1、1第第10章章 ADC、DAC與與CMP模塊模塊主要內容：主要內容：10.1 A/D10.1 A/D轉換通用知識轉換通用知識10.2 KL2510.2 KL25的的1616位位ADCADC模塊功能概述模塊功能概述10.3 KL2510.3 KL25的的A/DA/D轉換模塊寄存器轉換模塊寄存器10.4 A/D10.4 A/D模塊基本編程方法與驅動構件封裝模塊基本編程方法與驅動構件封裝10.5 1210.5 12位位DACDAC模塊功能概述模塊功能概述10.610.6 1212位位DACDAC模塊寄存器模塊寄存器10. .7 DAC模塊基本編程方法與驅動構件封裝模塊基本編程方法與驅動構件封裝10.

2、 .8 CMP模塊功能概述模塊功能概述10. .9 CMP模塊寄存器模塊寄存器10. .10 CMP模塊基本編程方法與驅動構件封裝模塊基本編程方法與驅動構件封裝10. .11 本章小結本章小結210.1 A/D轉換通用知識轉換通用知識10.1.1 A/D10.1.1 A/D轉換的基本問題轉換的基本問題A/DA/D轉換模塊（轉換模塊（Analog To Digital Convert ModuleAnalog To Digital Convert Module）即模即模/ /數轉換模塊，其功能是將電壓信號轉換為相應的數數轉換模塊，其功能是將電壓信號轉換為相應的數字信號。實際應用中，這個電壓信號可

3、能由溫度、濕度、字信號。實際應用中，這個電壓信號可能由溫度、濕度、壓力等實際物理量經過傳感器和相應的變換電路轉化而來。壓力等實際物理量經過傳感器和相應的變換電路轉化而來。經過經過A/DA/D轉換后，轉換后，MCUMCU就可以處理這些物理量。就可以處理這些物理量。 1.1.采樣精度采樣精度采樣精度就是指數字量變化一個最小量時模擬信號的變采樣精度就是指數字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，即我們通常所說的采樣位數。化量，即我們通常所說的采樣位數。2.2.采樣速率采樣速率采樣速率是指完成一次采樣速率是指完成一次A/DA/D采樣所要花費的時間。在多采樣所要花費的時間。在多數的數的MCUMCU中要花費

4、大于中要花費大于15152020個指令周期。因而此速率和所選個指令周期。因而此速率和所選器件的工作頻率有很大關系。器件的工作頻率有很大關系。3 3濾波濾波為了使采樣的數據更準確，必須對采樣的數據進行篩選為了使采樣的數據更準確，必須對采樣的數據進行篩選去掉誤差較大的毛刺。通常我們采用中值濾波和均值濾波來去掉誤差較大的毛刺。通常我們采用中值濾波和均值濾波來提高采樣精度。提高采樣精度。4 4物理量回歸物理量回歸在實際應用中，得到穩定的在實際應用中，得到穩定的A/DA/D采樣值以后，還需要把采樣值以后，還需要把A/DA/D采樣值與實際物理量對應起來，這一步稱為物理量回歸。采樣值與實際物理量對應起來，這

5、一步稱為物理量回歸。310.1.2 A/D10.1.2 A/D轉換器類型轉換器類型1 1積分型積分型A/DA/D轉換器轉換器積分式積分式A/DA/D轉換器先以一個固定長的時間對一個電轉換器先以一個固定長的時間對一個電容器連續充電，然后以固定的放電速率使這個電容器放容器連續充電，然后以固定的放電速率使這個電容器放電，并測試放電過程所花的時間。用時鐘測量放電時間電，并測試放電過程所花的時間。用時鐘測量放電時間，而時鐘脈沖的數量即為數字輸出。這種方法相對較慢，而時鐘脈沖的數量即為數字輸出。這種方法相對較慢，但極其精確并具有線性。這種方法常用在脈沖幅度分，但極其精確并具有線性。這種方法常用在脈沖幅度分

6、析器。析器。2 2逐次逼近型逐次逼近型A/DA/D轉換器轉換器逐次逼近是一般逐次逼近是一般MCUMCU應用中最常用的技術，它的轉應用中最常用的技術，它的轉換速度中等（標稱換速度中等（標稱20s20s）。逐次逼近型）。逐次逼近型A/DA/D轉換器采用二轉換器采用二分查找法逐位確定轉換后輸出的數據。這種方法成本低分查找法逐位確定轉換后輸出的數據。這種方法成本低，速度快，能處理較大的數，但轉換過程中，需要采樣，速度快，能處理較大的數，但轉換過程中，需要采樣保持放大電路提供恒定的輸入。保持放大電路提供恒定的輸入。410.1.3 A/D10.1.3 A/D轉換常用傳感器簡介轉換常用傳感器簡介1 1溫度傳

7、感器溫度傳感器溫度傳感器是利用一些金屬、半導體等材料與溫度有溫度傳感器是利用一些金屬、半導體等材料與溫度有關的特性制成的，這些特性包括熱膨脹、電阻、電容、磁關的特性制成的，這些特性包括熱膨脹、電阻、電容、磁性、熱電勢、熱噪聲、彈性及光學特征，根據制造材料將性、熱電勢、熱噪聲、彈性及光學特征，根據制造材料將其分為熱敏電阻傳感器、半導體熱電偶傳感器、其分為熱敏電阻傳感器、半導體熱電偶傳感器、PNPN結溫度結溫度傳感器和集成溫度傳感器等類型。傳感器和集成溫度傳感器等類型。熱敏電阻傳感器是一種比較簡單的溫度傳感器，其最熱敏電阻傳感器是一種比較簡單的溫度傳感器，其最基本電氣特性是隨著溫度的變化自身阻值也

8、隨之變化。基本電氣特性是隨著溫度的變化自身阻值也隨之變化。5A/DA/D采樣點的電壓采樣點的電壓2 2光敏電阻器光敏電阻器光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。63 3灰度傳感器灰度傳感器所謂灰度也可認為是亮度，簡單的說就是色彩的深淺所謂灰度也可認為

