Mini2440裸機開發之模數轉換開發

阿新 • • 發佈：2021-10-17

模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬訊號轉變為數字訊號的電子元件。S3C2440集成了8通道10位CMOS A/D轉換器，最大轉換率為2.5MHz A/D轉換器時鐘下的500KSPS。A/D轉換器支援片上取樣-保持功能和掉電模式的操作。

對於數字訊號我們需要得到它的2個屬性：

1) 轉換精度：
用多少位來儲存這個資料。

2) 取樣/轉換速度。

S3C2440 ADC具有以下特性：

從上圖可以看出AD converter前有一個多路選擇器，用來選擇模擬輸入源，這裡選擇A[3:0]作為模擬輸入源。這裡的XP、XM、YP、YM引腳是適用於電阻屏的觸控式螢幕觸控檢測、

當PCLK 頻率在50MHz 並且預分頻器的值為49 時，共10 位的轉換時間如下：

$$A/D轉換器速率=\frac{50MHZ}{(49+1}=1MHZ$$

$$轉換時間=\frac{1}{1MHZ/5週期}=\frac{1}{200kHz=5us}$$

註釋：此A/D 轉換器被設計為最高工作在2.5MHz 時鐘下，因此轉換率可以達到500 KSPS。

Mini2440開發板引出4路A/D(模數轉換)轉換通道，它們位於板上的CON4-GPIO介面。為了方便測試， AIN0連線到了開發板上的可調電阻W1，原理圖如下所示：

如圖，是把可變電阻上的電壓值變換的模擬訊號通過ADC轉換，輸出數字訊號。

暫存器資訊：

暫存器	地址	R/W	描述	復位值
ADCCON	0x5800000	R/W	ADC 控制暫存器	0x3FC4

暫存器位資訊：

ADCCON	位	描述	初始狀態
ECFLG	[15]	轉換結束標誌位（只讀） 0 = A/D 正在轉換 1 = A/D 轉換已結束	0
PRSCEN	[14]	A/D 轉換器預分頻器使能 0 = 禁止 1 = 使能	0
PRSCVL	[13:6]	A/D 轉換器預分頻值數值範圍： 0 至255 注意：ADC 頻率應該設定為低於PCLK 的1/5。（例如PCLK=10MHz，則ADC 頻率<2MHz）	0xFF
SEL_MUX	[5:3]	模擬輸入通道選擇 000 = AIN0 001 = AIN1 010 = AIN2 011 = AIN3 100 = YM 101 = YP 110 = XM 111 = XP	0
STDBM	[2]	待機模式選擇 0 = 正常工作模式 1 = 待機模式	1
READ_ START	[1]	讀啟動A/D 轉換 0 = 禁止讀啟動操作 1 = 使能讀啟動操作	0
ENABLE_START	[0]	使能A/D 轉換啟動。如果READ_START 為使能，則此值無效 0 = 無操作 1 = A/D 轉換啟動且此位在啟動後被清零	0

注意：

這裡我們設定預分頻器使能，PCLCK=50MHZ，設定預分頻器值為49：

$$A/D轉換器速率=\frac{50MHZ}{(49+1}=1MHZ$$

模擬輸入通道選擇AIN0：

ADCCON = (1<<14) | (49<<6) | (0<<3); //設定輸入源AIN0, ADC時鐘為1Mhz

位0用來使能A/D轉換功能，A/D轉換成功後ECFLG會設定為1.

暫存器資訊：

暫存器	地址	R/W	描述	復位值
ADCDLY	0x5800008	R/W	ADC 啟動或初始化延時暫存器	0x00ff

暫存器位資訊：

ADCDLY	位	描述	初始狀態
DELAY	[15:0]	正常轉換模式、XY 方向模式、自動方向模式 →ADC 轉換啟動延時值。注意：不要使用0 這個值（0x0000）	0x00ff

暫存器資訊：

暫存器	地址	R/W	描述	復位值
ADCDAT0	0x580000C	R/W	ADC 轉換資料暫存器	-

暫存器位資訊：

ADCDAT0	位	描述	初始狀態
UPDOWN	[15]	等待中斷模式中筆尖的起落狀態 0 = 筆尖落下態 1 = 筆尖抬起態	-
AUTO_PST	[14]	自動順序X 方向和Y 方向轉換 0 = 正常ADC轉換 1 = 順序X 方向、Y 方向測量	-
XY_PST	[13:12]	手動X 方向或Y 方向測量 00 = 無操作模式 01 = X方向測量 10 = Y 方向測量 11 = 等待中斷模式	-
保留	[11:10]	保留	-
XPDATA （正常ADC）	[9:0]	X 方向轉換數值（包括正常ADC轉換數值）數值範圍：0 至3FF	-

等到A/D轉換完成，讀取XPDATA[9:0]可以獲取到轉換的資料。

暫存器資訊：

暫存器	地址	R/W	描述	復位值
ADCDAT1	0x5800010	R/W	ADC 轉換資料暫存器	-

暫存器位資訊：

ADCDAT1	位	描述	初始狀態
UPDOWN	[15]	等待中斷模式中筆尖的起落狀態 0 = 筆尖落下態 1 = 筆尖抬起態	-
AUTO_PST	[14]	自動順序X 方向和Y 方向轉換 0 = 正常ADC 轉換 1 = 順序X 方向、Y 方向測量	-
XY_PST	[13:12]	手動X 方向或Y 方向測量 00 = 無操作模式 01 = X方向測量 10 = Y 方向測量 11 = 等待中斷模式	-
保留	[11:10]	保留	-
XPDATA	[9:0]	Y 方向轉換數值數值範圍：0 至3FF	-