MSP430 ADC12学习笔记
1.前言这几天实践了MSP430的ADC12功能，虽然片内AD功能比较简单但是还学出了点“门道”来，这个“门道”便是MSP430F5438A和MSP430F5438的区别。这里通过一个例子说明片内ADC的使用，首先实现UART和定时器1S溢出的功能，在上述功能的基础上每1S打印一次AD转换结果，转换通道定向到通道11，该通道对应AVCC和AVSS插值的一半，由于AVCC和LDO的输出之间只有一个电感连接，可以理解转换的结果为LDO输出电压的一般，若扩大两倍便是LDO的实际输出结果，在本文所用的开发板LDO输出为3.3V，所有打印的结果越接近3.3V越好。
2.代码实现和输出结果
代码实现
// 时钟默认情况
// FLL时钟 FLL选择 XT1
// 辅助时钟 ACLK选择 XT1 32768Hz
// 主系统时钟 MCLK选择 DCOCLKDIV 8000000Hz
// 子系统时钟 SMCLK选择 DCOCLKDIV 8000000Hz
// TA1选择ACLK，最大计数值为32768，中断频率为1HZ
#include <msp430.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
void clock_config(void);
void select_xt1(void);
void dco_config(void);
void adc12_config(void);
void uart_config(void);
char second_flag = 0; // 1S标志
int main(void)
{
clock_config(); // 初始化时钟
adc12_config(); // 初始化ADC12
uart_config();
TA1CCTL0 = CCIE; // 使能TA1CCR0，比较匹配中断
TA1CCR0 = 32768; // 初始化最大值,发生比较匹配中断频率 32768/32768 = 1Hz
TA1CTL = TASSEL_1 + MC_1 + TACLR; // 选择ACLK，最大值为CCR0，清除计数值
_EINT(); // 初始化全局中断
while(1)
{
if( second_flag )
{
second_flag = 0; // 1s时间到
ADC12CTL0 |= ADC12SC; // 启动转换
while ( !(ADC12IFG & BIT0) ); // 等待转换完成
// 被转换的通道为通道11 (AVCC-AVSS)/2;
// 此时转换的精度为12位——4096
// AVCC通过一个电感和LDO的输出端连接
// 打印LDO输出电压，保留3位精度
float ldo_voltage = ADC12MEM0 / 4096.0 * 3.3 * 2;
printf("LDO Voltage %.3f\r\n",ldo_voltage);
}
}
}
void clock_config(void)
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 停止看门狗
select_xt1(); // 选择XT1
dco_config(); // ACLK = XT1 = 32.768K
// MCLK = SMCLK = 8000K
}
void select_xt1(void)
{
// 启动XT1
P7SEL |= 0x03; // P7.0 P7.1 外设功能
UCSCTL6 &= ~(XT1OFF); // XT1打开
UCSCTL6 |= XCAP_3; // 内部电容
do
{
UCSCTL7 &= ~XT1LFOFFG; // 清楚XT1错误标记
}while (UCSCTL7&XT1LFOFFG); // 检测XT1错误标记
}
void dco_config(void)
{
__bis_SR_register(SCG0); // 禁止FLL功能
UCSCTL0 = 0x0000; // Set lowest possible DCOx, MODx
UCSCTL1 = DCORSEL_5; // DCO最大频率为16MHz
UCSCTL2 = FLLD_1 + 243; // 设置DCO频率为8MHz
// MCLK = SMCLK= Fdcoclkdiv = (N+1)X(Ffllrefclk/n)
// N为唯一需要计算的值
// Ffllrefclk FLL参考时钟，默认为XT1
// n取默认值，此时为1
// (243 + 1) * 32768 = 8MHz