9、是亮度，簡單的說就是色彩的深淺程度。灰度傳感器的主要工作原理是它使用兩只二極管，程度。灰度傳感器的主要工作原理是它使用兩只二極管，一只為發白光的高亮度發光二極管，另一只為光敏探頭。一只為發白光的高亮度發光二極管，另一只為光敏探頭。10.1.4 10.1.4 電阻型傳感器采樣電路設計電阻型傳感器采樣電路設計電阻型傳感器即自身等效為一個電阻，電阻的阻值隨外部電阻型傳感器即自身等效為一個電阻，電阻的阻值隨外部信號的變化而變化，可用來采集溫度等。信號的變化而變化，可用來采集溫度等。對于電阻型傳感器的采集電路，基本思想是將電阻變化轉對于電阻型傳感器的采集電路，基本思想是將電阻變化轉化為電壓變化，然后利用

10、化為電壓變化，然后利用ADAD轉換芯片得到電壓值，最后轉換芯片得到電壓值，最后利用利用ADAD值和外部信號的對照表得出當前外部信號的值。值和外部信號的對照表得出當前外部信號的值。實際應用中，為了獲取更精確的采樣值，常用的采樣設計實際應用中，為了獲取更精確的采樣值，常用的采樣設計有恒流激勵電路和恒壓激勵電路。有恒流激勵電路和恒壓激勵電路。通常，電阻型傳感器采集電路由三部分組成：傳感器接口通常，電阻型傳感器采集電路由三部分組成：傳感器接口、恒流源電路和放大電路。、恒流源電路和放大電路。78910.2 KL25的的16位位ADC模塊功能概述模塊功能概述KL25KL25的的ADCADC模塊只有一個，記

11、為模塊只有一個，記為ADCADC0，共有，共有2727個寄存器。個寄存器。ADCADC模塊由于使用了線性逐次逼近算法，所以具有最高可達模塊由于使用了線性逐次逼近算法，所以具有最高可達1616位的分辨率。同時位的分辨率。同時ADCADC具有差分輸入和單端輸入兩種采集模式。具有差分輸入和單端輸入兩種采集模式。ADCADC通道的數量由專門的芯片封裝引出腳決定，本書選用通道的數量由專門的芯片封裝引出腳決定，本書選用LQFPLQFP封裝封裝8080引腳的引腳的MKL25Z128VLK4MKL25Z128VLK4芯片，具有芯片，具有: :1)21)2對外部引腳差分輸入模式，每路有可以分別配置為對外部引腳差

12、分輸入模式，每路有可以分別配置為1616位、位、1313位、位、1111位、位、9 9位種采集精度。位種采集精度。 2)142)14路外部引腳單端輸入模式，每路可以分別配置為路外部引腳單端輸入模式，每路可以分別配置為1616位、位、1212位、位、1010位和位和8 8位四種采集精度。位四種采集精度。3)3)還可以其他形式的模擬輸入通道，如還可以其他形式的模擬輸入通道，如ADCADC模塊內包含一模塊內包含一個溫度傳感器，它的輸出信號接在個溫度傳感器，它的輸出信號接在ADCADC模擬量輸入通道上，通模擬量輸入通道上，通道號位道號位2626。當當KL25KL25的的ADCADC配置為差分模式時，配

13、置為差分模式時，2 2對差分引腳視為差分對差分引腳視為差分輸入源，將該引腳的電壓差值模數轉換的測量值，而且相應輸入源，將該引腳的電壓差值模數轉換的測量值，而且相應的結果寄存器會出現符號位。當差分引腳的結果寄存器會出現符號位。當差分引腳DADPDADP的電壓比的電壓比DADMDADM高時，符號位為高時，符號位為0 0。當差分引腳。當差分引腳DADPDADP的電壓比的電壓比DADMDADM低時，符號低時，符號位為。位為。在復位、低功耗停止模式或者是當在復位、低功耗停止模式或者是當SC1nSC1n中的中的ADCHADCH各位都各位都為高時，為高時，ADCADC模塊是禁止的，具體的請參閱電源管理信息。

14、模塊是禁止的，具體的請參閱電源管理信息。1011當一個轉換完成后另外一個轉換還沒有開始的時候，當一個轉換完成后另外一個轉換還沒有開始的時候，ADCADC模塊處于空閑的狀態。當模塊處于空閑的狀態。當ADCADC空閑時，異步時鐘輸出使能禁止，空閑時，異步時鐘輸出使能禁止，或者或者CFG2ADACKENCFG2ADACKEN位為位為0 0，ADCADC模塊處于最低功耗狀態。一旦模塊處于最低功耗狀態。一旦軟件選定通道，軟件選定通道，ADCADC模塊能執行模擬信號到數字信號的轉換。模塊能執行模擬信號到數字信號的轉換。所有的模式根據一系列的線性逼近算法執行轉換操作。所有的模式根據一系列的線性逼近算法執行轉

15、換操作。當轉換完成時，轉換的結果保存到數據結果寄存器中。如當轉換完成時，轉換的結果保存到數據結果寄存器中。如果中斷使能果中斷使能(SC1nAIEN=1)(SC1nAIEN=1)，各自的轉換完成，各自的轉換完成，SC1nCOCOSC1nCOCO位位置位置位1 1，就會產生一個中斷。，就會產生一個中斷。ADCADC模塊還具有如下功能：模塊還具有如下功能：（1 1）ADCADC模塊具有自動和比較寄存器模塊具有自動和比較寄存器(CV1(CV1和和CV2)CV2)轉換結果轉換結果比較的功能。比較的功能。（2 2）ADCADC模塊具有將多次轉換的結果求均值的功能。模塊具有將多次轉換的結果求均值的功能。（3

