嵌入式:AD接口设计

时间:2023-01-06 08:59:53

S3C2410A的A/D转换器

S3C2410A的A/D转换器包含一个8通道的模拟输入转换器,可以将模拟输入信号(带有采样保持器)转换成10位数字编码。在AD转换时钟为2.5MHz时,其最大转换率为500KSPS,输入电压范围是0~3.3V。 A/D转换器的AIN5、AIN7还可以与控制脚nYPON(正的Y轴开关控制)、YMON (负的Y轴开关控制) 、nXPON (正的X轴开关控制)和XMON (负的X轴开关控制)配合,实现触摸屏输入功能;

嵌入式:AD接口设计

四线电阻式触摸屏接口基础知识

四线电阻式触摸屏组成及工作原理

下图为四线电阻式触摸屏截面图及在X电极对上施加确定的电压后,X方向导电层不同位置电压示意图。

嵌入式:AD接口设计

下图给出了上导电层X+、X-电极、下导电层Y+、Y-电极的位置。下图(a)和下图(b)分别表示,确定触点位置时,要先在X+、X-电极对施加电压,Y+、Y-电极对不施加电压;然后在Y+、Y-电极对施加电压,X+、X-电极对不施加电压。

嵌入式:AD接口设计

四线电阻式触摸屏接口主要操作

接口主要操作包括:有触摸动作时首先控制X+、X-电极对施加电压,Y+电极与A/D转换器连接、Y-电极对地高阻,读A/D转换值得到触点的X坐标;然后控制Y+、Y-电极对施加电压,X+电极与A/D转换器连接,X-电极对地高阻,读A/D转换值值得到触点的Y坐标;另外还有检测触摸动作,产生中断请求等操作。

嵌入式:AD接口设计

与A/D转换相关的寄存器

  • ADC控制寄存器(ADCCON)
  • ADC触摸屏控制寄存器(ADCTSC)
  • ADC启动延时寄存器(ADCDLY)
  • ADC转换数据寄存器(ADCDATn)

为了正确使用A/D转换器,需要设置A/D转换器的时钟,还有A/D转换器的工作模式设置和输入通道选择,这都是通过ADCCON寄存器来设置的。然后置位ADCCON寄存器的ENABLE_START位来控制启动A/D转换,读ADCCON寄存器的ECFLG位来判断A/D转换是否已经结束。当一次A/D转换结束后,通过读ADCDAT0寄存器来取得A/D转换结果,寄存器的低10位数据有效;

嵌入式:AD接口设计

嵌入式:AD接口设计

嵌入式:AD接口设计

嵌入式:AD接口设计

嵌入式:AD接口设计

嵌入式:AD接口设计

A/D接口编程实例

举例:使用串口延长线把 S3C2410的串口与PC机的COM1连接,设置串口波持率为115200, 8位数据位,无奇偶校验位,1位停止位。 调整W1、W2改变测量的电压,观察PC机上的“超级终端”主窗口显示电压值是否正确。

嵌入式:AD接口设计

程序清单
#include  "config.h"
// 定义用于保存ADC结果的变量
uint32 adc0, adc1;

// 定义显示缓冲区
char disp_buf[50];

// 定义ADC转换时钟 (2MHz)
#define ADC_FREQ (2*1000000)
/*************************************************************************************
** Function name: ReadAdc
** Descriptions: ADC转换函数
** Input: ch 转换通道(0--7)
** Output: 返回转换结果
*************************************************************************************/
uint32 ReadAdc(uint32 ch)
{
int i;
ch = ch & 0x07; // 参数过滤
rADCCON = (1<<14)|((PCLK/ADC_FREQ - 1)<<6)|(ch<<3)|(0<<2)|(0<<1)|(0<<0);
// PRSCEN=1,使能分频器
// PRSCVL=(PCLK/ADC_FREQ - 1),即ADC转换时钟为ADC_FREQ
// SEL_MUX=ch,设置ADC通道
// STDBM=0,标准转换模式
// READ_START=0,禁止读(操作后)启动ADC
// ENABLE_START=0,不启动ADC
rADCTSC = rADCTSC & (~0x03); // 普通ADC模式(非触摸屏)
for(i=0; i<100; i++);
rADCCON = rADCCON | (1<<0); // 启动ADC
while(rADCCON & 0x01); // 等待ADC启动
while(!(rADCCON & 0x8000)); // 等待ADC完成
return (rADCDAT0 & 0x3ff); // 返回转换结果
}
int  main(void)
{
int vin0, vin1;
UART_Select(0); // 选择UART0
UART_Init(); // 初始化UART0
while(1)
{
// 进行A/D转换
adc0 = ReadAdc(0);
adc1 = ReadAdc(1);
// 通过串口输出显示
vin0 = (adc0*3300) / 1024; // 读算实际电压值 (mV)
vin1 = (adc1*3300) / 1024;
sprintf(disp_buf, "AIN0 is %d mV, AIN1 is %d mV \n", vin0, vin1);
UART_SendStr(disp_buf);
// 延时
DelayNS(20);
}
return(0);
}

运行结果:

嵌入式:AD接口设计

参考文献:

孟祥莲.嵌入式系统原理及应用教程(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2017.

杨宗德. 嵌入式ARM系统原理与实例开发 [M].北京:北京大学出版社,2007.

S3C2410 Datasheet