單片機(jī)內(nèi)部ADC及其應(yīng)用

單片機(jī)內(nèi)部ADC及其應(yīng)用STC12C5A60S2的內(nèi)部ADC結(jié)構(gòu)STC12C5A60S2的ADC結(jié)構(gòu)具有增強(qiáng)型8051內(nèi)核的宏晶單片機(jī)STC12C5A60S2內(nèi)部有8路10位高速ADC，采用逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速率可達(dá)到250kHz，精度可達(dá)10位。8路電壓輸入型模擬信號輸入接口與單片機(jī)的通用I/O端口P1口復(fù)用，通過ADC控制寄存器設(shè)置P1端口的功能，可以將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需要作為模擬信號輸入端口使用的其他P1端口引腳仍可繼續(xù)作為I/O端口使用。ADC結(jié)構(gòu)如圖所示STC12C5A60S2單片機(jī)的內(nèi)部ADC結(jié)構(gòu)由八路選擇器、比較器、逐次比較寄存器、輸出寄存器和控制寄存器組成ADC相關(guān)寄存器STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器有P1ASF、ADC_CONTR、ADC_RES/ADC_RESL、AUXR1、IP、IE等A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL中，同時(shí)，將ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志ADC_FLAG置位，以供程序查詢或發(fā)出中斷申請。模擬通道的選擇由ADC控制寄存器ADC_CONTR的CHS2?CHS0確定。ADC的轉(zhuǎn)換速度由ADC控制寄存器的SPEED1和SPEED0確定。在使用ADC之前，應(yīng)先給ADC上電，即置位ADC控制寄存器的ADC_POWER位P1口模擬功能控制寄存器——P1ASFSTC12C5A60S2系列單片機(jī)P1口的功能選擇，可通過設(shè)置專用寄存器P1ASF來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)P1ASF中的相應(yīng)I/O口位置1時(shí)，該位被設(shè)置為模擬輸入通道；當(dāng)P1ASF中的相應(yīng)I/O口位置為0時(shí)，該位作為通用I/O端口使用。P1ASF格式A/D如下：ADC相關(guān)寄存器注意：該寄存器為只寫寄存器，不能進(jìn)行讀操作，且不能夠進(jìn)行位操作模數(shù)轉(zhuǎn)換控制寄存器——ADC_CONTRADC模塊上電、轉(zhuǎn)換速度、模擬輸入通道的選擇、啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換狀態(tài)等，均可通過模數(shù)轉(zhuǎn)換控制寄存器ADC_CONTR進(jìn)行配置及查看。ADC_CONTR寄存器的格式如下：ADC相關(guān)寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含義如下：ADC_POWER：ADC電源控制位。當(dāng)ADC_POWER置1時(shí)，打開ADC電源；為0時(shí)關(guān)閉ADC電源。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)入空閑模式時(shí)，應(yīng)關(guān)閉ADC電源降低功耗。初次打開ADC電源應(yīng)適當(dāng)延時(shí)，以穩(wěn)定電源，保證模數(shù)轉(zhuǎn)換精度ADC相關(guān)寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含義如下：SPEED1和SPEED0：模數(shù)轉(zhuǎn)換速度控制位，具體功能設(shè)置如表所示ADC_FLAG：模數(shù)轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，該位置1。無論ADC工作于查詢方式還是中斷方式，ADC_FLAG只能由軟件清零ADC相關(guān)寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換速度控制模數(shù)轉(zhuǎn)換控制寄存器——ADC_CONTR其中各位的含義如下：ADC_START：模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換啟動(dòng)控制位。將該位設(shè)置為1時(shí)，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換；當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，該位自動(dòng)清零CHS2、CHS1和CHS0：模擬輸入通道選擇控制位，具體功能設(shè)置如表所示ADC相關(guān)寄存器模數(shù)轉(zhuǎn)換速度控制ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器——ADC_RES和ADC_RESL專用寄存器ADC_RES和ADC_RESL寄存器用于保存A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果ADC相關(guān)寄存器輔助寄存器1——AUXR1AUXR1寄存器的格式如下：其中的ADRJ位是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器的數(shù)據(jù)格式調(diào)整控制位當(dāng)ADRJ=0時(shí)，10位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中。當(dāng)ADRJ=1時(shí)，10位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的低8位存放在ADC_RESL中，高2位存放在ADC_RES的低2位中。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，ADRJ=0ADC中斷相關(guān)寄存器ADC的中斷控制位是中斷允許寄存器IE的EA和EADC位，IE寄存器的格式如下:ADC相關(guān)寄存器其中，當(dāng)EA=1時(shí)表示CPU開放中斷，當(dāng)EA=0時(shí)表示CPU關(guān)閉所有中斷。EADC是A/D轉(zhuǎn)換中斷允許位，當(dāng)EADC=1時(shí)允許A/D轉(zhuǎn)換中斷