16、 3）硬件計算均值：）硬件計算均值：ADCADC轉換有硬件觸發和軟件觸發兩種轉換有硬件觸發和軟件觸發兩種觸發方式。觸發方式。（4 4）為了滿足精確定位的要求，）為了滿足精確定位的要求，ADCADC模塊還具有用芯片校模塊還具有用芯片校驗功能和驗功能和ADCADC偏移量修正功能。偏移量修正功能。1210.3 KL2510.3 KL25的的A/DA/D轉換模塊寄存器轉換模塊寄存器KL25KL25的的A/DA/D轉換模塊有轉換模塊有2727個寄存器，包括：個寄存器，包括：4 4個個ADCADC狀態控制寄存器狀態控制寄存器(ADC0_SC1A(ADC0_SC1A、ADC0_SC1BADC0_SC1B、A

17、DC0_SC2ADC0_SC2、ADC0_SC3)ADC0_SC3)2 2個個ADCADC配置寄存器配置寄存器(ADC0_CFG1(ADC0_CFG1、ADC0_CFG2)ADC0_CFG2)2 2個個ADCADC數據結果寄存器（數據結果寄存器（ADC0_RAADC0_RA、ADC0_RBADC0_RB）2 2個個ADCADC比較值寄存器比較值寄存器(ADC0_CV1(ADC0_CV1、ADC0_CV2)ADC0_CV2)1 1個個ADCADC偏移量校正寄存器（偏移量校正寄存器（ADC0_OFSADC0_OFS）1 1個個ADCADC正向增益寄存器（正向增益寄存器（ADC0_PGADC0_PG

18、）1 1個個ADCADC負向增益寄存器（負向增益寄存器（ADC0_MGADC0_MG）7 7個個ADCADC正向增益通用校準值寄存器（正向增益通用校準值寄存器（ADC0_CLPDADC0_CLPD、ADC0_CLPSADC0_CLPS、ADC0_CLP4ADC0_CLP4、ADC0_CLP3ADC0_CLP3、ADC0_CLP2ADC0_CLP2、ADC0_CLP1ADC0_CLP1、ADC0_CLP0ADC0_CLP0）7 7個個ADCADC負向增益通用校準值寄存器負向增益通用校準值寄存器(ADC0_CLMD(ADC0_CLMD、ADC0_CLMSADC0_CLMS、ADC0_CLM4ADC

19、0_CLM4、ADC0_CLM3ADC0_CLM3、ADC0_CLM2ADC0_CLM2、ADC0_CLM1ADC0_CLM1、ADC0_CLM0)ADC0_CLM0)。131 1ADCADC狀態控制寄存器（狀態控制寄存器（ADC Status and Control ADC Status and Control RegistersRegisters）1 1）狀態控制寄存器）狀態控制寄存器ADC0_SC1AADC0_SC1A和和ADC0_SC1BADC0_SC1B狀態控制寄存器狀態控制寄存器ADC0_SC1AADC0_SC1A寄存器有軟件觸發和硬件寄存器有軟件觸發和硬件觸發兩種操作模式，狀態控

20、制寄存器觸發兩種操作模式，狀態控制寄存器ADC0_SC1SC1BADC0_SC1SC1B為只用為只用于硬件觸發操作模式。當于硬件觸發操作模式。當SC1ASC1A有效控制一個轉換并且處于有效控制一個轉換并且處于取消當前轉換時，可以對取消當前轉換時，可以對SC1ASC1A進行寫操作。在軟件觸發模進行寫操作。在軟件觸發模式下式下(SC2ADTRG=0)(SC2ADTRG=0)，對寄存器，對寄存器SC1ASC1A進行寫的時候會開始進行寫的時候會開始一個新的轉換。在軟件觸發操作模式下不能用一個新的轉換。在軟件觸發操作模式下不能用SC1BSC1B寄存器，寄存器，因此對因此對SC1BSC1B進行寫操作不會引

21、起一個新的轉換。進行寫操作不會引起一個新的轉換。D31D8 D31D8 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D7 COCOD7 COCO，轉換完成標志位，只讀。當不設置比較功，轉換完成標志位，只讀。當不設置比較功能能(SC2ACFE=0)(SC2ACFE=0)時，或不設置硬件均值功能時，或不設置硬件均值功能(SC3AVGE=0)(SC3AVGE=0)時，每次轉換完成時置該位為時，每次轉換完成時置該位為1 1；當比較功能使能；當比較功能使能(SC2ACFE=1)(SC2ACFE=1)時，只要比較結果為真，轉換完成后，該位為時，只要比較結果為真，轉換完成后，該位為1 1；當設置

22、硬件均值功能（；當設置硬件均值功能（SC3AVGE=1SC3AVGE=1）時，且均值濾波次）時，且均值濾波次數（該值由數（該值由SC3AVGSSC3AVGS段決定）設定后，則該位為段決定）設定后，則該位為1 1；當校準；當校準次序完成，則該位為次序完成，則該位為1 1。當對寄存器。當對寄存器SC1ASC1A進行寫操作或者對轉進行寫操作或者對轉換結果寄存器換結果寄存器RnRn進行讀操作時，都會清除進行讀操作時，都會清除COCOCOCO。D6 AIEND6 AIEN，中斷使能位。當，中斷使能位。當AIENAIEN位為位為1 1時，設置時，設置COCOCOCO位為位為1 1就會引發一個中斷。當就會引

23、發一個中斷。當AIENAIEN為為0 0時，無動作。時，無動作。D5 DIFFD5 DIFF，差分模式使能位。當，差分模式使能位。當DIFFDIFF為為0 0時，單端轉時，單端轉換；當換；當DIFFDIFF為為1 1時，差分轉換。在差分模式下，當時，差分轉換。在差分模式下，當ADCADC配置有配置有效時，該模式會自動從不同通道中選擇一個通道，改變轉換效時，該模式會自動從不同通道中選擇一個通道，改變轉換算法和周期數完成轉換。算法和周期數完成轉換。D4D0 ADCHD4D0 ADCH，輸入通道選擇位。用于選擇一個輸入，輸入通道選擇位。用于選擇一個輸入通道通道, ,見表見表10-110-1描述。描述

