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MSP430F42X系列单片机16位ADC通用程序库

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ID:108615 发表于 2016-3-14 20:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本程序是《MSP430系列单片机系统工程设计与实践》书里面的源码，（包含工程文件(例4.1.6)）完整例程下载：http://www.51hei.com/bbs/dpj-46245-1.html


关于本程序的详细解说大家可以点击上图下载电子书
这个msp430单片机的16位ADC库文件的调用方法可先下载完整代码然后找到(例4.1.6)这一节，里面有调用方法
ADC16.c文件：
  1. /*
  2.                
  3.                    MSP430F42X系列单片机16位ADC通用程序库


  6.   说明：该驱动程序库包含了常用的16位ADC操作与控制功能函数,如选择通道、
  7.         设置信号放大倍数、设置数据格式、基准源输出开关等，以及常用采样
  8.         函数，包括单通道采样、平均采样、多通道同时采样等。可以作为各种
  9.         程序的底层驱动使用。
  10.             要使用该库函数，需要将本文件(ADC16.c)添加进工程，并在需要
  11.         调用ADC函数的文件开头处包含"ADC16.h"

  13.   (C)西安电子科技大学 测控技术与仪器教研中心 编写：谢楷 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 |--------->向外部模拟电路供电
  26. //    W1 | |<----->| A1+                  |
  27. //       |_|       | (ADC1)               |
  28. //        +------->| A1-             VREF |---+----->基准输出
  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    称：ADC16_Init()
  45. * 功    能：ADC初始化设置函数
  46. * 入口参数：ADC: 选择当前被设置的ADC(0~3):  0=ADC0  1=ADC1  2=ADC2
  47.             Channel:设置通道号(0~7)   每个ADC有8个通道可选择,42X单片机只用了
  48.                     其中3个:通道0=外部电压输入 通道6=温度传感器 通道7=短路(0V)
  49.             Sign:ADC输出数据格式选择:   'U'表示无符号格式，'S'表示有符号格式
  50.                  无符号格式下，-Vref/2输入时，ADC输出数据 0
  51.                                     0V输入时，ADC输出数据 32768
  52.                                +Vref/2输入时，ADC输出数据 65535

  54.                  有符号格式下，-Vref/2输入时，ADC输出数据 -32768
  55.                                     0V输入时，ADC输出数据 0
  56.                                +Vref/2输入时，ADC输出数据 32767
  57.             
  58.            Gain:内部放大器增益(1/2/4/8/16/32) 设置被测信号进入ADC之前的放大
  59.                 倍数。用该功能可以方便的改变量程。

