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MSP430F42X系列單片機(jī)16位ADC通用程序庫(kù)

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ID:108615 發(fā)表于 2016-3-14 20:07 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
本程序是《MSP430系列單片機(jī)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐》書(shū)里面的源碼，（包含工程文件(例4.1.6)）完整例程下載：http://www.denmoz.com/bbs/dpj-46245-1.html


關(guān)于本程序的詳細(xì)解說(shuō)大家可以點(diǎn)擊上圖下載電子書(shū)
這個(gè)msp430單片機(jī)的16位ADC庫(kù)文件的調(diào)用方法可先下載完整代碼然后找到(例4.1.6)這一節(jié)，里面有調(diào)用方法
ADC16.c文件：
  1. /*
  2.                
  3.                    MSP430F42X系列單片機(jī)16位ADC通用程序庫(kù)


  6.   說(shuō)明：該驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)包含了常用的16位ADC操作與控制功能函數(shù),如選擇通道、
  7.         設(shè)置信號(hào)放大倍數(shù)、設(shè)置數(shù)據(jù)格式、基準(zhǔn)源輸出開(kāi)關(guān)等，以及常用采樣
  8.         函數(shù)，包括單通道采樣、平均采樣、多通道同時(shí)采樣等。可以作為各種
  9.         程序的底層驅(qū)動(dòng)使用。
  10.             要使用該庫(kù)函數(shù)，需要將本文件(ADC16.c)添加進(jìn)工程，并在需要
  11.         調(diào)用ADC函數(shù)的文件開(kāi)頭處包含"ADC16.h"

  13.   (C)西安電子科技大學(xué) 測(cè)控技術(shù)與儀器教研中心 編寫(xiě)：謝楷 2008/02/02
  14.   
  15. */
  16. //                        MSP430FE425
  17. //                 +----------------------+
  18. //                 |                      |
  19. //    Vin->100:1-->| A0+               XIN|---
  20. //    -10~+60V     | (ADC0)               |    32kHz
  21. //    GND--------->| A0-              XOUT|---
  22. //                 |                      |
  23. //      1/2Vref    |                      |
  24. //        |        |                      |   
  25. //       |-|       |                 P2.2 |--------->向外部模擬電路供電
  26. //    W1 | |<----->| A1+                  |
  27. //       |_|       | (ADC1)               |
  28. //        +------->| A1-             VREF |---+----->基準(zhǔn)輸出
  29. //       GND       |                      |   |
  30. //                 |                      |  ---
  31. //      1/2Vref    |                      |  --- 1nF
  32. //        |        |                      |   |
  33. //       |-|       |                 AVss |---+
  34. //    W2 | |<----->| A2+                  |   |
  35. //       |_|       |  (ADC2)              |   |
  36. //        +------->| A2-                  |  GND        
  37. //       GND       |                      |
  38. //                 +----------------------+
  39. #include "msp430X42X.h"
  40. unsigned int ADC_Result[3];
  41. char ADC_Flag=0;
  42. char GRP_Flag=0;
  43. /****************************************************************************
  44. * 名    稱(chēng)：ADC16_Init()
  45. * 功    能：ADC初始化設(shè)置函數(shù)
  46. * 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
  47.             Channel:設(shè)置通道號(hào)(0~7)   每個(gè)ADC有8個(gè)通道可選擇,42X單片機(jī)只用了
  48.                     其中3個(gè):通道0=外部電壓輸入 通道6=溫度傳感器 通道7=短路(0V)
  49.             Sign:ADC輸出數(shù)據(jù)格式選擇:   'U'表示無(wú)符號(hào)格式，'S'表示有符號(hào)格式
  50.                  無(wú)符號(hào)格式下，-Vref/2輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) 0
  51.                                     0V輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) 32768
  52.                                +Vref/2輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) 65535

  54.                  有符號(hào)格式下，-Vref/2輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) -32768
  55.                                     0V輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) 0
  56.                                +Vref/2輸入時(shí)，ADC輸出數(shù)據(jù) 32767
  57.             
  58.            Gain:內(nèi)部放大器增益(1/2/4/8/16/32) 設(shè)置被測(cè)信號(hào)進(jìn)入ADC之前的放大
  59.                 倍數(shù)。用該功能可以方便的改變量程。

