GPADC ====================== Analog to Digital Converter 简介 ---------------------- - 12bit数据精度 - 主次两通道，主通道数据可用DMA读取 - 单通道最高256k采样率 - 双通道最高支持64k采样率 - 支持过采样处理 - 支持下采样处理 - 主通道支持高通录波器处理 - 支持18种不同信号源的采集 - 主次通道转换完成中断 - 主通道FIFO中断 - 单次和连续采样模式 功能描述及使用 ---------------------- .. image:: ../../_static/kiwi-adc-block.png :align: center 工作时钟 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 主次两通道工作时钟相同，由CMU模块 ADC_CLK寄存器配置 .. image:: ../../_static/kiwi-adc-clk.jpg :align: center 工作模式 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ - 单采样 模块默认处于空闲，直到软件发起开始命令，模块工作，采集数据后，将数据放入主通道数据寄存器，或次通道数据寄存器中。 - 连续采样 软件发起开始命令，按照设置频率采样，输出数据。 - 混合采样 主通道连续采样，次通道偶尔发起单次采样 主通道使用 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ **1. 使能ADC模块，并配置模块时钟** - 置位CMU_CLKEN0.ADC，开启ADC时钟 - 置位RMU_RSTEN0.ADC，释放ADC模块 - 配置CMU_ADCCLK寄存器，选择模块工作时钟源，并选择分频 **2. 配置ADC_MCFG寄存器，设置主通道参数** - 配置MAIN_MODE比特，选择工作模式，值为0表示单次采样模式，值为1表示连续采样模式 - 配置MAIN_SEL比特域，选择采样信号源，值为0表示采集信号GPIO00，值为1表示采集信号GPIO01，值为2表示采集信号GPIO02，值为3表示采集信号GPIO03，值为4表示采集信号GPIO04，值为5表示采集信号GPIO24，值为6表示采集信号GPIO25，值为7表示采集信号GPIO26，值为8表示采集信号VREF_1P5，值为9表示采集信号DVDD，值为10表示采集信号AVCC，值为11表示采集信号IOVCC，值为12表示采集信号AGND，值为13表示采集信号GPIO22，值为14表示采集信号GPIO23，值为15表示采集信号VCC，值为16表示采集信号MIC_P，值为17表示采集信号MIC_N，值为18表示采集信号MIC_P&N - 配置MAIN_DS比特域，设定下采样。值为0表示禁止下采样，值大于0，表示这顶值加一的下采样率 - 配置MAIN_OSR比特域，设定上过样值，0表示禁止采样，值为1表示2倍过采样，值为2表示4倍过采样，值为3表示8倍过采样，值为4表示16倍过采样，值为5表示32倍过采样 - MAIN_DS域MAIN_OSR不能同时为大于0的值 - 配置MIAN_LAT比特，当为一个通道工作，此比特为1，当主次两通道一起工作，此比特为0 - 配置MAIN_LE比特 - 配置MIAN_SIGN比特，配置过采样和下采样数据为有符号数或无符号数，值为0表示无符号数，值为1表示有符号数 - 配置DRQ_LVL比特域，配置fifo可读数据阈值中断，当FIFO中可读数据大于设定值，产生可读pending - 配置HPF_SEL比特域，设置高通滤波器，值为0表示禁止高通滤波，值为1表示32系数滤波器，值为2表示64系数录波器，值为3表示128系数滤波器，值为4表示256滤波器系数，置位5表示512滤波器系数，值为6表示1024系数滤波器，置位7表示2048系数滤波器 **3. 配置ADC_ANA寄存器，配置模拟参数** **4. 配置ASC_CTL寄存器，配置采样率等参数** - 配置NC比特域 - 配置WE比特域，设定采样率，采样率等于ADC工作时钟除以WE的设定值，即为模块的最大采样率 - 配置MAIN_START比特，启动主通道采样，值为1启动采样，值为0，停止采样 **5. 读取ADC_STA获取FIFO状态** **6. 读取ADC_MDAT获取主通道数据** 次通道使用 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ **1. 使能ADC模块，并配置模块时钟** - 置位CMU_CLKEN0.ADC，开启ADC时钟 - 置位RMU_RSTEN0.ADC，释放ADC模块 - 配置CMU_ADCCLK寄存器，选择模块工作时钟源，并选择分频 **2. 设置ADC_CFG1，配置次通道参数** - 配置EXTRA_MODE比特，设置此通道工作模式，值为0表示单次采样模式，值为1表示连续采样模式 - 配置EXTRA_SEL比特域，设置通道采集信号源，值为0表示采集信号GPIO00，值为1表示采集信号GPIO01，值为2表示采集信号GPIO02，值为3表示采集信号GPIO03，值为4表示采集信号GPIO04，值为5表示采集信号GPIO24，值为6表示采集信号GPIO25，值为7表示采集信号GPIO26，值为8表示采集信号VREF_1P5，值为9表示采集信号DVDD，值为10表示采集信号AVCC，值为11表示采集信号IOVCC，值为12表示采集信号AGND，值为13表示采集信号GPIO22，值为14表示采集信号GPIO23，值为15表示采集信号VCC，值为16表示采集信号MIC_P，值为17表示采集信号MIC_N，值为18表示采集信号MIC_P&N - 配置EXTRA_DS比特域，设定下采样。值为0表示禁止下采样，值大于0，表示这顶值加一的下采样率 - 配置EXTRA_OSR比特域，设定上过样值，0表示禁止采样，值为1表示2倍过采样，值为2表示4倍过采样，值为3表示8倍过采样，值为4表示16倍过采样，值为5表示32倍过采样 - EXTRA_DS域EXTRA_OSR不能同时为大于0的值 - 配置EXTRA_LAT比特，当为一个通道工作，此比特为1，当主次两通道一起工作，此比特为0 - 配置EXTRA_LE比特 - 配置EXTRA_SIGN比特，设定数据符号，0表示无符号位，1表示有符号位 **3. 配置ADC_ANA寄存器，配置模拟参数** **4. 配置ASC_CTL寄存器，配置采样率等参数** - 配置NC比特域 - 配置WE比特域，设定采样率，采样率等于ADC工作时钟除以WE的设定值，即为模块的最大采样率 - 配置MAIN_START比特，启动主通道采样，值为1启动采样，值为0，停止采样 **5. 读取ADC_PD寄存器** - 获取ECTRA_PD，若置位表示此通道采集到有效数据 **6. 读取ADC_EDAT寄存器** - 获取此通道采集数据。 