24、。142 2）狀態控制寄存器）狀態控制寄存器ADC0_SC2ADC0_SC2狀態控制寄存器狀態控制寄存器ADC0_SC2ADC0_SC2具有有轉換執行狀態、硬具有有轉換執行狀態、硬件件/ /軟件觸發選擇、比較功能和軟件觸發選擇、比較功能和ADCADC模塊的參考電壓選擇模塊的參考電壓選擇等功能。等功能。15D31D8 D31D8 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D7 ADACTD7 ADACT，轉換執行位。提示一個轉換或者硬，轉換執行位。提示一個轉換或者硬件計算均值命令是否正在執行。當件計算均值命令是否正在執行。當ADACT=1ADACT=1時，轉換正在時，轉換正在執行；

25、當執行；當ADACT=0ADACT=0時，轉換沒有在執行。時，轉換沒有在執行。D6 ADTRGD6 ADTRG，轉換觸發選擇位。有兩種觸發方式，轉換觸發選擇位。有兩種觸發方式，當當ADTRG=1ADTRG=1時，硬件觸發。時，硬件觸發。ADCADC硬件觸發來自實時中斷硬件觸發來自實時中斷（RTIRTI）計數器的輸出，）計數器的輸出，RTIRTI計數器溢出觸發計數器溢出觸發A/DA/D轉換；當轉換；當ADTRG=0ADTRG=0時，在這種模式下，寫時，在這種模式下，寫SC1SC1（ADCHADCH位不全為位不全為1 1）啟）啟動轉換。動轉換。16D5D3D5D3用于轉換結果與比較值寄存器用于轉換

26、結果與比較值寄存器CV1CV1和和CV2CV2的比較的比較關系，關系，D5=1D5=1使能比較，使能比較，D4=1D4=1轉換結果大于等于轉換結果大于等于CV1CV1，D3=1D3=1使能范圍比較，表使能范圍比較，表10-210-2給出比較關系。若使能了比較，只給出比較關系。若使能了比較，只有比較結果為真時，才會將轉換結果存入結果寄存器，轉有比較結果為真時，才會將轉換結果存入結果寄存器，轉換完成標志位換完成標志位COCOCOCO才會置才會置1 1。D2 DMAEND2 DMAEN，DMADMA使能位。當使能位。當DMAEN=0DMAEN=0時，時，DMADMA禁止；禁止；當當DMAEN =1D

27、MAEN =1時，時，DMADMA使能，同時在使能，同時在ADCADC轉換完成期間會保轉換完成期間會保持持DMADMA請求。請求。D1D0 REFSELD1D0 REFSEL，參考電壓選擇位。，參考電壓選擇位。0000：選擇芯：選擇芯片的片的VREFHVREFH和和VREFLVREFL兩個引腳作為兩個引腳作為ADAD轉換的參考電壓；轉換的參考電壓；0101：可選的參考電壓對；可選的參考電壓對；1010，1111：保留。：保留。173)3)狀態控制寄存器狀態控制寄存器ADC0_SC3ADC0_SC3狀態控制寄存器狀態控制寄存器ADC0_SC3ADC0_SC3控制控制ADCADC模塊的校驗，持續模

28、塊的校驗，持續性轉換和硬件計算均值功能。性轉換和硬件計算均值功能。D31D8 D31D8 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D7 CALD7 CAL，校驗位。，校驗位。 CALCAL置位后，校驗開始執行，置位后，校驗開始執行，校驗完成后，該位清零。必須檢查校驗完成后，該位清零。必須檢查CALFCALF位來確定校驗結果位來確定校驗結果是否正確，因為校驗一旦開始，不能被寫操作中斷，否則是否正確，因為校驗一旦開始，不能被寫操作中斷，否則轉換結果出錯，導致轉換結果出錯，導致CALFCALF位被置位。所以位被置位。所以CAL=1CAL=1時，可以取時，可以取消當前的任何轉換。消當前

29、的任何轉換。D6 CALFD6 CALF，校對失敗標志位。顯示校驗后的結果是，校對失敗標志位。顯示校驗后的結果是否正確。當否正確。當CALF=0CALF=0時，校驗正常；當時，校驗正常；當CALF=1CALF=1時，校驗失敗。時，校驗失敗。若若SC2ADTRG=1SC2ADTRG=1時，校對失敗，此時任何寄存器都可以進時，校對失敗，此時任何寄存器都可以進行寫操作，或者在校驗過程完成之前有停止模式進入。對行寫操作，或者在校驗過程完成之前有停止模式進入。對CALFCALF寫寫1 1，可以清除該位。，可以清除該位。D5D4 D5D4 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D3 AD

30、COD3 ADCO，持續轉換使能位。當，持續轉換使能位。當ADCO=0ADCO=0時，硬件時，硬件計算均值功能使能時（計算均值功能使能時（AVGE=1AVGE=1），在開始一個轉換之后），在開始一個轉換之后接下來只有一個轉換或者一組轉換；當接下來只有一個轉換或者一組轉換；當ADCO=1ADCO=1時，硬件時，硬件計算均值功能使能時（計算均值功能使能時（AVGE=1AVGE=1），在開始一個轉換之后），在開始一個轉換之后接下來有持續的轉換或多組轉換。接下來有持續的轉換或多組轉換。D2 AVGED2 AVGE，硬件計算均值功能位。當，硬件計算均值功能位。當AVGE=0AVGE=0時，時，硬件計算均