  61. * 出口參數(shù)：1表示設(shè)置成功，0表示參數(shù)錯(cuò)誤，設(shè)置失敗。
  62. * 說(shuō)    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)。
  63. * 范    例: ADC16_Init(2,0,'S',1);將ADC2設(shè)為電壓輸入,有符號(hào)格式,增益=1
  64.             ADC16_Init(1,6,'U',1);將ADC1輸入接到內(nèi)部溫度傳感器,無(wú)符號(hào)格式,增益=1
  65.             ADC16_Init(0,7,'S',1);將ADC0輸入短路(0V),有符號(hào)格式,增益=1
  66.             ADC16_Init(1,0,'S',16);將ADC0設(shè)為電壓輸入,有符號(hào)格式,信號(hào)放大16倍
  67. ****************************************************************************/
  68. char ADC16_Init(char ADC,char Channel,char Sign,char Gain)
  69. { unsigned int *SD16CCTL;              //ADCx控制寄存器選擇指針
  70.   unsigned int *SD16INCTL;             //ADCx輸入寄存器選擇指針
  71.   SD16CTL|=SD16SSEL0+SD16DIV_1;        //設(shè)置ADC時(shí)鐘SMCLK/2(524KHz)
  72.   //試驗(yàn)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
  73. //---------------------------------------------------------------------------   
  74.   switch(ADC)                                      //選擇當(dāng)前設(shè)置哪個(gè)ADC。
  75.    {
  76.      case 0 :                                      //如果選擇設(shè)置ADC0
  77.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL0; //指針指向ADC0控制寄存器
  78.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL0;//指針指向ADC0輸入寄存器
  79.              break;
  80.      case 1 :                                      //如果選擇設(shè)置ADC1
  81.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL1; //指針指向ADC1控制寄存器
  82.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL1;//指針指向ADC1輸入寄存器
  83.              break;
  84.      case 2 :                                      //如果選擇設(shè)置ADC2
  85.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL2; //指針指向ADC2控制寄存器
  86.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL2;//指針指向ADC2輸入寄存器
  87.              break;
  88.      default: return(0);                  //選擇了不存在的ADC，返回錯(cuò)誤標(biāo)志
  89.    }
  90. //---------------------------------------------------------------------------  
  91.   if(Channel<=7)                          //設(shè)置ADCx的輸入通道號(hào)
  92.    {
  93.      *SD16INCTL &=~ (BIT0+BIT1+BIT2);     //清除上一次設(shè)置
  94.      *SD16INCTL |=Channel;                //設(shè)置新的通道號(hào)
  95.    }     
  96.   else     return(0);                     //選擇了不存在的通道，返回錯(cuò)誤標(biāo)志
  97. //---------------------------------------------------------------------------   
  98.   if      ((Sign=='S')||(Sign=='s')) *SD16CCTL |= SD16DF;  //有符號(hào)(雙極性)
  99.   else if ((Sign=='U')||(Sign=='u')) *SD16CCTL &=~SD16DF;  //無(wú)符號(hào)(單極性)
  100.   else    return(0);                      //設(shè)置了不存在的參數(shù)，返回錯(cuò)誤標(biāo)志
  101. //---------------------------------------------------------------------------   
  102.   *SD16INCTL&=~(SD16GAIN0+SD16GAIN1+SD16GAIN2);//清除上一次設(shè)置的增益
  103.   switch(Gain)                                 //根據(jù)參數(shù)設(shè)置新的增益
  104.   {
  105.     case 1 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_1; break;    //1倍
  106.     case 2 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_2; break;    //2倍
  107.     case 4 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_4; break;    //4倍
  108.     case 8 : *SD16INCTL|=SD16GAIN_8; break;    //8倍
  109.     case 16: *SD16INCTL|=SD16GAIN_16;break;    //16倍
  110.     case 32: *SD16INCTL|=SD16GAIN_32;break;    //32倍
  111.     default: return(0);               //設(shè)置了不存在的增益，返回錯(cuò)誤標(biāo)志
