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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,嵌入式系統(tǒng)實驗,,ARM的A/D 接口實驗,,1,,提綱,1,3,2,4,5,基礎(chǔ)知識,實驗?zāi)康?實驗內(nèi)容,預(yù)備知識,實驗設(shè)備,6,實驗過程,7,思考題,,2,,一 實驗?zāi)康?,實驗?zāi)康?,熟悉,ARM,本身自帶的八路十位,A/D,控制器及相應(yīng)寄存器。,,,編程實現(xiàn),ARM,系統(tǒng)的,A/D,功能。,,,掌握帶有,A/D,的,CPU,編程實現(xiàn),A/D,功能的主要方法。,,,3,,二 實驗內(nèi)容,,實驗內(nèi)容,

2、,學習,A/D,接口原理，了解實現(xiàn),A/D,系統(tǒng)對于系統(tǒng)的軟件和硬件要求。閱讀,ARM,芯片文檔，掌握,ARM,的,A/D,相關(guān)寄存器的功能，熟悉,ARM,系統(tǒng)硬件的,A/D,相關(guān)接口。利用外部模擬信號編程實現(xiàn),ARM,循環(huán)采集全部前,4,路通道，并且在超級終端上顯示。,,4,,三 預(yù)備知識,,預(yù)備知識,,了解,A/D,采樣的原理；,,了解采樣頻率的設(shè)置；,,5,,四 實驗設(shè)備,,實驗設(shè)備,,ARM,嵌入式開發(fā)平臺,,用于,ARM7TDMI,的,JTAG,仿真器,,,6,,五 基礎(chǔ)知識,,模/數(shù)轉(zhuǎn)換,,,,,我們經(jīng)常遇到的物理參數(shù)，如電流、電壓、溫度、壓力、速度,……,電量或

3、非電量都是模擬量。,模擬量的大小是連續(xù)分布的，且經(jīng)常也是時間上的連續(xù)函數(shù)。,要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號需經(jīng),,采樣,——>,量化,——>,編碼,,三個基本過程（數(shù)字化過程）,,7,,五 基礎(chǔ)知識,,采樣,,,,,按采樣定理對模擬信號進行等時間間隔采樣，將得到的一系列時域上的樣值去代替,u=f(t),，,即用,u0,、,u1,、,…un,代替,u=f(t),。,,,這些樣值在時間上是離散的值，但在幅度上仍然是連續(xù)模擬量。,,8,,五 基礎(chǔ)知識,量化,,,在幅值上再用離散值來表示。方法是用一個量化因子,Q,去度量；,u0,、,u1,、,…,，,便得到整量化的數(shù)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 基礎(chǔ)知識,編碼,,,將整量化后的數(shù)字量進行編碼，以便讀入和識別；,,編碼僅是對數(shù)字量的一種處理方法。,,例如：,Q=0.5V/,格，設(shè)用三位（二進編碼）,,10,,五 基礎(chǔ)知識,,分類,,按被轉(zhuǎn)換的模擬量類型可分為：,,時間,/,數(shù)字,,電壓,/,數(shù)字,,機械變量,/,數(shù)字,電壓,/,數(shù)字轉(zhuǎn)換器：,,按轉(zhuǎn)換方式可分為：直接轉(zhuǎn)換、間接轉(zhuǎn)換。,,按輸出方式分可分為：并行、

5、串行、串并行。,,按轉(zhuǎn)換原理可分為：計數(shù)式、比較式。,,按轉(zhuǎn)換速度可分為：低速、中速、高速。,,按轉(zhuǎn)換精度和分辨率可分為：,3,位、,4,位、,8,位、,10,位、,12,位、,14,位、,16,位等。,,11,,五 基礎(chǔ)知識,,S3C44B0 AD轉(zhuǎn)換器,,,,S3C44B0,集成了一個８路,10,位,A/D,轉(zhuǎn)換器，它是一個逐次比較型的,ADC,內(nèi)部結(jié)構(gòu)中包括模擬輸入多路復(fù)用器，自動調(diào)零比較器，時鐘產(chǎn)生器，,10,位逐次逼近寄存器（,SAR,）。這個,ADC,還提供可編程選擇的睡眠模式，,可以節(jié)電減少功率損失。,,12,,五 基礎(chǔ)知識,A/D控制寄存器,,,,,,,,,,13,

6、,五 基礎(chǔ)知識,采樣比率寄存器,,,,,,,,,,,14,,五 基礎(chǔ)知識,采樣比率寄存器,,,,,,,,,,,15,,五 基礎(chǔ)知識,轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)寄存器,,,,,,,,,,,16,,五 基礎(chǔ)知識,,實驗說明,,,設(shè)置,A/D,采樣的時鐘頻率,,假定,CPU,主時鐘的頻率為,66MHZ,，,并且將,A/C,采樣預(yù)分頻寄存器（,ADCPSR,）,置為,20,，而完成一次轉(zhuǎn)換至少需要,16,個時鐘周期，則采樣頻率可以采用下面公式計算：,,f,＝,66M / (2 * (20 + 1))/16,＝,98.2 KHZ,＝,10.2us,,下面代碼實現(xiàn)該功能：,,rADCPSR,=2

7、0;,,,值得注意的就是：盡管芯片的最大轉(zhuǎn)換速率為,100KSPS,，,但由于,S3C44B0,內(nèi)部沒有采樣保持電路，所以要精確測量一個輸入信號，輸入信號的頻率最好低于,100HZ,。,,,,,17,,五 基礎(chǔ)知識,,啟動采樣,,,,,將,ADCCON,寄存器的,BIT0,置1可以啟動轉(zhuǎn)換，當啟動轉(zhuǎn)換后，該位會被自動清除。同時啟動轉(zhuǎn)換時還需要指定轉(zhuǎn)換通道,,下面代碼啟動通道2的采樣轉(zhuǎn)換：,,,rADCCON,=0x1|(0x2<<2);,,18,,五 基礎(chǔ)知識,,獲取轉(zhuǎn)換結(jié)果,,,,,當,A/D,轉(zhuǎn)換結(jié)束后，可以讀取,ADCDAT,寄存器的內(nèi)容,,下面代碼等待通道2的,A/D,轉(zhuǎn)換，完畢后讀取數(shù)據(jù),,,while(!(rADCCON,,,data=,rADCDAT,;,,19,,六 思考題,,思考題,,,,逐次逼近型的,A/D,轉(zhuǎn)換器原理是什么？,,A/D,轉(zhuǎn)換的重要指標包括哪些？,,ARM,的,A/D,功能的相關(guān)寄存器有哪幾個，對應(yīng)的地址是什么？,,如何啟動,ARM,開始轉(zhuǎn)換,A/D,，有幾種方式？轉(zhuǎn)換開始時,ARM,是如何知道轉(zhuǎn)換哪路通道的？如何判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束？,,,20,,