31、值功能禁止；當硬件計算均值功能禁止；當AVGE=1AVGE=1時，硬件計算均值功時，硬件計算均值功能使能。能使能。D1D0 AVGSD1D0 AVGS，硬件計算均值選擇位。，硬件計算均值選擇位。AVGSAVGS段確段確定對多少個定對多少個ADCADC轉換結果來求平均值，進而得到轉換結果來求平均值，進而得到ADCADC轉換轉換的平均值。的平均值。00110011分別代表分別代表4 4，8 8，1616，3232個采樣均值。個采樣均值。18192 2ADCADC配置寄存器（配置寄存器（ADC Configuration RegisterADC Configuration Register）1) 1

32、) 配置寄存器配置寄存器ADC_CFG1ADC_CFG1配置寄存器配置寄存器ADC_CFG1ADC_CFG1寄存器可以選擇操作模式，設置寄存器可以選擇操作模式，設置時鐘源、時鐘分頻，并對低功耗或者長時間采樣模式進行配時鐘源、時鐘分頻，并對低功耗或者長時間采樣模式進行配置。置。D15D8 D15D8 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D7 ADLPCD7 ADLPC，低功耗配置位。，低功耗配置位。ADLPCADLPC控制連續近似控制連續近似值轉換器的電壓配置。當值轉換器的電壓配置。當ADLPC=0ADLPC=0時，正常供電配置；當時，正常供電配置；當ADLPC=1ADLPC

33、=1時，以最大時鐘速率的代價降低功耗。時，以最大時鐘速率的代價降低功耗。D6D5 ADIVD6D5 ADIV，時鐘分頻選擇位。，時鐘分頻選擇位。ADIVADIV選擇選擇ADCADC使使用的分頻系數產生內部時鐘用的分頻系數產生內部時鐘ADCKADCK。當。當ADIVADIV分別為分別為0000，0101，1010，1111時，對應的分頻系數分別為時，對應的分頻系數分別為1 1，2 2，4 4，8 8，時鐘頻，時鐘頻率為輸入時鐘，輸入時鐘率為輸入時鐘，輸入時鐘/2/2，輸入時鐘，輸入時鐘/4/4，輸入時鐘，輸入時鐘/8/8。D4 ADLSMPD4 ADLSMP，采樣時間配置位。，采樣時間配置位。A

34、DLSMPADLSMP會根據選擇的會根據選擇的轉換模式選擇不同的采樣次數。當轉換模式選擇不同的采樣次數。當ADLSMP=1ADLSMP=1時，即長時間采時，即長時間采樣選擇位置位，可以選擇長時間采樣的范圍；當樣選擇位置位，可以選擇長時間采樣的范圍；當ADLSMP=0ADLSMP=0時時，即短時間采樣選擇位置位，可以選擇短時間采樣的范圍。，即短時間采樣選擇位置位，可以選擇短時間采樣的范圍。D3D2 MODED3D2 MODE，轉換模式選擇位。選擇，轉換模式選擇位。選擇ADCADC采樣模式。采樣模式。當當SC1DIFF=0SC1DIFF=0時，時， MODE=00MODE=00，0101，1010

35、，1111時，分別為單端時，分別為單端8 8位，位，1010位，位，1212位，位，1616位轉換；當位轉換；當SC1DIFF=1SC1DIFF=1時，時， MODE=00MODE=00，0101，1010，1111時，分別為帶有時，分別為帶有2 2進制補碼輸出的進制補碼輸出的9 9位，位，1313位，位，2828位，位，1616位差分轉換。位差分轉換。D1D0 ADICLKD1D0 ADICLK，輸入時鐘選擇位。輸入時鐘源產生，輸入時鐘選擇位。輸入時鐘源產生內部時鐘內部時鐘ADCKADCK。當選擇。當選擇ADACKADACK為時鐘源時，不要求提前開始為時鐘源時，不要求提前開始轉換。當選擇該位

36、的同時又不需要提前開始轉換轉換。當選擇該位的同時又不需要提前開始轉換(ADACKEN=0)(ADACKEN=0)時，異步時鐘在轉換開始時有效，在轉換結束時，異步時鐘在轉換開始時有效，在轉換結束時關閉。這種情況下每次時鐘源再次有效時，都有一個相關時關閉。這種情況下每次時鐘源再次有效時，都有一個相關的時鐘開始時間延時。當的時鐘開始時間延時。當ADICLK=00ADICLK=00，0101，1010，1111時，輸入時，輸入時鐘分別對應總線時鐘，總線時鐘時鐘分別對應總線時鐘，總線時鐘/2/2，交替時鐘，交替時鐘(ALTCLK)(ALTCLK)，異步時鐘異步時鐘(ADACK)(ADACK)。20212

37、 2）配置寄存器）配置寄存器ADC_CFG2ADC_CFG2配置寄存器配置寄存器ADC_CFG2ADC_CFG2為高速轉換選擇特定的高速配置，為高速轉換選擇特定的高速配置，并在長采樣模式下選擇長時間持續采樣。并在長采樣模式下選擇長時間持續采樣。D31D5 D31D5 保留位，只讀，且各位值為保留位，只讀，且各位值為0 0。D4 MUXSELD4 MUXSEL，ADCADC復用選擇位。當復用選擇位。當MUXSEL=0MUXSEL=0時，選時，選擇擇ADC_SExaADC_SExa通道；當通道；當MUXSEL=1MUXSEL=1時，選擇時，選擇ADC_SExbADC_SExb通道。通道。D3 AD

38、ACKEND3 ADACKEN，異步時鐘輸出使能位。，異步時鐘輸出使能位。ADACKENADACKEN可可以使能異步時鐘源，時鐘源時鐘輸出和輸入時鐘選擇的以使能異步時鐘源，時鐘源時鐘輸出和輸入時鐘選擇的狀態無關。根據狀態無關。根據MCUMCU的配置，其他模塊可以使用異步時鐘。的配置，其他模塊可以使用異步時鐘。當當ADACKEN=0ADACKEN=0時，異步時鐘輸出禁止；當時，異步時鐘輸出禁止；當ADACKEN=1ADACKEN=1時，時，不管不管ADCADC的狀態是什么，異步時鐘和輸出時鐘都有效。的狀態是什么，異步時鐘和輸出時鐘都有效。D2 ADHSCD2 ADHSC，高速配置位。通過改變轉換

