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/*
MSP430F42X系列單片機16位ADC通用程序庫
說明：該驅(qū)動程序庫包含了常用的16位ADC操作與控制功能函數(shù),如選擇通道、
設(shè)置信號放大倍數(shù)、設(shè)置數(shù)據(jù)格式、基準(zhǔn)源輸出開關(guān)等，以及常用采樣
函數(shù)，包括單通道采樣、平均采樣、多通道同時采樣等。可以作為各種
程序的底層驅(qū)動使用。
要使用該庫函數(shù)，需要將本文件(ADC16.c)添加進(jìn)工程，并在需要
調(diào)用ADC函數(shù)的文件開頭處包含"ADC16.h"
(C)西安電子科技大學(xué) 測控技術(shù)與儀器教研中心編寫：謝楷 2008/02/02
*/
// MSP430FE425
// +----------------------+
// | |
// Vin->100:1-->| A0+ XIN|---
// -10~+60V | (ADC0) | 32kHz
// GND--------->| A0- XOUT|---
// | |
// 1/2Vref | |
// | | |
// |-| | P2.2 |--------->向外部模擬電路供電
// W1 | |<----->| A1+ |
// |_| | (ADC1) |
// +------->| A1- VREF |---+----->基準(zhǔn)輸出
// GND | | |
// | | ---
// 1/2Vref | | --- 1nF
// | | | |
// |-| | AVss |---+
// W2 | |<----->| A2+ | |
// |_| | (ADC2) | |
// +------->| A2- | GND
// GND | |
// +----------------------+
#include "msp430X42X.h"
unsigned int ADC_Result[3];
char ADC_Flag=0;
char GRP_Flag=0;
/****************************************************************************
* 名稱：ADC16_Init()
* 功能：ADC初始化設(shè)置函數(shù)
* 入口參數(shù)：ADC: 選擇當(dāng)前被設(shè)置的ADC(0~3): 0=ADC0 1=ADC1 2=ADC2
Channel:設(shè)置通道號(0~7) 每個ADC有8個通道可選擇,42X單片機只用了
其中3個:通道0=外部電壓輸入通道6=溫度傳感器通道7=短路(0V)
Sign:ADC輸出數(shù)據(jù)格式選擇: 'U'表示無符號格式，'S'表示有符號格式
無符號格式下，-Vref/2輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) 0
0V輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) 32768
+Vref/2輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) 65535
有符號格式下，-Vref/2輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) -32768
0V輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) 0
+Vref/2輸入時，ADC輸出數(shù)據(jù) 32767
Gain:內(nèi)部放大器增益(1/2/4/8/16/32) 設(shè)置被測信號進(jìn)入ADC之前的放大
倍數(shù)。用該功能可以方便的改變量程。
* 出口參數(shù)：1表示設(shè)置成功，0表示參數(shù)錯誤，設(shè)置失敗。
* 說明: 在主程序調(diào)用ADC采樣函數(shù)之前，需要調(diào)用該函數(shù)設(shè)置ADC工作模式和參數(shù)。
* 范例: ADC16_Init(2,0,'S',1);將ADC2設(shè)為電壓輸入,有符號格式,增益=1
ADC16_Init(1,6,'U',1);將ADC1輸入接到內(nèi)部溫度傳感器,無符號格式,增益=1
ADC16_Init(0,7,'S',1);將ADC0輸入短路(0V),有符號格式,增益=1
ADC16_Init(1,0,'S',16);將ADC0設(shè)為電壓輸入,有符號格式,信號放大16倍
****************************************************************************/
char ADC16_Init(char ADC,char Channel,char Sign,char Gain)
{ unsigned int *SD16CCTL; //ADCx控制寄存器選擇指針
unsigned int *SD16INCTL; //ADCx輸入寄存器選擇指針
SD16CTL|=SD16SSEL0+SD16DIV_1; //設(shè)置ADC時鐘SMCLK/2(524KHz)
//試驗發(fā)現(xiàn)500KHz左右采樣效果較好，頻率高噪聲變大，頻率低采樣速度慢
//---------------------------------------------------------------------------
switch(ADC) //選擇當(dāng)前設(shè)置哪個ADC。
{
case 0 : //如果選擇設(shè)置ADC0
SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL0; //指針指向ADC0控制寄存器
SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL0;//指針指向ADC0輸入寄存器