  61. * 出口参数：1表示设置成功，0表示参数错误，设置失败。
  62. * 说    明: 在主程序调用ADC采样函数之前，需要调用该函数设置ADC工作模式和参数。
  63. * 范    例: ADC16_Init(2,0,'S',1);将ADC2设为电压输入,有符号格式,增益=1
  64.             ADC16_Init(1,6,'U',1);将ADC1输入接到内部温度传感器,无符号格式,增益=1
  65.             ADC16_Init(0,7,'S',1);将ADC0输入短路(0V),有符号格式,增益=1
  66.             ADC16_Init(1,0,'S',16);将ADC0设为电压输入,有符号格式,信号放大16倍
  67. ****************************************************************************/
  68. char ADC16_Init(char ADC,char Channel,char Sign,char Gain)
  69. { unsigned int *SD16CCTL;              //ADCx控制寄存器选择指针
  70.   unsigned int *SD16INCTL;             //ADCx输入寄存器选择指针
  71.   SD16CTL|=SD16SSEL0+SD16DIV_1;        //设置ADC时钟SMCLK/2(524KHz)
  72.   //试验发现500KHz左右采样效果较好，频率高噪声变大，频率低采样速度慢
  73. //---------------------------------------------------------------------------   
  74.   switch(ADC)                                      //选择当前设置哪个ADC。
  75.    {
  76.      case 0 :                                      //如果选择设置ADC0
  77.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL0; //指针指向ADC0控制寄存器
  78.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL0;//指针指向ADC0输入寄存器
  79.              break;
  80.      case 1 :                                      //如果选择设置ADC1
  81.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL1; //指针指向ADC1控制寄存器
  82.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL1;//指针指向ADC1输入寄存器
  83.              break;
  84.      case 2 :                                      //如果选择设置ADC2
  85.              SD16CCTL =(unsigned int *)&SD16CCTL2; //指针指向ADC2控制寄存器
  86.              SD16INCTL=(unsigned int *)&SD16INCTL2;//指针指向ADC2输入寄存器
  87.              break;
  88.      default: return(0);                  //选择了不存在的ADC，返回错误标志
  89.    }
  90. //---------------------------------------------------------------------------  
  91.   if(Channel<=7)                          //设置ADCx的输入通道号
  92.    {
  93.      *SD16INCTL &=~ (BIT0+BIT1+BIT2);     //清除上一次设置
  94.      *SD16INCTL |=Channel;                //设置新的通道号
  95.    }     
  96.   else     return(0);                     //选择了不存在的通道，返回错误标志
  97. //---------------------------------------------------------------------------   
  98.   if      ((Sign=='S')||(Sign=='s')) *SD16CCTL |= SD16DF;  //有符号(双极性)
  99.   else if ((Sign=='U')||(Sign=='u')) *SD16CCTL &=~SD16DF;  //无符号(单极性)
  100.   else    return(0);                      //设置了不存在的参数，返回错误标志
  101. //---------------------------------------------------------------------------   
  102.   *SD16INCTL&=~(SD16GAIN0+SD16GAIN1+SD16GAIN2);//清除上一次设置的增益
  103.   switch(Gain)                                 //根据参数设置新的增益
  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);               //设置了不存在的增益，返回错误标志
  112.   }
  113. //---------------------------------------------------------------------------   
  114.   return(1);                          //设置成功，返回1
  115. }
  116. /****************************************************************************
  117. * 名    称：ADC16_Sample()
  118. * 功    能：单个ADC采样函数。
  119. * 入口参数：ADC: 选择当前采样用的ADC(0~3):  0=ADC0  1=ADC1  2=ADC2
  120.             AverageNum:采样平均次数(1~65535) 设为1即为单次采样。
  121. * 出口参数：平均采样值。
  122. * 说    明: 返回值是无符号数，如果ADC设置成有符号模式，返回值需强整成有符
  123.             号数。或赋给int型变量。
  124. * 范    例: val=ADC16_Sample(0,30); 返回ADC0连续采样30次的平均值,赋给val
  125.             val=ADC16_Sample(1,1) ; 返回ADC1单次采样值,赋给val
  126. ****************************************************************************/
  127. unsigned int ADC16_Sample(char ADC,unsigned int AverageNum)
  128. {
  129. unsigned long int ADC_SumU=0;//无符号模式的累加值
  130.   signed long int ADC_SumS=0;//有符号模式的累加值  
  131.   unsigned int *SD16CCTL;    //ADCx控制寄存器选择指针
  132.   int i;
  133.   if(AverageNum==0) AverageNum=1;   //至少要采样1次
  134.   switch(ADC)                       //选择采样ADC
  135.    {
  136.      case 0:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL0;break;//指针指向ADC0控制寄存器
  137.      case 1:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL1;break;//指针指向ADC1控制寄存器
  138.      case 2:SD16CCTL=(unsigned int *)&SD16CCTL2;break;//指针指向ADC2控制寄存器
  139.    }
  140.   *SD16CCTL |=SD16IE;              //打开选中的ADC的中断
  141.   _EINT();                         //开总中断
  142.   *SD16CCTL |= SD16SC;             //向选中的ADC发出"开始采样"命令  
  143.   for(i=0;i<AverageNum;i++)        //循环连续采样
  144.   {
  145.      while(ADC_Flag==0) LPM0;           //等待一次采样结束
  146.      ADC_Flag=0;
  147.      if(*SD16CCTL&SD16DF)               //如果该ADC设为有符号数据格式   
  148.       {
  149.         ADC_SumS+=(int)ADC_Result[ADC]; //按有符号模式累加
  150.       }
  151.      else                               //如果该ADC设为无符号数据格式
  152.       {
  153.         ADC_SumU+=ADC_Result[ADC];      //按无符号模式累加
  154.       }
  155.   }                                    //采样次数达到
  156.   *SD16CCTL &=~ SD16SC;                //向选中的ADC发出"停止采样"命令
  157.   *SD16CCTL &=~ SD16IE;                //关闭相应ADC的中断  
  158.   if(*SD16CCTL&SD16DF) return(ADC_SumS/AverageNum); //有符号数据格式平均值
  159.   else                 return(ADC_SumU/AverageNum); //无符号数据格式平均值
  160. }
  161. /****************************************************************************
  162. * 名    称：ADC16_Sample3()
  163. * 功    能：三个ADC同时采样函数。
  164. * 入口参数：Result0: ADC0采样结果存放地址
  165.             Result1: ADC1采样结果存放地址
  166.             Result2: ADC2采样结果存放地址
  167.             AverageNum:采样平均次数(1~65535) 设为1即为单次采样。
  168. * 出口参数：无。
  169. * 范    例: ADC16_Sample3(&a,&b,&c,30); 3个ADC同时采样30次，采样结果的平均值
  170.             存于a,b,c三个unsigned int型变量内。
  171. ADC16_Sample3((unsigned int*)&a,(unsigned int*)&b,(unsigned int*)&c,10); 3个
  172.             ADC同时采样10次，采样结果的平均值存于a,b,c三个int型变量内。

