瑞萨RA6M4系列DMAC和ADC的详细介绍(2)

2.4 触发源

● 软件触发 

● 来自事件链接控制器（ELC）的同步触发器 

● 由外部触发引脚ADTRG0（单元0）和ADTRG1（单元1）异步触发

2.5 ADC转换时间

ADC时钟

ADC输入时钟ADCLK由PCLKC经过分频产生，最大值是四分频50MHz，PCLKA和PCLKC (ADCLK) 的分频比可以设置为 1:1, 2:1, 4:1, 8:1, 1:2, 1:4。

ADC转换时间

ADC允许的最大值频率值是50MHz，使用50 MHz的时候12-bit转换时间为0.4 μs。

2.6 数据寄存器

ADDRn寄存器是16位只读寄存器，用于存储AD转换结果。

以下条件决定了AD数据寄存器中的数据格式：

● AD数据寄存器格式选择位（ADCER.ADRFMT）的设置（左对齐或右对齐）；

● AD转换精度 选择位(ADCER.ADPRC[1:0])中的设置（可选择12位、10位、8位。）；

● 加法平均计数选择位(ADADC.ADC[2:0])的设置（1、2、3、4或16次）；

● 设置平均模式启用位(ADADC.AVEE)（加法或平均）。

未选择AD转换值加法平均模式时：

表40.5显示了12位精度的位分配示例。

点击可查看大图

选择AD转换值平均模式时：

当A/ D转换值加法指定2次或4次时，可选择A/D转换值平均模式。这样可以提高A/D转换的有效位。

选择AD转换值相加模式时：

对于12位、10位、8位精度，可以在A/D转换值相加模式中选择1、2、3或4次。在该转换精度下A/D转换结果以2bit扩展值存储在A/D数据寄存器中。对于12位精度，在A/D转换值相加模式中也可以选择16次。在AD转换值相加模式中，这些寄存器指示值，通过在特定通道上添加A/D转换值获得。A/D转换结果以4bit扩展值存储在A/D数据寄存器中。

2.7 电压转换

模拟电压经过ADC转换后，是一个12位的数字值，如果通过串口以16进制打印出来的话，可读性比较差，那么有时候我们就需要把数字电压转换成模拟电压，也可以跟实际的模拟电压（用万用表测）对比，看看转换是否准确。

设计原理图的时候会把ADC的输入电压范围设定在：0~3.3v，这时需要将采样的参考电压硬件VREFH0/VREFL0引脚分别接到VCC和VSS上，因为ADC是12位的，那么12位满量程对应的就是3.3V，12位满量程对应的数字值是：2^12。数值0对应的就是0V。如果转换后的数值为 X对应的模拟电压为Y，那么会有这么一个等式成立：2^12 / 3.3 = X / Y , Y = (3.3 * X ) / 2^12。这样便可以计算出对应采样的电压值了。

三

实现程序设计

3.1 硬件设计

如下图DEMO板上的ADC采样原理图P000端口连接在一个可调电位器上

3.2 软件设计

1

新建工程

如上图，1选择板上对应MCU型号，2处选择工程类型：e2 studio / IAR / Keil,然后默认下一步直到完成。

2

FSP配置

第一步选择并配置时钟，请确认板子上的外部时钟，当板子上的外部时钟为8M时，进行选择并按要求分配好对应的时钟。

依次点击 “Stacks” -> “Pins”-> “Peripherals” ->“ADC0” 来配置通道AN000对应的引脚为P000。如下图所示：

然后依次点击 “Stacks”  ->“New Stack” -> “Analog”  ->“ADC-DMAC Integration(r_adc)” 来配置ADC模块。如下图所示：

ADC的属性配置：

勾选“Input”  -> “Channel Scan Mask” -> “Channel 0” 通道0，并设置中断函数名及优先级。“Interrupts”  -> “Callback”  & “Scan End interrupt Priority” 

DMAC的属性设置：

设置中断函数名及优先级。

“Callback” & “Transfer End Interrupt Priority” 

3

程序实现

外设初始化：

● ADC初始化

R_ADC_Open()为整个外设设置操作模式、触发源、中断优先级和配置。如果启用了中断，该函数将注册一个回调函数指针，以便在扫描完成时通知用户。

R_ADC_ScanCfg()配置ADC扫描参数，通道特定设置是在这个函数中设置的。

● DMA初始化

R_DMAC_Open()初始化DMAC函数。

R_DMAC_Enable()使能DMAC中断。

中断处理函数：

设置传输目的地址到DMA0_ADC0数据输入寄存器，然后开始数据传输。

DMA传输完成，记录传输次数。

hal_entry入口函数：

点击可查看大图

达到设定次数ADC_count再求平均值，当然DEMO也可以通过定时器进行更为精准的控制采样的间隔。

 

总结

当然DEMO还有更多要优化的地方，这里只学习FSP配置基础的功能样例，若有陈述不严谨之处，欢迎大家指正。谢谢！

　　审核编辑：汤梓红