imx6ull裸机-ADC

1 IMX6ULL寄存器#

1.1 ADCx_CFG(x=1~2) 配置寄存器#

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OVWREN (bit16):数据复写使能位,为 1 的时候使能复写功能,为 0 的时候关闭复写功能。
AVGS(bit15:14):硬件平均次数,只有当 ADC1_GC 寄存器的 AVGE 位为 1 的时候才有效
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ADTRG(bit13):转换触发选择。为 0 的时候选择软件触发,为 1 的时候,不选择软件触发。
REFSEL(bit12:11):参考电压选择,为 00 时选择 VREFH/VREFL 这两个引脚上的电压为参考电压,正点原子 ALPHA 开发板上 VREFH 为 3.3V,VREFL 为 0V。
ADHSC(bit10):高速转换使能位,当为 0 时为正常模式,为 1 时为高速模式。
ADSTS(bit9:8):设置 ADC 的采样周期,与 ADLSMP 位一起决定采样周期:
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ADLSMP(bit4):长采样周期使能位,当值为 0 时为短采样周期模式,为 1 时为长采样周期模式。搭配 ADSTS 位一起控制 ADC 的采样周期。
MODE(bit3:2):选择转换精度:
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ADICLK(bit1:0):输入时钟源选择,为 00 的时候选择 IPG Clock,为 01 的时候选择 IPG Clock/2,为 10 的时候无效,为 11 的时候选择呢 ADACK。本教程我们设置为 11,也就是选择ADACK 为 ADC 的时钟源。

1.2 ADCx_GC 通用控制寄存器#

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CAL(bit7):当该位写入 1 时,硬件校准功能将会启动,校准过程中该位会一直保持 1,校准完成后会清 0,校准完成后需要检查一下ADC_GS[CALF]位,确认校准结果。
ADCO(bit6):连续转换使能位,只有在开启了硬件平均功能时有效,为 0 时只能转换一次或一组,当 ADCO 为 1 时可以连续转换或多组。
AVGE(bit5):硬件平均使能位。为 0 时关闭,为 1 时使能。
ACFE(bit4):比较功能使能位。为 0 时关闭,为 1 时使能。
ACFGT(bit3):配置比较方法,如果为 0 的话就比较转换结果是否小于 ADC_CV 寄存器值,如果为 1 的话就比较装换结果是否大于或等于 ADC_CV 寄存器值。
ACREN(bit2):范围比较功能使能位。为 0 的话仅和 ADC_CV 里的 CV1 比较,为 1 的话和 ADC_CV 里的 CV1、CV2 比较。
ACREN(bit2):范围比较功能使能位。为 0 的话仅和 ADC_CV 里的 CV1 比较,为 1 的话和 ADC_CV 里的 CV1、CV2 比较。
DMAEN(bit1):DMA 功能使能位,为 0 是关闭,为 1 是开启
ADACKEN(bit0):异步时钟输出使能位,为 0 是关闭,为 1 时开启

1.3 ADCx_GS 通用状态寄存器#

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AWKST(bit2):异步唤醒中断状态,为 1 时表示发生了异步唤醒中断。为 0 时没有发生异步中断。
CALF(bit1):校准失败标志位,为 0 的时候表示校准正常完成,为 1 的时候表示校准失败。
ADACT(bit0):转换活动标志,为 0 的时候表示转换没有进行,为 1 的时候表示正在进行转换。

1.4 ADCx_HS 状态寄存器#

COCO0表示转换完成.