__bic_SR_register(SCG0); // 使能FLL功能
// 必要延时
__delay_cycles(250000);
// 清楚错误标志位
do
{
UCSCTL7 &= ~(XT2OFFG + XT1LFOFFG + XT1HFOFFG + DCOFFG);
// 清除所有振荡器错误标志位
SFRIFG1 &= ~OFIFG; // 清除振荡器错误
}while (SFRIFG1&OFIFG); // 等待清楚完成
}
void adc12_config(void)
{
// 只有在ADC12ENC复位的情况下才可以操作
// ADC12SHT1X ADC12SHT0X ADC12MSC ADC12REF2_5V ADC12REFON ADC12ON
ADC12CTL0 &= ~ADC12ENC;
// 设置采样保持时间，最大时间周期以提高转换精度
// 注意MSP430F5438没有REF模块，片内基准无效
// 操作ADC12REF2_5V ，ADC12REFON并无意义
ADC12CTL0 = ADC12SHT0_15 + ADC12SHT1_15 + ADC12ON;
// ADC12CTL0 = ADC12SHT0_15 + ADC12SHT1_15 + ADC12ON +
// ADC12REF2_5V + ADC12REFON;
// 采样保持脉冲来自采样定时器
ADC12CTL1 = ADC12SHP;
// 关闭内部内部温度检测以降低功耗，注意或操作否则修改转换精度
ADC12CTL2 |= ADC12TCOFF ;
// 基准电压选择AVCC，并选择11通道——(AVCC-AVSS)/2
ADC12MCTL0 = ADC12SREF_0 + ADC12INCH_11;
__delay_cycles(75);
// ADC12使能
ADC12CTL0 |= ADC12ENC;
}
void uart_config(void)
{
P3SEL = 0x30; // 选择P3.4和P3.5的复用功能
UCA0CTL1 |= UCSWRST; // 软件复位
UCA0CTL1 |= UCSSEL_1; // 选择ACLK时钟
UCA0BR0 = 3; // 查表获得
UCA0BR1 = 0; // UCA0BRX和UCA0MCTL数值
UCA0MCTL |= UCBRS_3 + UCBRF_0; //
UCA0CTL1 &= ~UCSWRST; //
UCA0IE |= UCRXIE; // 使能接收中断
}
int putchar(int ch)
{
UCA0TXBUF = ch;
while(!(UCA0IFG & UCTXIFG));
return ch;
}
#pragma vector=TIMER1_A0_VECTOR
__interrupt void TIMER1_A0_ISR(void)
{
second_flag = 1;
}
图1 参考电压AVCC(3.3V)
3.一些注意点
3.1 提高采样时间
如果条件允许，可以尽可能的提高采样时间，这样转换结果可以更稳定一些。
3.2 MSP430F5438没有REF模块
现在（2013年10月）可以在TI官网上下载得到的示例代码或数据手册参考手册等，都是围绕MSP430F5438A的。但是市面上很多MCU还是MSP430F5438，其实MSP430F5438A和MSP4305438是有区别的，MSP430F5438没有REF模块，所以使用片内的2.5参考电源还是有些不稳定的因素。可以通过以下的实现测试一下，AD转换的目标依然是LDO输出。
需要修改以下几个部分的代码
第一：
ADC12CTL0 = ADC12SHT0_15 + ADC12SHT1_15 + ADC12ON; 修改为
ADC12CTL0 = ADC12SHT0_15 + ADC12SHT1_15 + ADC12ON +
ADC12REF2_5V + ADC12REFON;
使用打开片内2.5V参考电源
第二:
ADC12MCTL0 = ADC12SREF_0 + ADC12INCH_11;修改为
ADC12MCTL0 = ADC12SREF_1 + ADC12INCH_11;
转换参考电压为Vref，即修改1设置的2.5V参考电源
第三:
float ldo_voltage = ADC12MEM0 / 4096.0 * 3.3 * 2;修改为
float ldo_voltage = ADC12MEM0 / 4096.0 * 2.5 * 2;
替换转换公式，参考电压由3.3V变为2.5V
输出结果如下，结果发现LDO的输出电压为3.4V，比实际电压高0.1V。
补充：软件开发 , C++ ,