  112.   }
  113. //---------------------------------------------------------------------------   
  114.   return(1);                          //設(shè)置成功，返回1
  115. }
  116. /****************************************************************************
  117. * 名    稱(chēng)：ADC16_Sample()
  118. * 功    能：?jiǎn)蝹�(gè)ADC采樣函數(shù)。
  119. * 入口參數(shù)：ADC: 選擇當(dāng)前采樣用的ADC(0~3):  0=ADC0  1=ADC1  2=ADC2
  120.             AverageNum:采樣平均次數(shù)(1~65535) 設(shè)為1即為單次采樣。
  121. * 出口參數(shù)：平均采樣值。
  122. * 說(shuō)    明: 返回值是無(wú)符號(hào)數(shù)，如果ADC設(shè)置成有符號(hào)模式，返回值需強(qiáng)整成有符
  123.             號(hào)數(shù)。或賦給int型變量。
  124. * 范    例: val=ADC16_Sample(0,30); 返回ADC0連續(xù)采樣30次的平均值,賦給val
  125.             val=ADC16_Sample(1,1) ; 返回ADC1單次采樣值,賦給val
  126. ****************************************************************************/
  127. unsigned int ADC16_Sample(char ADC,unsigned int AverageNum)
  128. {
  129. unsigned long int ADC_SumU=0;//無(wú)符號(hào)模式的累加值
  130.   signed long int ADC_SumS=0;//有符號(hào)模式的累加值  
  131.   unsigned int *SD16CCTL;    //ADCx控制寄存器選擇指針
  132.   int i;
  133.   if(AverageNum==0) AverageNum=1;   //至少要采樣1次
  134.   switch(ADC)                       //選擇采樣ADC
  135.    {
  136.      case 0:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL0;break;//指針指向ADC0控制寄存器
  137.      case 1:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL1;break;//指針指向ADC1控制寄存器
  138.      case 2:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL2;break;//指針指向ADC2控制寄存器
  139.    }
  140.   *SD16CCTL |=SD16IE;              //打開(kāi)選中的ADC的中斷
  141.   _EINT();                         //開(kāi)總中斷
  142.   *SD16CCTL |= SD16SC;             //向選中的ADC發(fā)出"開(kāi)始采樣"命令  
  143.   for(i=0;i<AverageNum;i++)        //循環(huán)連續(xù)采樣
  144.   {
  145.      while(ADC_Flag==0) LPM0;           //等待一次采樣結(jié)束
  146.      ADC_Flag=0;
  147.      if(*SD16CCTL&SD16DF)               //如果該ADC設(shè)為有符號(hào)數(shù)據(jù)格式   
  148.       {
  149.         ADC_SumS+=(int)ADC_Result[ADC]; //按有符號(hào)模式累加
  150.       }
  151.      else                               //如果該ADC設(shè)為無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)格式
  152.       {
  153.         ADC_SumU+=ADC_Result[ADC];      //按無(wú)符號(hào)模式累加
  154.       }
  155.   }                                    //采樣次數(shù)達(dá)到
  156.   *SD16CCTL &=~ SD16SC;                //向選中的ADC發(fā)出"停止采樣"命令
  157.   *SD16CCTL &=~ SD16IE;                //關(guān)閉相應(yīng)ADC的中斷  
  158.   if(*SD16CCTL&SD16DF) return(ADC_SumS/AverageNum); //有符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  159.   else                 return(ADC_SumU/AverageNum); //無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  160. }
  161. /****************************************************************************
  162. * 名    稱(chēng)：ADC16_Sample3()
  163. * 功    能：三個(gè)ADC同時(shí)采樣函數(shù)。
  164. * 入口參數(shù)：Result0: ADC0采樣結(jié)果存放地址
  165.             Result1: ADC1采樣結(jié)果存放地址
  166.             Result2: ADC2采樣結(jié)果存放地址
  167.             AverageNum:采樣平均次數(shù)(1~65535) 設(shè)為1即為單次采樣。
  168. * 出口參數(shù)：無(wú)。
  169. * 范    例: ADC16_Sample3(&a,&b,&c,30); 3個(gè)ADC同時(shí)采樣30次，采樣結(jié)果的平均值
  170.             存于a,b,c三個(gè)unsigned int型變量?jī)?nèi)。
  171. ADC16_Sample3((unsigned int*)&a,(unsigned int*)&b,(unsigned int*)&c,10); 3個(gè)
  172.             ADC同時(shí)采樣10次，采樣結(jié)果的平均值存于a,b,c三個(gè)int型變量?jī)?nèi)。

