MSP432产品培训(六) - 模拟外设

大家好 欢迎观看我们MSP432MCU的产品培训 那本次培训是整个产品培训的第六部分 在这个部分中 我将主要为大家介绍MSP432产品上的模拟部分的外设 包括ADC、比较器和参考模块 那首先来看一下 我们的ADC我们的ADC配置的是一个ADC14模块 那我们在MSP432上面配置的模块是一个ADC14模块 它是一个14位精度和1Msps采样速率的一个ADDC模块 它可以在保持低功耗的同时来提供高性能和高分辨率的特性 在精度方面ADC14模块它可以在保持极高分辨率 超过13位的分辨率的同时来实现极低的一个误差 同时这个ADC14模块它还支持差分的测量模式 它有32路的输入通道可用于实现单端的或者是差分信号的测量 同时ADC14模块还包括了两个窗口比较器 它还提供两个可用于监视电源的电压 或者是AVCC电压的独立的内部通道 以及一个内部的温度传感器 那刚才说过了 这个ADC14模块 它可以在提供高性能和高分辨率的ADC转化同时保持极低的功耗 那在一个单端的模式下 我们在1.8V和1Msps采样速率功耗仅为210μA 在差分模式下 同样在1.8V和1Msps采样速率的情况下 它的功耗仅为260μA 这是一个功耗非常低的高精度的ADC转换模块 那我们的ADC14模块 它是用于整个MSP系列产品新一代的ADC转换模块 那我们现有的MSP430器件上所使用ADC模块是12位分辨率的ADC12模块 那跟这个ADC12模块相比ADC14模块增加了很多新的功能 那在图当中 大家可以看到 用蓝色方框标识的呢是对现有的ADC12模块进行功能增强改善的部分 那用红色方框标识出来的呢是ADC14模块新增加的功能 这些功能包括我们内部通道的映射我们差分信号的测量 以及我们的窗口比较器 那么 后续会对这些新增加的功能来进行详细的介绍 现在 先让我们来看一下新增加的窗口比较器的功能 那这个14位的窗口比较器它对于需要监视的模拟信号 以及该被检测信号 它何时何种特定范围之内或者之外应用是极为有用的 那通过这个窗口比较器呢我们可以配置我们检测信号的阈值上限和下限 那我们的ADC14模块会不断地对一个被检测的信号来进行转换 并且按照我们配置的阈值在内部对采样结果来进行比较 它将根据被测信号的转化结果 看它是低于阈值下限还是高于阈值上限 或者介于阈值上下限之间 来触发不同的中断 那这样一个功能 对于我们保持整个系统的低功耗性能是非常有用的 那是因为我们CPU可以长时间的处于一个低功耗模式中 只有在被测信号 它处于我们所需要关注范围之内的时候 我们才需要唤醒CPU来对转换结果进行处理 那这边就是一个窗口比较器工作的实例 那大家可以看出我们有一个正在监视的模拟信号 这个模拟信号它的转换结果的电平不断地在发生变化 当我们这个转换结果 它处于我们设定的阈值上限和阈值下限之间的时候 我们将置位这个ADC14INIFG的这样的标志位 那当我们被检测信号 把它的转换结果它的电平掉到特定的下限之下的时候 我们将置位我们的ADC14LOIFG的标志位 当我们这个信号再一次高于我们上限之上的时候 我们将会置位这个ADC14HIIFG的标志位 那这个信号处于不断地变化当中 我们的标志位也会处于不断地变化当中 那我们的应用就可以根据这些标志位设定不一样的中断 在我们需要关注的事件发生时产生中断来唤醒CPU来进行后续的处理 那刚刚是我们新增加的窗口比较器功能 现在这边是一个新增的差分测量的功能 那如果我们想要监视两个信号并且测量这两个信号之间的差值 那这个差分测量的功能就会非常方便 那在过去 如果我们需要比较两个信号的差值 那我们就需要运行CPU来调用两个ADC信号的转换结果 并且通过CPU来计算转换结果当中的信号差值 来确定这个信号差值是否在我们需要关注的范围内 这需要CPU来进行操作 那这个新的ADC14模块新增加这个差分测量特性 我们就可以无需CPU的干预 而直接在我们ADC14模块内部自动测量这两个通道的信号 并且将测量到的信号差值 直接存储到ADC寄存器当中 