39、時序來，高速配置位。通過改變轉換時序來允許更高速率的轉換時鐘允許更高速率的轉換時鐘( (兩個兩個ADCKADCK被加進轉換時間被加進轉換時間) )。當當ADHSC=0ADHSC=0時，選擇正常轉換時序；當時，選擇正常轉換時序；當ADHSC=1ADHSC=1時，選擇時，選擇高速轉換時序。高速轉換時序。D1D0 ADLSTSD1D0 ADLSTS，長采樣時間選擇位。當選擇了，長采樣時間選擇位。當選擇了長采樣時間長采樣時間(CFG1ADLSMP=1)(CFG1ADLSMP=1)時，時，ADLSTSADLSTS選擇擴展采樣選擇擴展采樣時間中的一個。該特點允許高阻抗輸入，可以達到精確時間中的一個。該特點

40、允許高阻抗輸入，可以達到精確采樣或在低阻抗輸入時，可以將轉換速度最大化。如果采樣或在低阻抗輸入時，可以將轉換速度最大化。如果不要求高轉換率，當持續轉換使能時不要求高轉換率，當持續轉換使能時, ,更長的采樣時間以更長的采樣時間以降低功耗。其中，默認最長采樣時間為降低功耗。其中，默認最長采樣時間為4 4個個ADCKADCK周期。當周期。當ADLSTS=00ADLSTS=00時額外增加時額外增加2020個個ADCKADCK周期，周期，0101時額外增加時額外增加1212個個ADCKADCK周期，周期，1010時額外增加時額外增加6 6個個ADCKADCK周期，周期，1111時額外增加時額外增加2 2

41、個個ADCKADCK周期，所以總共有周期，所以總共有2424個，個，1616個，個，1010個，個，6 6個個ADCKADCK周周期的采樣時間。期的采樣時間。22233 3ADCADC數據結果寄存器（數據結果寄存器（ADC Data Result RegisterADC Data Result Register）KL25KL25有兩個數據結果寄存器有兩個數據結果寄存器RARA，RBRB。其中，。其中，RARA寄存器寄存器的地址為的地址為4003_B010h4003_B010h，RBRB寄存器的地址為寄存器的地址為4003_B014h4003_B014h。數據。數據結果寄存器包含一個結果寄存器包

42、含一個ADCADC轉換結果，這個結果是通過通道狀轉換結果，這個結果是通過通道狀態控制寄存器（態控制寄存器（SC1A,SC1BSC1A,SC1B）選擇產生的。對于每個通道狀）選擇產生的。對于每個通道狀態控制寄存器，都有一個相符合的數據結果寄存器。態控制寄存器，都有一個相符合的數據結果寄存器。在無符號右對齊模式下，結果寄存器在無符號右對齊模式下，結果寄存器RnRn中沒有使用的中沒有使用的位會被清除，而在有符號擴展的二進制補碼模式下會攜帶符位會被清除，而在有符號擴展的二進制補碼模式下會攜帶符號位號位(MSB)(MSB)。244 4ADCADC比較值寄存器（比較值寄存器（ADC Compare Val

43、ue RegistersADC Compare Value Registers）KL25KL25有兩個比較值寄存器有兩個比較值寄存器CV1CV1，CV2CV2。當比較功能使能時。當比較功能使能時(SC2ACFE=1)(SC2ACFE=1)，可以與轉換結果的值做比較，見表，可以與轉換結果的值做比較，見表10-210-2的的比較模式。比較模式。D31D16D31D16保留位，只讀且值為保留位，只讀且值為0 0。D15D0D15D0為比較值。為比較值。5 5ADCADC偏移量校正寄存器（偏移量校正寄存器（ADC0_OFSADC0_OFS）在執行在執行ADCADC轉換操作之前必須校正，即偏移量校正寄存

44、轉換操作之前必須校正，即偏移量校正寄存器（器（OFSOFS）需要一個給定值。該值可以是用戶自定義校準偏）需要一個給定值。該值可以是用戶自定義校準偏移量或者硬件自校準偏移量（移量或者硬件自校準偏移量（1616位左對齊二進制補碼數據）。位左對齊二進制補碼數據）。ADCADC轉換結果與該偏移量相減所得數據鎖存至結果寄存器轉換結果與該偏移量相減所得數據鎖存至結果寄存器RnRn。若校準后的采樣數據超出量程范圍，其結果由當前采樣模式若校準后的采樣數據超出量程范圍，其結果由當前采樣模式強制輸出最小強制輸出最小/ /最大值。對于單端輸入而言，最小輸出最大值。對于單端輸入而言，最小輸出0 x00000 x000

45、0，對于差分而言，最小輸出，對于差分而言，最小輸出0 x80000 x8000。復位默認。復位默認0 x01000 x0100。256 6ADCADC正向增益寄存器（正向增益寄存器（ADCADC0_PG_PG）正向增益寄存器（正向增益寄存器（PGPG）存放差分模式或單端模式下）存放差分模式或單端模式下的正向增益校正誤差。的正向增益校正誤差。PGPG實際是一個增益調整因子（實際是一個增益調整因子（1616位二進制數據格式），介于位二進制數據格式），介于ADPG15ADPG14ADPG15ADPG14且帶小數點。且帶小數點。用戶必須根據校對步驟中描述的值對寄存器進行寫操作，用戶必須根據校對步驟中描