break;
case 1 : //如果選擇設(shè)置ADC1
SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL1; //指針指向ADC1控制寄存器
SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL1;//指針指向ADC1輸入寄存器
break;
case 2 : //如果選擇設(shè)置ADC2
SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL2; //指針指向ADC2控制寄存器
SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL2;//指針指向ADC2輸入寄存器
break;
default: return(0); //選擇了不存在的ADC，返回錯誤標(biāo)志
}
//---------------------------------------------------------------------------
if(Channel<=7) //設(shè)置ADCx的輸入通道號
{
*SD16INCTL &=~ (BIT0+BIT1+BIT2); //清除上一次設(shè)置
*SD16INCTL |=Channel; //設(shè)置新的通道號
}
else return(0); //選擇了不存在的通道，返回錯誤標(biāo)志
//---------------------------------------------------------------------------
if ((Sign=='S')||(Sign=='s')) *SD16CCTL |= SD16DF; //有符號(雙極性)
else if ((Sign=='U')||(Sign=='u')) *SD16CCTL &=~SD16DF; //無符號(單極性)
else return(0); //設(shè)置了不存在的參數(shù)，返回錯誤標(biāo)志
//---------------------------------------------------------------------------
*SD16INCTL&=~(SD16GAIN0+SD16GAIN1+SD16GAIN2);//清除上一次設(shè)置的增益
switch(Gain) //根據(jù)參數(shù)設(shè)置新的增益
{
case 1 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_1; break; //1倍
case 2 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_2; break; //2倍
case 4 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_4; break; //4倍
case 8 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_8; break; //8倍
case 16: *SD16INCTL|=SD16GAIN_16;break; //16倍
case 32: *SD16INCTL|=SD16GAIN_32;break; //32倍
default: return(0); //設(shè)置了不存在的增益，返回錯誤標(biāo)志
}
//---------------------------------------------------------------------------
return(1); //設(shè)置成功，返回1
}
/****************************************************************************
* 名稱：ADC16_Sample()
* 功能：單個ADC采樣函數(shù)。
* 入口參數(shù)：ADC: 選擇當(dāng)前采樣用的ADC(0~3): 0=ADC0 1=ADC1 2=ADC2
AverageNum:采樣平均次數(shù)(1~65535) 設(shè)為1即為單次采樣。
* 出口參數(shù)：平均采樣值。
* 說明: 返回值是無符號數(shù)，如果ADC設(shè)置成有符號模式，返回值需強整成有符
號數(shù)。或賦給int型變量。
* 范例: val=ADC16_Sample(0,30); 返回ADC0連續(xù)采樣30次的平均值,賦給val
val=ADC16_Sample(1,1) ; 返回ADC1單次采樣值,賦給val
****************************************************************************/
unsigned int ADC16_Sample(char ADC,unsigned int AverageNum)
{
unsigned long int ADC_SumU=0;//無符號模式的累加值
signed long int ADC_SumS=0;//有符號模式的累加值
unsigned int *SD16CCTL; //ADCx控制寄存器選擇指針
int i;
if(AverageNum==0) AverageNum=1; //至少要采樣1次
switch(ADC) //選擇采樣ADC
{
case 0:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL0;break;//指針指向ADC0控制寄存器
case 1:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL1;break;//指針指向ADC1控制寄存器
case 2:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL2;break;//指針指向ADC2控制寄存器
}