  174. ****************************************************************************/
  175. void ADC16_Sample3(unsigned int *Result0,unsigned int *Result1,
  176.                    unsigned int *Result2,unsigned int AverageNum)
  177. {
  178.   unsigned long int ADC_SumU[3];//無(wú)符號(hào)模式的累加值
  179.   signed long int ADC_SumS[3];  //有符號(hào)模式的累加值  
  180.   int i;
  181.   if(AverageNum==0) AverageNum=1;   //至少要采樣1次
  182.   for(i=0;i<3;i++){ADC_SumU[i]=0;ADC_SumS[i]=0;}//累加值清零
  183.   SD16CCTL0 |=SD16GRP;             //ADC0編組
  184.   SD16CCTL1 |=SD16GRP;             //ADC1編組
  185.        //ADC0/1/2已經(jīng)被編為同一組，對(duì)ADC2的操作將同時(shí)作用于ADC0與ADC1  
  186.   SD16CCTL2 |=SD16IE;              //開(kāi)啟ADC2中斷
  187.   GRP_Flag=1;                      //設(shè)置同時(shí)采樣模式標(biāo)志(中斷內(nèi)判斷用)
  188.   _EINT();                         //開(kāi)總中斷
  189.   SD16CCTL2 |= SD16SC;             //向ADC0/1/2同時(shí)發(fā)出"開(kāi)始采樣"命令  
  190.   for(i=0;i<AverageNum;i++)        //循環(huán)連續(xù)采樣
  191.   {
  192.      while(ADC_Flag==0) LPM0;      //等待一次采樣結(jié)束
  193.      ADC_Flag=0;
  194.      if(SD16CCTL0&SD16DF) ADC_SumS[0]+=(int)ADC_Result[0]; //按有符號(hào)模式累加
  195.      else                 ADC_SumU[0]+=ADC_Result[0];      //按無(wú)符號(hào)模式累加
  196.      if(SD16CCTL1&SD16DF) ADC_SumS[1]+=(int)ADC_Result[1]; //按有符號(hào)模式累加
  197.      else                 ADC_SumU[1]+=ADC_Result[1];      //按無(wú)符號(hào)模式累加
  198.      if(SD16CCTL2&SD16DF) ADC_SumS[2]+=(int)ADC_Result[2]; //按有符號(hào)模式累加
  199.      else                 ADC_SumU[2]+=ADC_Result[2];      //按無(wú)符號(hào)模式累加
  200.   }                                  //采樣次數(shù)達(dá)到
  201.   SD16CCTL2 &=~ SD16SC;              //向ADC0/1/2同時(shí)發(fā)出"停止采樣"命令
  202.   SD16CCTL0 &=~ SD16GRP;             //解除ADC0編組
  203.   SD16CCTL1 &=~ SD16GRP;             //解除ADC1編組
  204.   SD16CCTL2 &=~ SD16IE;              //關(guān)閉ADC2中斷
  205.   GRP_Flag=0;                        //清除同時(shí)采樣模式標(biāo)志(中斷內(nèi)判斷用)
  206.   if(SD16CCTL0&SD16DF) *Result0=ADC_SumS[0]/AverageNum; //有符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  207.   else                 *Result0=ADC_SumU[0]/AverageNum; //無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  208.   if(SD16CCTL1&SD16DF) *Result1=ADC_SumS[1]/AverageNum; //有符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  209.   else                 *Result1=ADC_SumU[1]/AverageNum; //無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  210.   if(SD16CCTL2&SD16DF) *Result2=ADC_SumS[2]/AverageNum; //有符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值
  211.   else                 *Result2=ADC_SumU[2]/AverageNum; //無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)格式平均值  
  212. }