COCO0(bit0):每次转换完成此位就会被置 1。

1.5 ADCx_HC0 控制寄存器#

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AIEN(bit7):转换完成中断控制位,为 1 的时候打开转换完成中断,为 0 的时候关闭。
ADCH(bit4:0):转换通道选择,可以设置为 00000~01111 分别对应通道 0~15。11001 为内部通道,用于 ADC 自测。

1.6 ADCx_R0 数据寄存器#

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2 流程代码#

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1、初始化 ADC1_CH1
//初始化 ADC1_CH1,配置 ADC 位数,时钟源,采样时间等。
2、校准 ADC
//ADC 在使用之前需要校准一次。
3、使能 ADC
//配置好 ADC 以后就可以开启了。
4、读取 ADC 值
//ADC 正常工作以后就可以读取 ADC 值。

2.1 初始化#

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void adc1ch1_init(void) {
ADC1->CFG = 0;
ADC1->CFG |= (2 << 2) | (3 << 0);
ADC1->GC = 0;
ADC1->GC |= 1 << 0;
}
/* CFG寄存器
* bit16 0 关闭复写功能
* bit15:14 00 硬件平均设置为默认值,00的时候4次平均,
* 但是得ADC_GC寄存器的AVGE位置1来使能硬件平均
* bit13 0 软件触发
* bit12:1 00 参考电压为VREFH/VREFL,也就是3.3V/0V
* bit10 0 正常转换速度
* bit9:8 00 采样时间2/12,ADLSMP=0(短采样)的时候为2个周期
* ADLSMP=1(长采样)的时候为12个周期
* bit7 0 非低功耗模式
* bit6:5 00 ADC时钟源1分频
* bit4 0 短采样
* bit3:2 10 12位ADC
* bit1:0 11 ADC时钟源选择ADACK
*/
/* GC寄存器
* bit7 0 先关闭校准功能,后面会校准
* bit6 0 关闭持续转换
* bit5 0 关闭硬件平均功能
* bit4 0 关闭比较功能
* bit3 0 关闭比较的Greater Than功能
* bit2 0 关闭比较的Range功能
* bit1 0 关闭DMA
* bit0 1 使能ADACK
*/

2.2 自动校准#

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status_t adc1_autocalibration(void) {
status_t ret = kStatus_Success;
ADC1->GS |= (1 << 2); /* 清除CALF位,写1清零 */
ADC1->GC |= (1 << 7); /* 使能校准功能 */

/* 校准完成之前GC寄存器的CAL位会一直为1,直到校准完成此位自动清零 */
while((ADC1->GC & (1 << 7)) != 0) {
/* 如果GS寄存器的CALF位为1的话表示校准失败 */
if((ADC1->GS & (1 << 2)) != 0) {
ret = kStatus_Fail;
break;
}
}
/* 校准成功以后HS寄存器的COCO0位会置1 */
if((ADC1->HS & (1 << 0)) == 0)
ret = kStatus_Fail;
/* 如果GS寄存器的CALF位为1的话表示校准失败 */
if((ADC1->GS & (1 << 2)) != 0)
ret = kStatus_Fail;
return ret;
}

2.3 获取ADC原始值#

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unsigned int getadc_value(void) {
/* 配置ADC通道1 */
ADC1->HC[0] = 0; /* 关闭转换结束中断 */
ADC1->HC[0] |= (1 << 0); /* 通道1 */
while((ADC1->HS & (1 << 0)) == 0); /* 等待转换完成 */
return ADC1->R[0]; /* 返回ADC值 */
}

2.4 获取ADC原始值(多次取平均)#

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unsigned short getadc_average(unsigned char times) {
unsigned int temp_val = 0;
unsigned char t;
for(t = 0; t < times; t++){
temp_val += getadc_value();
delayms(5);
}
return temp_val / times;
}

2.5 获取模数转换后的电压#

由于精度为12 bit, ADC范围为[0, 4095]。同时电压满输出时为3.3v,因此当ADC数据拉满,得到3300mv,也就是3.3v

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unsigned short getadc_volt(void) {
unsigned int adcvalue=0;
unsigned int ret = 0;
adcvalue = getadc_average(5);
ret = (float)adcvalue * (3300.0f / 4096.0f); /* 获取计算后的带小数的实际电压值 */
return ret;
}