Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

Пак Дэниэл Дж.

Тестовый регистр ATDTEST

Двухбайтовый регистр ATDTEST располагается в памяти по адресам $0068 и $0069. Доступ к этому регистру возможен только в специальном режиме работы МК. В обычном пользовательском режиме работы этот регистр для чтения и для записи недоступен.

4.22.3. Пример программирования модуля ATD

Для того чтобы воспользоваться модулем аналого-цифрового преобразования ATD для измерения уровня напряжения на нескольких аналоговых входах МК, необходимо выполнить следующие действия:

• Подключить источники стабилизированного напряжения

ко входам опорного напряжения V_RF и V_RL. Необходимо помнить, что напряжение на входе высокого уровня опорного напряжения V_RF не должно превышать 5,0 В, а на входе низкого уровня V_RL напряжение должно быть не менее 0 В. Кроме того, разность напряжений на входах V_RF и V_RL, равная напряжению полной шкалы АЦП U_REF = U_RH–U_RL, не должна быть менее 2,5 В;

• Подключить источники измеряемых аналоговых сигналов ко входам AN0…AN7. Напряжение измеряемых сигналов должно находиться в диапазоне 0 В = U_SS<=U_IZM<=U_DD=5,0 В;

• Осуществить внутреннюю коммутацию напряжения питания к модулю ATD. Для этого записать 1 в бит ADPU регистра управления ATDCTL2. Адрес регистра — $0062;

• Выдержать паузу в 100 мкс для завершения переходных процессов в модуле ATD. В рассматриваемом ниже программном фрагменте мы покажем, как организовать такую задержку;

• Назначить режим работы модуля ATD посредством записи необходимых слов инициализации в управляющие регистры модуля;

• Запустить измерительную последовательность посредством записи в регистр управления ATDCTL5;

• Контролировать ход преобразования, используя флаги регистра состояния модуля ATDSTAT;

• Когда измерительная последовательность будет завершена, считать данные из регистров результата ADR0H…ADR7H в память МК;

• Если экономия энергии важна для Вашего применения, следует выключить модуль ATD, установив бит ADPU регистра ATDCTL2 в 0.

Мы рассмотрим программную реализацию действий по управлению модулем аналого-цифрового преобразования на примере простейшего цифрового вольтметра.

Цифровой вольтметр

Программный фрагмент voltmeter.c производит измерение аналогового сигнала на входе AN6. Измерительная последовательность состоит из четырех преобразований. Режим измерения однократный. Результаты четырех последовательных преобразований одного и того же сигнала располагаются в четырех регистрах результата ADR0H…ADR3H. Эти измерения усредняются, что позволяет снизить влияние шумов. Полученный 8-разрядный двоичный код преобразуется к истинному значению измеряемого напряжения, умноженному на 100 d. Умножение на нормирующий коэффициент (100 в десятичной системе счисления) необходимо, чтобы использовать в программе целочисленные форматы представления данных. Полученный результат содержит одну десятичную цифру целой части измеренного напряжения, это единицы

Вольт. А также две цифры десятичной дробной части. Это десятые и сотые доли Вольт в представлении результата. Промежуточные результаты исполнения программы, а также измеренное напряжение выводятся на экран персонального компьютера.

/*------------------------------------------------------------------------*/

/* filename: voltmeter.c */

/* В этом примере реализован простейший цифровой вольтметр. */

/* Программа выполняет одно измерение и выводит данные на экран */

/* персонального компьютера. Для того, чтобы выполнить следующее измерение*/

/* следует перезапустить программу */

/*------------------------------------------------------------------------*/

/*подключаемые файлы*/

#include <912b32.h>

#include <stdio.h>

#define DECIMAL 0х2Е /*определить код точки на экране*/

#define V 0х56 /*определить код символа "V" для экрана*/

/*используемые функции*/

void delay_100us(void);

void ADC_convert(void);

void delay_5ms (void);

void main(void) {

 printf("HELLO\n"); /*вывести приветствие на экран*/

 ATDCTL2 = 0х80; /*включить питание модуля, запретить */

/*прерывания от модуля*/

 printf("ADC\n");

 delay_100us; /*задержка 100мкс*/

 printf("warmed up\n");

 ATDCTL3 = 0х00; /*обеспечить доступ к модулю в отладочном режиме*/

 ATDCTL4 = 0х01; /*установить 2 такта для времени выборки*/

/*и коэффициент деления, равный 4*/

 printf("ready\n");

 ADC_convert; /*реализовать цифровой вольтметр*/

}

/*---------------------------------------------------------------------*/

/* Функция ADC_convert 4 измерения, усредняет их, вычисляет абсолютное */

/* значение напряжения, а затем преобразует результат в коды ASCII для */

/* вывода на экран */

/*---------------------------------------------------------------------*/

void ADC_convert(void) {

 unsigned int sumadr;

 unsigned int avg_bin_voltage;

 unsigned int int_voltage;

 unsigned int ones_int;

 unsigned int tenths_int;

 unsigned int hundreths_int;