46、述的值對寄存器進行寫操作，否則校正達不到要求。校對步驟中描述可詳見參考手冊否則校正達不到要求。校對步驟中描述可詳見參考手冊（28.4.628.4.6）。）。267 7ADCADC負向增益寄存器（負向增益寄存器（ADC0_MGADC0_MG）負向增益寄存器（負向增益寄存器（MGMG）存放差分模式下的負向增益）存放差分模式下的負向增益校正誤差，在單端模式下該寄存器無效。校正誤差，在單端模式下該寄存器無效。MGMG實際是一個實際是一個增益調整因子（增益調整因子（1616位二進制數據格式），介于位二進制數據格式），介于ADMG15ADMG14ADMG15ADMG14且帶小數點。用戶必須根據校對步驟中描

47、且帶小數點。用戶必須根據校對步驟中描述的值對寄存器進行寫操作，否則校正達不到要求。校述的值對寄存器進行寫操作，否則校正達不到要求。校對步驟中描述可詳見參考手冊對步驟中描述可詳見參考手冊28.4.628.4.6。278 8ADCADC正向增益通用校準值寄存器（正向增益通用校準值寄存器（ADC0_CLPxADC0_CLPx）正向增益通用校準值寄存器（正向增益通用校準值寄存器（CLPxCLPx）存放校驗功能）存放校驗功能生成的校驗信息，這些寄存器帶有生成的校驗信息，這些寄存器帶有7 7個不同寬度的校驗值：個不同寬度的校驗值：CLP05:0CLP05:0、CLP16:0CLP16:0、CLP27:0C

48、LP27:0、CLP38:0CLP38:0、CLP49:0CLP49:0、CLPS5:0CLPS5:0和和CLPD5:0CLPD5:0。一旦自校驗次序確。一旦自校驗次序確定（定（CALCAL被清零），被清零），CLPxCLPx會自動置位。會自動置位。9 9ADCADC負向增益通用校準值寄存器（負向增益通用校準值寄存器（ADC0_CLMxADC0_CLMx）負向增益通用校準值寄存器（負向增益通用校準值寄存器（CLMxCLMx）存放校驗功能）存放校驗功能生成的校驗信息，這些寄存器帶有生成的校驗信息，這些寄存器帶有7 7個不同寬度的校驗值個不同寬度的校驗值：CLM05:0CLM05:0、CLM16:

49、0CLM16:0、CLM27:0CLM27:0、CLM38:0CLM38:0、CLM49:0CLM49:0、CLMS5:0CLMS5:0和和CLMD5:0CLMD5:0。一旦自校驗次序確。一旦自校驗次序確定（定（CALCAL被清零），被清零），CLMxCLMx會自動置位。會自動置位。282910.4 A/D10.4 A/D模塊基本編程方法與驅動模塊基本編程方法與驅動構件封裝構件封裝10.4.1 10.4.1 基本編程方法基本編程方法實現簡單的實現簡單的A/DA/D轉換編程主要涉及以下幾個寄存器：狀轉換編程主要涉及以下幾個寄存器：狀態控制寄存器（態控制寄存器（ADC0_SC1ADC0_SC1、A

50、DC0_SC3ADC0_SC3），配置寄存器），配置寄存器（ADC0_CFG1ADC0_CFG1、ADC0_CFG2ADC0_CFG2）。）。其中，狀態控制寄存器其中，狀態控制寄存器ADC0_SC1ADC0_SC1用于選擇轉換模式（單用于選擇轉換模式（單端或者差分）、使能或禁止轉換完成中斷、選擇轉換的輸入端或者差分）、使能或禁止轉換完成中斷、選擇轉換的輸入通道。通道。狀態控制寄存器狀態控制寄存器ADC0_SC3ADC0_SC3用于選擇硬件均值使能、硬件用于選擇硬件均值使能、硬件采樣次數（采樣次數（4 4次采樣）。次采樣）。配置寄存器配置寄存器ADC0_CFG1ADC0_CFG1用于選擇轉換模式

51、（用于選擇轉換模式（1010位）、總位）、總線時鐘線時鐘4 4分頻、輸入時鐘選擇總線時鐘分頻、輸入時鐘選擇總線時鐘/2/2。配置寄存器配置寄存器ADC0_CFG2ADC0_CFG2用于選擇高速配置。用于選擇高速配置。30基本編程步驟：基本編程步驟：（1 1）打開）打開ADCADC模塊時鐘源，模塊時鐘源，KL25KL25只有一個模塊只有一個模塊ADC0ADC0，只需初始化只需初始化SIM_SCG6SIM_SCG6。（2 2）配置寄存器）配置寄存器ADC0_CFG1ADC0_CFG1，選擇精度、總線時鐘，選擇精度、總線時鐘4 4分分頻頻( (時鐘分頻選擇位，即時鐘分頻選擇位，即CFG1ADIV=1

52、0)CFG1ADIV=10)、總線時鐘、總線時鐘/2(/2(輸入輸入時鐘選擇位，即時鐘選擇位，即CFG1ADICLK=01)CFG1ADICLK=01)。（3 3）配置狀態控制寄存器）配置狀態控制寄存器ADC0_SC3ADC0_SC3，使能硬件均值使，使能硬件均值使能能(SC3AVGE=1)(SC3AVGE=1)，并以，并以4 4次采樣求均值為準次采樣求均值為準(SC3AVGS=00)(SC3AVGS=00)。（4 4）更新配置寄存器）更新配置寄存器ADC0_CFG2ADC0_CFG2，選擇高速采樣，選擇高速采樣(CFG2ADHSC=1)(CFG2ADHSC=1)。（5 5）配置狀態控制寄存器

53、）配置狀態控制寄存器ADC0_SC1AADC0_SC1A，選擇，選擇ADCADC采用通采用通道號，通過道號，通過SC1ADCHSC1ADCH。10.4.2 ADC10.4.2 ADC驅動構件封裝驅動構件封裝電阻型傳感器即自身等效為一個電阻，電阻的阻值隨外部電阻型傳感器即自身等效為一個電阻，電阻的阻值隨外部信號的變化而變化，可用來采集溫度等。信號的變化而變化，可用來采集溫度等。對于電阻型傳感器的采集電路，基本思想是將電阻變化轉對于電阻型傳感器的采集電路，基本思想是將電阻變化轉化為電壓變化，然后利用化為電壓變化，然后利用ADAD轉換芯片得到電壓值，最后轉換芯片得到電壓值，最后利用利用ADAD值和外

