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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,*,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,嵌入式系统实验,,ARM的A/D 接口实验,,1,,提纲,1,3,2,4,5,基础知识,实验目的,实验内容,预备知识,实验设备,6,实验过程,7,思考题,,2,,一 实验目的,,实验目的,,熟悉,ARM,本身自带的八路十位,A/D,控制器及相应寄存器。,,,编程实现,ARM,系统的,A/D,功能。,,,掌握带有,A/D,的,CPU,编程实现,A/D,功能的主要方法。,,,3,,二 实验内容,,实验内容,
2、,学习,A/D,接口原理，了解实现,A/D,系统对于系统的软件和硬件要求。阅读,ARM,芯片文档，掌握,ARM,的,A/D,相关寄存器的功能，熟悉,ARM,系统硬件的,A/D,相关接口。利用外部模拟信号编程实现,ARM,循环采集全部前,4,路通道，并且在超级终端上显示。,,4,,三 预备知识,,预备知识,,了解,A/D,采样的原理；,,了解采样频率的设置；,,5,,四 实验设备,,实验设备,,ARM,嵌入式开发平台,,用于,ARM7TDMI,的,JTAG,仿真器,,,6,,五 基础知识,,模/数转换,,,,,我们经常遇到的物理参数，如电流、电压、温度、压力、速度,……,电量或
3、非电量都是模拟量。,模拟量的大小是连续分布的，且经常也是时间上的连续函数。,要将模拟量转换成数字信号需经,,采样,——>,量化,——>,编码,,三个基本过程（数字化过程）,,7,,五 基础知识,,采样,,,,,按采样定理对模拟信号进行等时间间隔采样，将得到的一系列时域上的样值去代替,u=f(t),，,即用,u0,、,u1,、,…un,代替,u=f(t),。,,,这些样值在时间上是离散的值，但在幅度上仍然是连续模拟量。,,8,,五 基础知识,量化,,,在幅值上再用离散值来表示。方法是用一个量化因子,Q,去度量；,u0,、,u1,、,…,，,便得到整量化的数字量。,,,u0=2.4Q
4、2Q 010,,u1=4.0Q 4Q 100,,u2=5.2Q 5Q 101,,u3=5.8Q 5Q 101,,9,,五 基础知识,编码,,,将整量化后的数字量进行编码，以便读入和识别；,,编码仅是对数字量的一种处理方法。,,例如：,Q=0.5V/,格，设用三位（二进编码）,,10,,五 基础知识,,分类,,按被转换的模拟量类型可分为：,,时间,/,数字,,电压,/,数字,,机械变量,/,数字,电压,/,数字转换器：,,按转换方式可分为：直接转换、间接转换。,,按输出方式分可分为：并行、
5、串行、串并行。,,按转换原理可分为：计数式、比较式。,,按转换速度可分为：低速、中速、高速。,,按转换精度和分辨率可分为：,3,位、,4,位、,8,位、,10,位、,12,位、,14,位、,16,位等。,,11,,五 基础知识,,S3C44B0 AD转换器,,,,S3C44B0,集成了一个８路,10,位,A/D,转换器，它是一个逐次比较型的,ADC,内部结构中包括模拟输入多路复用器，自动调零比较器，时钟产生器，,10,位逐次逼近寄存器（,SAR,）。这个,ADC,还提供可编程选择的睡眠模式，,可以节电减少功率损失。,,12,,五 基础知识,A/D控制寄存器,,,,,,,,,,13,
6、,五 基础知识,采样比率寄存器,,,,,,,,,,,14,,五 基础知识,采样比率寄存器,,,,,,,,,,,15,,五 基础知识,转换结果数据寄存器,,,,,,,,,,,16,,五 基础知识,,实验说明,,,设置,A/D,采样的时钟频率,,假定,CPU,主时钟的频率为,66MHZ,，,并且将,A/C,采样预分频寄存器（,ADCPSR,）,置为,20,，而完成一次转换至少需要,16,个时钟周期，则采样频率可以采用下面公式计算：,,f,＝,66M / (2 * (20 + 1))/16,＝,98.2 KHZ,＝,10.2us,,下面代码实现该功能：,,rADCPSR,=2
7、0;,,,值得注意的就是：尽管芯片的最大转换速率为,100KSPS,，,但由于,S3C44B0,内部没有采样保持电路，所以要精确测量一个输入信号，输入信号的频率最好低于,100HZ,。,,,,,17,,五 基础知识,,启动采样,,,,,将,ADCCON,寄存器的,BIT0,置1可以启动转换，当启动转换后，该位会被自动清除。同时启动转换时还需要指定转换通道,,下面代码启动通道2的采样转换：,,,rADCCON,=0x1|(0x2<<2);,,18,,五 基础知识,,获取转换结果,,,,,当,A/D,转换结束后，可以读取,ADCDAT,寄存器的内容,,下面代码等待通道2的,A/D,转换，完毕后读取数据,,,while(!(rADCCON,,,data=,rADCDAT,;,,19,,六 思考题,,思考题,,,,逐次逼近型的,A/D,转换器原理是什么？,,A/D,转换的重要指标包括哪些？,,ARM,的,A/D,功能的相关寄存器有哪几个，对应的地址是什么？,,如何启动,ARM,开始转换,A/D,，有几种方式？转换开始时,ARM,是如何知道转换哪路通道的？如何判断转换结束？,,,20,,
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