*SD16CCTL |=SD16IE; //打開選中的ADC的中斷
_EINT(); //開總中斷
*SD16CCTL |= SD16SC; //向選中的ADC發(fā)出"開始采樣"命令
for(i=0;i<AverageNum;i++) //循環(huán)連續(xù)采樣
{
while(ADC_Flag==0) LPM0; //等待一次采樣結(jié)束
ADC_Flag=0;
if(*SD16CCTL&SD16DF) //如果該ADC設(shè)為有符號數(shù)據(jù)格式
{
ADC_SumS+=(int)ADC_Result[ADC]; //按有符號模式累加
}
else //如果該ADC設(shè)為無符號數(shù)據(jù)格式
{
ADC_SumU+=ADC_Result[ADC]; //按無符號模式累加
}
} //采樣次數(shù)達(dá)到
*SD16CCTL &=~ SD16SC; //向選中的ADC發(fā)出"停止采樣"命令
*SD16CCTL &=~ SD16IE; //關(guān)閉相應(yīng)ADC的中斷
if(*SD16CCTL&SD16DF) return(ADC_SumS/AverageNum); //有符號數(shù)據(jù)格式平均值
else return(ADC_SumU/AverageNum); //無符號數(shù)據(jù)格式平均值
}
/****************************************************************************
* 名稱：ADC16_Sample3()
* 功能：三個ADC同時采樣函數(shù)。
* 入口參數(shù)：Result0: ADC0采樣結(jié)果存放地址
Result1: ADC1采樣結(jié)果存放地址
Result2: ADC2采樣結(jié)果存放地址
AverageNum:采樣平均次數(shù)(1~65535) 設(shè)為1即為單次采樣。
* 出口參數(shù)：無。
* 范例: ADC16_Sample3(&a,&b,&c,30); 3個ADC同時采樣30次，采樣結(jié)果的平均值
存于a,b,c三個unsigned int型變量內(nèi)。
ADC16_Sample3((unsigned int*)&a,(unsigned int*)&b,(unsigned int*)&c,10); 3個
ADC同時采樣10次，采樣結(jié)果的平均值存于a,b,c三個int型變量內(nèi)。
****************************************************************************/
void ADC16_Sample3(unsigned int *Result0,unsigned int *Result1,
unsigned int *Result2,unsigned int AverageNum)
{
unsigned long int ADC_SumU[3];//無符號模式的累加值
signed long int ADC_SumS[3]; //有符號模式的累加值
int i;
if(AverageNum==0) AverageNum=1; //至少要采樣1次
for(i=0;i<3;i++){ADC_SumU[i]=0;ADC_SumS[i]=0;}//累加值清零
SD16CCTL0 |=SD16GRP; //ADC0編組
SD16CCTL1 |=SD16GRP; //ADC1編組
//ADC0/1/2已經(jīng)被編為同一組，對ADC2的操作將同時作用于ADC0與ADC1
SD16CCTL2 |=SD16IE; //開啟ADC2中斷
GRP_Flag=1; //設(shè)置同時采樣模式標(biāo)志(中斷內(nèi)判斷用)
_EINT(); //開總中斷
SD16CCTL2 |= SD16SC; //向ADC0/1/2同時發(fā)出"開始采樣"命令
for(i=0;i<AverageNum;i++) //循環(huán)連續(xù)采樣
{
while(ADC_Flag==0) LPM0; //等待一次采樣結(jié)束
ADC_Flag=0;
if(SD16CCTL0&SD16DF) ADC_SumS[0]+=(int)ADC_Result[0]; //按有符號模式累加
else ADC_SumU[0]+=ADC_Result[0]; //按無符號模式累加
if(SD16CCTL1&SD16DF) ADC_SumS[1]+=(int)ADC_Result[1]; //按有符號模式累加
else ADC_SumU[1]+=ADC_Result[1]; //按無符號模式累加
if(SD16CCTL2&SD16DF) ADC_SumS[2]+=(int)ADC_Result[2]; //按有符號模式累加
else ADC_SumU[2]+=ADC_Result[2]; //按無符號模式累加
} //采樣次數(shù)達(dá)到
SD16CCTL2 &=~ SD16SC; //向ADC0/1/2同時發(fā)出"停止采樣"命令
SD16CCTL0 &=~ SD16GRP; //解除ADC0編組
SD16CCTL1 &=~ SD16GRP; //解除ADC1編組
SD16CCTL2 &=~ SD16IE; //關(guān)閉ADC2中斷
GRP_Flag=0; //清除同時采樣模式標(biāo)志(中斷內(nèi)判斷用)
if(SD16CCTL0&SD16DF) *Result0=ADC_SumS[0]/AverageNum; //有符號數(shù)據(jù)格式平均值
else *Result0=ADC_SumU[0]/AverageNum; //無符號數(shù)據(jù)格式平均值
if(SD16CCTL1&SD16DF) *Result1=ADC_SumS[1]/AverageNum; //有符號數(shù)據(jù)格式平均值
else *Result1=ADC_SumU[1]/AverageNum; //無符號數(shù)據(jù)格式平均值