  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];//无符号模式的累加值
  179.   signed long int ADC_SumS[3];  //有符号模式的累加值  
  180.   int i;
  181.   if(AverageNum==0) AverageNum=1;   //至少要采样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编组
  184.   SD16CCTL1 |=SD16GRP;             //ADC1编组
  185.        //ADC0/1/2已经被编为同一组，对ADC2的操作将同时作用于ADC0与ADC1  
  186.   SD16CCTL2 |=SD16IE;              //开启ADC2中断
  187.   GRP_Flag=1;                      //设置同时采样模式标志(中断内判断用)
  188.   _EINT();                         //开总中断
  189.   SD16CCTL2 |= SD16SC;             //向ADC0/1/2同时发出"开始采样"命令  
  190.   for(i=0;i<AverageNum;i++)        //循环连续采样
  191.   {
  192.      while(ADC_Flag==0) LPM0;      //等待一次采样结束
  193.      ADC_Flag=0;
  194.      if(SD16CCTL0&SD16DF) ADC_SumS[0]+=(int)ADC_Result[0]; //按有符号模式累加
  195.      else                 ADC_SumU[0]+=ADC_Result[0];      //按无符号模式累加
  196.      if(SD16CCTL1&SD16DF) ADC_SumS[1]+=(int)ADC_Result[1]; //按有符号模式累加
  197.      else                 ADC_SumU[1]+=ADC_Result[1];      //按无符号模式累加
  198.      if(SD16CCTL2&SD16DF) ADC_SumS[2]+=(int)ADC_Result[2]; //按有符号模式累加
  199.      else                 ADC_SumU[2]+=ADC_Result[2];      //按无符号模式累加
  200.   }                                  //采样次数达到
  201.   SD16CCTL2 &=~ SD16SC;              //向ADC0/1/2同时发出"停止采样"命令
  202.   SD16CCTL0 &=~ SD16GRP;             //解除ADC0编组
  203.   SD16CCTL1 &=~ SD16GRP;             //解除ADC1编组
  204.   SD16CCTL2 &=~ SD16IE;              //关闭ADC2中断
  205.   GRP_Flag=0;                        //清除同时采样模式标志(中断内判断用)
  206.   if(SD16CCTL0&SD16DF) *Result0=ADC_SumS[0]/AverageNum; //有符号数据格式平均值
  207.   else                 *Result0=ADC_SumU[0]/AverageNum; //无符号数据格式平均值
  208.   if(SD16CCTL1&SD16DF) *Result1=ADC_SumS[1]/AverageNum; //有符号数据格式平均值
  209.   else                 *Result1=ADC_SumU[1]/AverageNum; //无符号数据格式平均值
  210.   if(SD16CCTL2&SD16DF) *Result2=ADC_SumS[2]/AverageNum; //有符号数据格式平均值
  211.   else                 *Result2=ADC_SumU[2]/AverageNum; //无符号数据格式平均值  
  212. }