  214. /****************************************************************************
  215. * 名    稱(chēng)：SD16ISR() ADC采樣結(jié)束產(chǎn)生的中斷
  216. * 功    能：保存ADC采樣結(jié)果，并喚醒CPU。
  217. * 入口參數(shù)：無(wú)
  218. * 出口參數(shù)：無(wú)
  219. ****************************************************************************/
  220. #pragma vector=SD16_VECTOR
  221. __interrupt void SD16ISR(void)
  222. {
  223.   switch (SD16IV)                           //判斷中斷類(lèi)型
  224.   {
  225.   case 2:                                   // SD16MEM Overflow
  226.     break;
  227.   case 4:                                   // ADC0 采樣結(jié)束
  228.     ADC_Result[0]=SD16MEM0;break;           // 保存ADC0采樣結(jié)果
  229.   case 6:                                   // ADC1 采樣結(jié)束
  230.     ADC_Result[1]=SD16MEM1;break;           // 保存ADC1采樣結(jié)果
  231.   case 8:                                   // ADC2 采樣結(jié)束
  232.     if(GRP_Flag)                            // 若在同時(shí)采樣模式下
  233.     {
  234.       ADC_Result[0]=SD16MEM0;
  235.       ADC_Result[1]=SD16MEM1;               //保存3個(gè)ADC的采樣結(jié)果
  236.       ADC_Result[2]=SD16MEM2;
  237.     }
  238.     else  ADC_Result[2]=SD16MEM2;           //普通模式下,保存ADC2采樣結(jié)果
  239.     break;
  240.   }
  241. ADC_Flag=1;                                //ADC中斷已執(zhí)行標(biāo)志                        
  242. __low_power_mode_off_on_exit();            //喚醒CPU
  243. }
  244. /****************************************************************************
  245. * 名    稱(chēng)：ADC16_VrefOn()
  246. * 功    能：打開(kāi)內(nèi)部基準(zhǔn)源，并對(duì)外輸出
  247. * 入口參數(shù)：無(wú)
  248. * 出口參數(shù)：無(wú)
  249. * 說(shuō)    明: 打開(kāi)基準(zhǔn)源會(huì)增加250uA左右耗電，所以ADC采樣結(jié)束之后要及時(shí)關(guān)閉。
  250.             如果采用外部基準(zhǔn)，請(qǐng)關(guān)閉內(nèi)部基準(zhǔn)以免沖突。
  251.             基準(zhǔn)開(kāi)啟后，需要2ms左右的時(shí)間穩(wěn)定，應(yīng)略延遲再啟動(dòng)ADC采樣。
  252. ****************************************************************************/
  253. void ADC16_VrefOn()
  254. {
  255.   SD16CTL |=  (SD16REFON+SD16VMIDON);  //開(kāi)啟內(nèi)部基準(zhǔn)源，開(kāi)啟輸出緩沖器
  256. }
  257. /****************************************************************************
  258. * 名    稱(chēng)：ADC16_VrefOff()
  259. * 功    能：關(guān)閉內(nèi)部基準(zhǔn)源
  260. * 入口參數(shù)：無(wú)
  261. * 出口參數(shù)：無(wú)
  262. ****************************************************************************/
  263. void ADC16_VrefOff()
  264. {
  265.   SD16CTL &=~  (SD16REFON+SD16VMIDON);  //開(kāi)啟內(nèi)部基準(zhǔn)源，開(kāi)啟輸出緩沖器
  266. }
  267. /****************************************************************************
  268. * 名    稱(chēng)：Analog_On()
  269. * 功    能：向外部模擬電路供電(P2.2輸出高電平)
  270. * 入口參數(shù)：無(wú)
  271. * 出口參數(shù)：無(wú)
  272. * 說(shuō)    明: 如果單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中含有模擬電路，將帶來(lái)額外的連續(xù)耗電。為了
  273.             降低功耗，42X系列單片機(jī)管腳排列在ADC附近安排了一個(gè)IO口:P2.2,方便
  274.             用它來(lái)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
  275.             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
  276.             源開(kāi)關(guān)，獲得更大驅(qū)動(dòng)能力。
  277. ****************************************************************************/
  278. void Analog_On()
  279. {
  280.    P2DIR|=BIT2;
  281.    P2OUT|=BIT2;
  282. }
  283. /****************************************************************************
  284. * 名    稱(chēng)：Analog_Off()
  285. * 功    能：關(guān)閉外部模擬電路的供電(P2.2輸出低電平)
  286. * 入口參數(shù)：無(wú)
  287. * 出口參數(shù)：無(wú)
  288. ****************************************************************************/
  289. void Analog_Off()
  290. {
  291.    P2DIR|=BIT2;
  292.    P2OUT&=~BIT2;
  293. }
復(fù)制代碼

ADC16.h文件：
  1. #include "msp430X42X.h"
  2. extern char ADC16_Init(char ADC,char Channel,char Sign,char Gain);
  3. extern unsigned int ADC16_Sample(char ADC,unsigned int AverageNum);
  4. extern void ADC16_Sample3(unsigned int *Result0,unsigned int *Result1,
  5.                           unsigned int *Result2,unsigned int AverageNum);
  6. extern void ADC16_VrefOn();
  7. extern void ADC16_VrefOff();
  8. extern void Analog_On();
  9. extern void Analog_Off();
復(fù)制代碼





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ID:104472 發(fā)表于 2019-12-10 11:37 | 只看該作者
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