我们CPU可以直接获取到这个信号差值这样的一个信息 这对于我们需要监视两个信号 并且需要监视这两个信号差值这样的应用是非常有用的一个新功能 接下来我们看到的呢是我们ADC14模块另外新增加的特性 也就是我们的内部通道映射功能 那我之前说了 我们这个ADC14模块它支持一些内部通道 这些内部通道可以用于温度的传感以及电池电量的监控 因此 我们ADC14模块它就引入了这样一个通道映射的功能 那用户是可以灵活地选择某一路的通道 到底是连接到内部通道还是连接到外部通道 举个例说 比如说在一个应用当中 我们需要监控它的温度这样我们就可以根据需要选择内部温度传感器 如果在外部外接有更高分辨率的温度传感器的时候 我们可以使用同一个通道 但是我们这个通道的转换结果是选择连接到外部输入的温度传感器上 那这样呢 在我们硬件上不需要做任何改动的 同时我们就可以实现对我们信号测量的内部或者外部的切换功能 这也是一个非常方便的新增加功能 好 现在我们看到的是ADC14模块的其他的一些增强的特性 比如说我们现在有多达32路的输入通道 这对于我们之前常用的ADC12模块的16路的输入通道来说 我们是一个极大的提高 那在时钟部分 我们也增强了 比如说 我们可以有了更多选择的时钟源 由于我们这个ADC14模块的工作频率可以高达1Msps的采样速率 因此它就需要速度更快的时钟源 但是当我们ADC14模块它以一个较低的采样速率 比如说200ksps这样的速率进行采样的时候 它便无需要一个高速的时钟源驱动 它就可以选择一个较慢的时钟源驱动 比如说我们选择5MHz的SYSOSC作为ADC的驱动时钟 这样一来可以显著地降低整个系统的功耗 并且提高我们的效率 现在来看一下MSP432 MCU它内置的另外一个模拟模块 一个比较器模块 这个比较器模块也是我们之前已经用在MSP系列产品当中的 一个超低功耗的比较器模块 那这个比价器E模块 它是专为实现超低功耗的应用而设计的 它本身可以在超低功耗模式下运行 它支持多达15路的外部输入通道 并且它可以使用参考模块所提供的参考电压来进行比较 同时我们这个比较器E模块的输出 也可以在内部连接到定时器A模块的一个输入捕获通道 这样就可以实现一个事件的捕获 同样我们这个比较器也可用于实践一个电容式触摸感应 那在我们现有MSP432 P系列产品中一共提供了两个这样的比较器E模块 MSP432产品它还内置了一个参考模块 参考模块支持不同的功率和工作模式 因此它是一个极其灵活的模块 它本身可以生成1.2V1.45V和2.5V的不同的电压 因此我们可以将这个参考模块用于为各种模拟模块输入参考电压 同时我们也可以将这个参考电压输出到一个外部引脚上 那我们这个参考模块可以在两个不同的功率模式下运行 比如说我们要一个比较高精度的一个参考电压的时候 我们可以选择静态模式 那如果我们不太关心输出参考电压的精度而比较关心整个系统功耗的时候 我们可以选择一个采样模式 这是不同的功率模式的选择 同样的我们还有一个模式选择是叫突发模式选择和连续模式 那在突发模式下 我们整个的参考电压输出仅在需要的时候才有效 比如说一个ADC它需要使用到我们的参考电压 那我们选择突发模式呢 那我们整个参考电压的输出它就仅在ADC的转换期间有效 那么如果我们参考电压的输出是用于驱动外部主件 那它不能是间断的输出 那我们可以将它选择为一个连续模式 我们这个输出的参考电压就处于一个有效的状态下 这个是运行模式的选择 根据我们模式的不同还有两个缓冲器来供选择 那在控制功耗的突发模式下 那我们只有在需要的时候才会使用到这个参考模块 因此我们可以选择使用一个比较小的缓冲器 但是同样我们要区分一个外部组件 我们是一个连续模式工作的话 我们就需要选择使用一个较大的缓冲器 以便长期地提供参考电压的输出 那和其他MSP器件上的参考模块一样 我们这个参考模块也可作为这个ADC提供温度传感器的通道 不过我们是一个可以禁止这样的选项 以便最大程度地来节省整个系统的功耗 那么对于MSP432产品模拟模块的介绍就到此结束 谢谢大家的观看