API说明 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ - api函数只提供次通道数据读取函数，默认ADC的初始化在系统初始化中进行 - 次通道ADC在api中重命名为GPADC，只支持单次采样 .. c:enum:: gpadc_signal_source_t GPADC采集的信号 - *GPADC_Signal_GPIO00*: 信号来自GPIO00 - *GPADC_Signal_GPIO01*: 信号来自GPIO01 - *GPADC_Signal_GPIO02*: 信号来自GPIO02 - *GPADC_Signal_GPIO03*: 信号来自GPIO03 - *GPADC_Signal_GPIO04*: 信号来自GPIO04 - *GPADC_Signal_GPIO24*: 信号来自GPIO24 - *GPADC_Signal_GPIO25*: 信号来自GPIO25 - *GPADC_Signal_GPIO26*: 信号来自GPIO26 - *GPADC_Signal_VERF1P5*: 信号来自VERF1.5V - *GPADC_Signal_DVDD*: 信号来自DVDD - *GPADC_Signal_AVCC*: 信号来自AVCC - *GPADC_Signal_IOVCC*: 信号来自IOVCC - *GPADC_Signal_AGND*: 信号来自AGND - *GPADC_Signal_GPIO22*: 信号来自GPIO22(耐压5V) - *GPADC_Signal_GPIO23*: 信号来自GPIO23(耐压5V) - *GPADC_Signal_VCC*: 信号来自VCC(耐压5V) - *GPADC_Signal_MICP*: 信号来自MICP - *GPADC_Signal_MICN*: 信号来自MICN - *GPADC_Signal_MICPN*: 信号来自MICN和MICP .. c:function:: void gpadc_start(gpadc_signal_source_t gpadc_signal) GPADC通道开始运行 :param gpadc_signal: 采集的信号源，参数选择gpadc_signal_source_t :returns: 无 .. c:function:: uint16_t gpadc_get_data() 获取GPADC通道采集数据 :returns: GPADC数据 :retval: uint16_t .. c:function:: void gpadc_irq_enable() 使能GPADC通道中断 :returns: 无 .. c:function:: void gpadc_irq_disable() 失能GPADC通道中断 :returns: 无 .. c:function:: soc_set_t gpadc_irq_get_flag() 获取GPADC通道中断pending :returns: 中断pending :retval Reset: 中断pending未产生，无有效数据 :retval Set: 中断pending产生，有有效数据 :note: gpadc_start()后，有效数据产生后，将返回Set .. c:function:: void gpadc_irq_clear_flag() 清除GPADC通道中断pending :returns: 无 :note: 调用gpadc_get_data()读取数据后，应调用改函数，以后续读数的正确性。 .. c::function:: void gpadc_irq_handle() GPADC函数中断处理函数 :returns: 无 :note: 需要在adc_irq_entry()中调用 **使用** 3v计算公式 ：Vout = Vadc/4096*3.0 5v计算公式 ：Vout = Vadc/4096*12.0 其中 Vout表示测量的电压值，单位V（伏） Vadc表示adc的采样值 1. 调用gpadc_irq_clear_flag()清除有效数据pending 2. 调用gpadc_start(gpadc_signal),采集指定信号源 3. 调用gpadc_irq_get_flag()获取返回值，判断是否有效数据获取 4. 调用gpadc_get_data()获取采集信号数据 .. image:: ../../_static/kiwi-adc-api.jpg :align: center **注意** 寄存器定义 ----------------------- ADCnCLK ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-clk.png :align: center MCFG ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-mcfg-1.png :align: center .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-mcfg-2.png :align: center CFG1 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-cfg1-1.png :align: center .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-cfg1-2.png :align: center ANA ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-ana-1.png :align: center .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-ana-2.png :align: center CTL ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-ctl.png :align: center IE ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-ie.png :align: center PD ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-pd.png :align: center MDAT ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-mdat.png :align: center EDAT ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-edat.png :align: center STA ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ .. image:: ../../_static/kiwi-reg-adc-sta.png :align: center