中;
⑥在进行多对同步采样时,相同恪守SOCx的优先级设置。
关于PWM1.ADCSOCA触发的同步采样,具体的装备办法如下:
其作业进程为:在PWM1送出ADCSOCA触发信号后,ADCINA2通道和ADCINB2通道会一起开端采样,采样完结后,A通道会优先转化,成果存储在ADCRESULT0寄存器中。一起,按寄存器ADCCTL1中INTPULSEPOS位的装备,EOC0脉冲会在转化开端或转化完结时触发。随后B通道开端转化,成果存储在ADCRESULT1寄存器中,并按相同规则触发EOC1脉冲。
结语
Piccolo系列微处理器内置ADC具有采样时刻可调、转化快速、准确度高和装备简略的特色。本文具体介绍了其初始化、中止、触发源和通道挑选的装备进程,以及采样值、采样时刻等参数的核算办法,并给出了完结次序采样办法和同步采样办法的例程。经过试验验证,例程均可完结其功用,为该系列处理器的实践运用奠定了良好根底。