Лабораторная работа № 5

 Исследование модуля АЦП

Цель работы: изучить структуру встроенного АЦП, режимы его работы. Научится создавать простейшие программы с использованием АЦП.

Теоретические сведения

Структура модуля АЦП

  Модуль АЦП содержит ядро АЦП, два устройства выборки – хранения, аналоговый мультиплексор, мультиплексор УВХ, мультиплексор результата и автоматический секвенсер (устройство управления работой АЦП и мультиплексоров). 12- битный АЦП имеет 16 мультиплексированных входов. АЦП может работать либо в каскадном, либо в двухканальном режимах.

Рис. 5.1. Блок-схема модуля АЦП в каскадном режиме

Структура АЦП в каскадном режиме представлена на рис. 5.1. Как видно из рисунка, в этом режиме работой модуля управляет один автоматический секвенсер. Перед запуском необходимо задать число преобразований (“MAX_CONV1”) и номер канала, который будет преобразован на каждом шаге (“CHSELxx”). Результат преобразования на каждом шаге сохраняется в соответствующий регистр (“RESULT0” to “RESULT15”).

Можно задать два режима захвата сигналов – одновременный и последовательный. В первом случае два УВХ работают в параллель, т.е. выборка и захват происходят одновременно. При этом за один шаг осуществляется преобразование двух каналов различных групп с одинаковым кодом (например, ADCINA3 и ADCINB3). В последовательном режиме сигнал с любого входа может быть преобразован на любом шаге. Запуск преобразования может осуществляется программно, от внешнего источника или от менеджеров событий А или В. Запуск от Менеджера Событий осуществляется аппаратно, без использования прерываний, что позволяет очень точно задавать интервал преобразования. Прерывания от АЦП для обработки результатов могут быть сконфигурированы либо после каждого преобразования, либо по окончании преобразования последовательности.

Рис. 5.2. Блок-схема модуля АЦП в двухканальном режиме

В двухканальном режиме автоматический секвенсер разделяется на две независимые части (“SEQ1” и “SEQ2”) со своими настройками и сигналами запуска. Входные каналы задается в регистрах CHSEL00.. CHSEL07 для последовательности SEQ1 и CHSEL08.. CHSEL15 для последовательности SEQ2, результаты преобразования сохраняется в регистрах RESULT0.. RESULT7 и RESULT8.. RESULT15 соответственно. Для любой из двух последовательностей может быть задан любой из 16 входных каналов. Данный режим позволяет получить фактически два независимых АЦП, со своими регистрами управления и сигналами запуска. Арбитр последовательности используется в случае одновременного появления сигналов запуска от двух последовательностей. В таком случае приоритет имеет SEQ1, преобразование SEQ2 будет задержано до окончания SEQ1.