54、部信號的對照表得出當前外部信號的值。值和外部信號的對照表得出當前外部信號的值。實際應用中，為了獲取更精確的采樣值，常用的采樣設計實際應用中，為了獲取更精確的采樣值，常用的采樣設計有恒流激勵電路和恒壓激勵電路。有恒流激勵電路和恒壓激勵電路。通常，電阻型傳感器采集電路由三部分組成：傳感器接口通常，電阻型傳感器采集電路由三部分組成：傳感器接口、恒流源電路和放大電路。、恒流源電路和放大電路。ADCADC驅動構件驅動構件.h.h文件（書文件（書P262P262）ADCADC驅動構件驅動構件.c.c文件（書文件（書P263P263）3110.5 1210.5 12位位DACDAC模塊功能概述模塊功能概述1

55、 1基本結構基本結構3233當當MCUMCU需要把處理后的信息反饋到控制設備上時，就需需要把處理后的信息反饋到控制設備上時，就需要把數字量轉換成模擬量，完成這種轉換的電路稱為數要把數字量轉換成模擬量，完成這種轉換的電路稱為數/ /模模轉換器（轉換器（Digital-to-Analog Converter,DACDigital-to-Analog Converter,DAC）。）。DACDAC模塊可以選擇兩路參考電壓，模塊可以選擇兩路參考電壓，DACREF_1DACREF_1和和DACREF_2DACREF_2，其分別連接至其分別連接至VREFHVREFH和和VDDAVDDA。VREFHVREF

56、H輸出的是一個精準的輸出的是一個精準的3.3V3.3V電壓，電壓，VDDAVDDA是是KL25KL25使用的使用的3.3V3.3V工作電壓。工作電壓。 DACDAC模塊使用的輸模塊使用的輸出引腳默認為出引腳默認為PTE30PTE30，當，當DACDAC使能時，將會轉換使能時，將會轉換DACDAT11:0DACDAT11:0的值或者把數據緩沖區的值轉換成模擬電壓。電壓轉換精度的值或者把數據緩沖區的值轉換成模擬電壓。電壓轉換精度為為Vin/4096Vin/4096，輸出電壓范圍在，輸出電壓范圍在Vin/4096VinVin/4096Vin之間。之間。2 2特性特性DACDAC模塊的特性：模塊的特性

57、：（1 1）片內可編程的輸出電壓產生器）片內可編程的輸出電壓產生器( (電壓輸出從電壓輸出從1/4096Vin1/4096Vin到到VinVin，VinVin步長是步長是1/4096Vin)1/4096Vin)；（2 2）VinVin可以從兩個參考電源中選擇；可以從兩個參考電源中選擇；（3 3）在正常停止模式下的待機操作；）在正常停止模式下的待機操作；（4 4）支持）支持2 2個個1616位長的數據緩沖區，由數據寄存器位長的數據緩沖區，由數據寄存器DAT0DAT0和和DAT1DAT1組成；組成；（5 5）支持）支持DMADMA操作。操作。3 3DACDAC三種工作模式三種工作模式當當DACDA

58、C模塊使能，但是緩沖未使能時，模塊使能，但是緩沖未使能時，DACDAC模塊會將模塊會將數據寄存器數據寄存器DAT0DAT0中的數據轉換為模擬電壓輸出。中的數據轉換為模擬電壓輸出。當當DACDAC模塊和緩沖均被使能時，模塊和緩沖均被使能時，DACDAC模塊會將緩沖區模塊會將緩沖區的數據轉換為模擬輸出電壓。的數據轉換為模擬輸出電壓。當硬件觸發或者軟件觸發發生時，數據緩沖讀取指當硬件觸發或者軟件觸發發生時，數據緩沖讀取指針將向下一個。針將向下一個。DACDAC模塊緩沖區工作模式可以被配置為正常模式、模塊緩沖區工作模式可以被配置為正常模式、擺動模式、一次掃描模式。在這些模式下，數據緩沖區擺動模式、一次

59、掃描模式。在這些模式下，數據緩沖區的讀指針可以設置為任意一個的讀指針可以設置為任意一個0 0到到DACDAC控制寄存器控制寄存器DAC0_C2DAC0_C2的的DACBFUPDACBFUP域之間的一個值。域之間的一個值。34（1 1）正常模式：緩沖區作為一個循環緩沖區工作）正常模式：緩沖區作為一個循環緩沖區工作，當觸發發生時，讀指針每次加，當觸發發生時，讀指針每次加1 1。當讀指針到達頂部時。當讀指針到達頂部時，在下次觸發事件時回到，在下次觸發事件時回到0 0。（2 2）擺動模式：當時當讀指針到達頂部時它不返）擺動模式：當時當讀指針到達頂部時它不返回到回到0 0，而是在下次觸發時減，而是在下次

60、觸發時減1 1，直到減到，直到減到0 0為止。為止。（3 3）一次掃描模式：當事件發生時，讀指針每次）一次掃描模式：當事件發生時，讀指針每次加加1 1，當到達頂部時停止。復位后讀指針返回，當到達頂部時停止。復位后讀指針返回0 0。KL25KL25的的DACDAC模塊緩沖區工作模式，只有正常模式和模塊緩沖區工作模式，只有正常模式和一次掃描模式。一次掃描模式。3510.6 1210.6 12位位DACDAC模塊寄存器模塊寄存器KL25KL25的的DACDAC轉換模塊有轉換模塊有8 8個個8 8位寄存器，包括位寄存器，包括1 1個個DACDAC狀態控制寄存器狀態控制寄存器(DAC0_SR)(DAC0