TI【LP_MSPM0L1306开发板】测评——ADC使用以及示例学习

EPTmachine 发表于 2023-10-15 11:31

本帖最后由 EPTmachine 于 2023-10-15 13:47 编辑

<h1>ADC使用和示例学习</h1>

MSPM0L1306在TI的产品推荐中时针对低功耗的模拟增强型产品，其ADC模块的特性包括：

• 12 位输出分辨率，速率高达 1.45MSPS 且 ENOB 大于 11 位

• 多达 10 个外部输入通道

• 内部通道用于温度检测、电源监测和模拟信号链（与 OPA、GPAMP 或其他的互连）

• 软件可选基准：

– 1.4V 和 2.5V 的可配置内部专用 ADC 基准电压 (VREF)

– MCU 电源电压 (VDD)

– 通过 VREF+和 VREF- 引脚为 ADC 提供外部基准

• 在运行、睡眠和停止模式下运行，并支持从待机模式触发

<h2>硬件概述</h2>

在数据手册中可以确定各个通道的信号映射关系如下图



在TI提供的示例程序中，对ADC在不同配置模式下的使用给出了示例代码，这可以帮助我们快速上手ADC的使用。关于具体原理可以参考MSPM0的用户手册。



<h2>ADC单次采样</h2>

代码示例adc12_single_conversion_vref_internal演示了使用ADC进行单次采样，采样完成后，读取转接结果寄存器中的值，当测量值大于参考电压的一半时，点亮LED1，当测量值小于参考电压的一半时，熄灭LED1。

ADC的参考电压选择为内部参考电压2.5V。



由于代码示例在上电后使用默认时钟频率

默认 CPU 时钟为 MCLK = SYSOSC ~32MHz。默认 LFCLK = LFOSC ~32kHz。ADCCLK 通过 ADC 模块初始化设置为 SYSOSC。

在原理图上可以确定LED1连接在PA0上，PA0为低电平时，LED1点亮。



在SysConfig中对PA0的配置如下图所示



在SysConfig中对ADC0的参数进行配置，时钟源选择为SYSISC,对其进行8分频，采样时间设置为500ADCCLK。采样模式为单次采样，触发方式为软件触发。



ADC转换时使用控制块0，转换通道为12，分辨率选择为12位分辨率，开启转换结果完成中断，具体的配置如下图所示。



通过查看数据手册可知，该通道对应的管脚为PA25。





主程序的实现逻辑位等待ADC采样中断函数置位相关的控制变量，然后读取转换结果寄存器中的ADC采样值，由于分辨率位12，采样值的变化范围为0-4096，所以量程范围内的中间值为0x7FF(2047)，采样结果与该值对比，大于该值点亮LED1，小于该值熄灭LED1。然后启动下一次ADC采样。代码如下所示：

<pre>
<code class="language-cpp">#include "ti_msp_dl_config.h"

volatile bool gCheckADC;

uint16_t adcResult;

int main(void)
{
adcResult=0;

SYSCFG_DL_init();

NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN);

gCheckADC = false;

/* Confirm VREF has settled before triggering ADC12 conversion */
while (DL_VREF_CTL1_READY_NOTRDY == DL_VREF_getStatus(VREF))
 ;

while (1) {
 DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);

 while (false == gCheckADC) {
 //__WFE();
 }

 adcResult = DL_ADC12_getMemResult(ADC12_0_INST, DL_ADC12_MEM_IDX_0);

 if (adcResult > 0x7ff) {
 DL_GPIO_clearPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
 } else {
 DL_GPIO_setPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
 }
 gCheckADC = false;
 DL_ADC12_enableConversions(ADC12_0_INST);
}
}

void ADC12_0_INST_IRQHandler(void)
{
switch (DL_ADC12_getPendingInterrupt(ADC12_0_INST)) {
 case DL_ADC12_IIDX_MEM0_RESULT_LOADED:
 gCheckADC = true;
 break;
 default:
 break;
}
}</code></pre>

使用信号发生器在PA25引脚输入模拟信号，示例的效果视频如下：

ee84dec323dcf4df76f8bc3ea5b56cb5 
 

<h2>ADC窗口比较模式</h2>

MSPM0的ADC模块具有比较器功能，设置比较器的上限值和下限值，完成采样后的采样值与这两个值进行对比。在SysConfig中，控制LED1的PA0的配置如图所示。



ADC的采样时钟为SYSOSC，分频系数设置为4，采样模式为软件自动触发的单次采样。



ADC的转换控制块选择为0，参考电压选择为VDDA(3.3V)，启用比较器模式。



设置比较器的上限值和下限值为同一数值，同时开启比较器阈值判断中断。



主程序的逻辑在初始化外设并开启ADC采样后，等待比较器中断发生，并在中断函数改变LED1控制引脚的状态。主程序的源代码如下：

<pre>
<code class="language-cpp">#include "ti_msp_dl_config.h"

int main(void)
{
SYSCFG_DL_init();

NVIC_EnableIRQ(ADC12_0_INST_INT_IRQN);

DL_ADC12_startConversion(ADC12_0_INST);

DL_SYSCTL_enableSleepOnExit();

while (1) {
 __WFI();
}
}

void ADC12_0_INST_IRQHandler(void)
{
switch (DL_ADC12_getPendingInterrupt(ADC12_0_INST)) {
 case DL_ADC12_IIDX_WINDOW_COMP_HIGH:
 DL_GPIO_clearPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
 break;
 case DL_ADC12_IIDX_WINDOW_COMP_LOW:
 DL_GPIO_setPins(GPIO_LEDS_PORT, GPIO_LEDS_USER_LED_1_PIN);
 break;
 default:
 break;
}
}</code></pre>

程序的演示效果如视频所示：

d36d50105480fc816e2e6bdc1cc95acc 
 

<h2>总结</h2>

MSPM0的ADC模块除了基本的ADC采样功能外，提供了额外的高级比较功能，可以以更少的CPU资源来实现相同的功能，目前对其功能进行了简单的了解，网站上丰富的示例工程展示了不同的ADC应用，可以帮助用户快速上手ADC的使用。

lugl4313820 发表于 2023-10-15 20:46

网站上丰富的示例工程展示了不同的ADC应用，可以帮助用户快速上手ADC的使用。

认真学习了其中的一个。

EPTmachine 发表于 2023-10-15 21:29

lugl4313820 发表于 2023-10-15 20:46
网站上丰富的示例工程展示了不同的ADC应用，可以帮助用户快速上手ADC的使用。

认真学习了其中的一个。

TI的文档做的确实很贴心，结合开发手册和示例程序，开发者可以很快地实现相应地功能。

秦天qintian0303 发表于 2023-10-16 08:27

EPTmachine 发表于 2023-10-15 21:29
TI的文档做的确实很贴心，结合开发手册和示例程序，开发者可以很快地实现相应地功能。

分布讲解的也很细致，重要的是还有中文文档，就是有时候在线查询那里连接不稳定

Gyroxp 发表于 2024-8-18 18:31

有没有朋友实现多个采样通道+DMA传输的呢

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