if(SD16CCTL2&SD16DF) *Result2=ADC_SumS[2]/AverageNum; //有符號數(shù)據(jù)格式平均值
else *Result2=ADC_SumU[2]/AverageNum; //無符號數(shù)據(jù)格式平均值
}
/****************************************************************************
* 名稱：SD16ISR() ADC采樣結(jié)束產(chǎn)生的中斷
* 功能：保存ADC采樣結(jié)果，并喚醒CPU。
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
****************************************************************************/
#pragma vector=SD16_VECTOR
__interrupt void SD16ISR(void)
{
switch (SD16IV) //判斷中斷類型
{
case 2: // SD16MEM Overflow
break;
case 4: // ADC0 采樣結(jié)束
ADC_Result[0]=SD16MEM0;break; // 保存ADC0采樣結(jié)果
case 6: // ADC1 采樣結(jié)束
ADC_Result[1]=SD16MEM1;break; // 保存ADC1采樣結(jié)果
case 8: // ADC2 采樣結(jié)束
if(GRP_Flag) // 若在同時采樣模式下
{
ADC_Result[0]=SD16MEM0;
ADC_Result[1]=SD16MEM1; //保存3個ADC的采樣結(jié)果
ADC_Result[2]=SD16MEM2;
}
else ADC_Result[2]=SD16MEM2; //普通模式下,保存ADC2采樣結(jié)果
break;
}
ADC_Flag=1; //ADC中斷已執(zhí)行標(biāo)志
__low_power_mode_off_on_exit(); //喚醒CPU
}
/****************************************************************************
* 名稱：ADC16_VrefOn()
* 功能：打開內(nèi)部基準(zhǔn)源，并對外輸出
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明: 打開基準(zhǔn)源會增加250uA左右耗電，所以ADC采樣結(jié)束之后要及時關(guān)閉。
如果采用外部基準(zhǔn)，請關(guān)閉內(nèi)部基準(zhǔn)以免沖突。
基準(zhǔn)開啟后，需要2ms左右的時間穩(wěn)定，應(yīng)略延遲再啟動ADC采樣。
****************************************************************************/
void ADC16_VrefOn()
{
SD16CTL |= (SD16REFON+SD16VMIDON); //開啟內(nèi)部基準(zhǔn)源，開啟輸出緩沖器
}
/****************************************************************************
* 名稱：ADC16_VrefOff()
* 功能：關(guān)閉內(nèi)部基準(zhǔn)源
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
****************************************************************************/
void ADC16_VrefOff()
{
SD16CTL &=~ (SD16REFON+SD16VMIDON); //開啟內(nèi)部基準(zhǔn)源，開啟輸出緩沖器
}
/****************************************************************************
* 名稱：Analog_On()
* 功能：向外部模擬電路供電(P2.2輸出高電平)
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明: 如果單片機測控系統(tǒng)設(shè)計中含有模擬電路，將帶來額外的連續(xù)耗電。為了
降低功耗，42X系列單片機管腳排列在ADC附近安排了一個IO口:P2.2,方便
用它來控制模擬部分的電源。采樣間隙關(guān)閉模擬部分以節(jié)省電流。如果模
擬部分耗電<5mA，可以直接用P2.2口供電。也可用P2.2控制模擬部分的電
源開關(guān)，獲得更大驅(qū)動能力。
****************************************************************************/
void Analog_On()
{
P2DIR|=BIT2;
P2OUT|=BIT2;
}
/****************************************************************************
* 名稱：Analog_Off()
* 功能：關(guān)閉外部模擬電路的供電(P2.2輸出低電平)
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
****************************************************************************/
void Analog_Off()
{
P2DIR|=BIT2;
P2OUT&=~BIT2;
}

復(fù)制代碼

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