  214. /****************************************************************************
  215. * 名    称：SD16ISR() ADC采样结束产生的中断
  216. * 功    能：保存ADC采样结果，并唤醒CPU。
  217. * 入口参数：无
  218. * 出口参数：无
  219. ****************************************************************************/
  220. #pragma vector=SD16_VECTOR
  221. __interrupt void SD16ISR(void)
  222. {
  223.   switch (SD16IV)                           //判断中断类型
  224.   {
  225.   case 2:                                   // SD16MEM Overflow
  226.     break;
  227.   case 4:                                   // ADC0 采样结束
  228.     ADC_Result[0]=SD16MEM0;break;           // 保存ADC0采样结果
  229.   case 6:                                   // ADC1 采样结束
  230.     ADC_Result[1]=SD16MEM1;break;           // 保存ADC1采样结果
  231.   case 8:                                   // ADC2 采样结束
  232.     if(GRP_Flag)                            // 若在同时采样模式下
  233.     {
  234.       ADC_Result[0]=SD16MEM0;
  235.       ADC_Result[1]=SD16MEM1;               //保存3个ADC的采样结果
  236.       ADC_Result[2]=SD16MEM2;
  237.     }
  238.     else  ADC_Result[2]=SD16MEM2;           //普通模式下,保存ADC2采样结果
  239.     break;
  240.   }
  241. ADC_Flag=1;                                //ADC中断已执行标志                        
  242. __low_power_mode_off_on_exit();            //唤醒CPU
  243. }
  244. /****************************************************************************
  245. * 名    称：ADC16_VrefOn()
  246. * 功    能：打开内部基准源，并对外输出
  247. * 入口参数：无
  248. * 出口参数：无
  249. * 说    明: 打开基准源会增加250uA左右耗电，所以ADC采样结束之后要及时关闭。
  250.             如果采用外部基准，请关闭内部基准以免冲突。
  251.             基准开启后，需要2ms左右的时间稳定，应略延迟再启动ADC采样。
  252. ****************************************************************************/
  253. void ADC16_VrefOn()
  254. {
  255.   SD16CTL |=  (SD16REFON+SD16VMIDON);  //开启内部基准源，开启输出缓冲器
  256. }
  257. /****************************************************************************
  258. * 名    称：ADC16_VrefOff()
  259. * 功    能：关闭内部基准源
  260. * 入口参数：无
  261. * 出口参数：无
  262. ****************************************************************************/
  263. void ADC16_VrefOff()
  264. {
  265.   SD16CTL &=~  (SD16REFON+SD16VMIDON);  //开启内部基准源，开启输出缓冲器
  266. }
  267. /****************************************************************************
  268. * 名    称：Analog_On()
  269. * 功    能：向外部模拟电路供电(P2.2输出高电平)
  270. * 入口参数：无
  271. * 出口参数：无
  272. * 说    明: 如果单片机测控系统设计中含有模拟电路，将带来额外的连续耗电。为了
  273.             降低功耗，42X系列单片机管脚排列在ADC附近安排了一个IO口:P2.2,方便
  274.             用它来控制模拟部分的电源。采样间隙关闭模拟部分以节省电流。如果模
  275.             拟部分耗电<5mA，可以直接用P2.2口供电。也可用P2.2控制模拟部分的电
  276.             源开关，获得更大驱动能力。
  277. ****************************************************************************/
  278. void Analog_On()
  279. {
  280.    P2DIR|=BIT2;
  281.    P2OUT|=BIT2;
  282. }
  283. /****************************************************************************
  284. * 名    称：Analog_Off()
  285. * 功    能：关闭外部模拟电路的供电(P2.2输出低电平)
  286. * 入口参数：无
  287. * 出口参数：无
  288. ****************************************************************************/
  289. void Analog_Off()
  290. {
  291.    P2DIR|=BIT2;
  292.    P2OUT&=~BIT2;
  293. }
复制代码

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();
复制代码





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ID:104472 发表于 2019-12-10 11:37 | 显示全部楼层
不错，值得借鉴。
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