模数转换器ADC试验.doc

(完整word版)模数转换器ADC试验
模/数转换器(ADC)实验
1. 实验目的
(1)掌握LM3S8962中的ADC的基本原理和使用方法
(2)掌握CCS开发环境平台
2.实验内容
(1)ARM的初始化配置
(2)ADC的初始化配置
(3)ADC对内部温度传感器的温度值采样输出的实验
3.ADC的工作原理
ADC能够将连续变化的模拟电压转化成离散的数字量。通常通过传感器或变送器将生产过程中的工艺参数转换为电信号，然后经过模拟量输入通道来处理：一般由I/V变换将电流信号转化为电压信号处理，然后由多路转换器选择输入通道，经过采样保持器保持信号后由A/D转换器转换信号，转换过程由接口及控制逻辑控制。在上述模拟输入通道中A/D转换器和接口及控制逻辑是必不可少的两块。下图1是ADC的模块框图。

图1 ADC模块框图
LM3S8962 ADC模块的转换分辨率为10位，并支持4个输入通道，以及一个内部温度传感器。ADC模块含有4个可编程的采样序列发生器，它可在无需控制器干涉的情况下对多个模拟输入源进行控制。每个采样序列均可对完全可配置的输入源、触发事件、中断的产生和序列优先级提供灵活的编程，且均带有相应的转换结果FIFO。
Stellaris系列ADC的参考电压是内部的3.0V，内部温度传感器提供了参考电压和模拟温度的读取操作。图2所示是ADC温度传感器的温度—电压关系，其中SENSO是输出终端的电压，。

图2 内部温度传感器的温度—电压关系
4. 软件流程
本实验要实现的功能是通过ADC采样内部温度传感器的温度值。

图3 ADC软件流程图
5. 实验步骤
(1)在路径"D:\LM3S8962\My Documents\boards\MyBoard"下新建文件夹ADC，打开该文件夹新建文件夹ccs、ADC.c文件和startup_ccs.c文件。
(2)运行CCS，创建一个新的工程ADC保存到路径"D:\LM3S8962\My Documents\boards\MyBoard\ADC\ccs"；添加源文件ADC.c和startup_ccs.c到该工程，然后编写这两个.c文件，实现采样内部温度传感器温度值的功能；配置目标文件target_config.ccxml；然后设置编链选项。保存完成对整个工程的创建。
(3)浏览实现预定功能的源代码，编译、链接，检验并修正错误；
(4)编链无错误，点击调试按钮进入调试界面，此时在本地观察窗口显示了定义的4个局部变量。
(5)单步调试程序，通过寄存器观察窗口观察系统时钟的设置，保证ADC时钟是恒定分频的16.667MHz输出。。
(6)通过设置调试器，使得本地窗口和观察窗口中的变量值在代码运行的过程中实时的显示。因为需要显示的变量只在程序的最后出现，所以可以选择在ADCIntClear()函数处添加断点，然后右击断点，设置断点属性，把Action栏的Remain Halted value改成 Update View ，下面的View栏选择 Local View 1或是Watch View 1，这样就保证了本地或是观察窗口变量实时更新，而代码会继续执行，然后点击确定保存设置。
(7)单击运行按钮，观察此时本地观察窗口中变量的显示及变化。
实验结果：变量值动态的显示，大致的反映出内部温度传感器的温度值；摩擦双手或是用较高温度的物体触摸芯片表面，此时显示的温度值逐渐上升；移开手指或是物体，观察此时显示的温度值又逐渐的下降。从ADC采样内部温度传感器反映出来的温度变化趋势，可以看出ADC采样实验通过。