单端信号ADC转换例程

1）single_ended.c介绍。

2）在C：\ti\TivaWare_C_Series-2.0.1.11577\examples\peripherals\adc目录下，导入single_ended.c文件，然后按书中内容修改。

3）创建工程、编译等和上例相同，此处省略。

4）测试。

①读者可以按上述硬件连接图进行，通过调节电位器来改变ADC的输入电压，从而得到不同的ADC转换值。如果读者觉得外接电位器比较麻烦，也可直接在EK-TM4C123GXL板上寻找几个已知的电压值，比如VDDC（万用表测得该点的电压为3.27V）和接地信号来测试程序的正确性。电压采集点如图4-14所示。

图4-14　VDDC电压的采集接线图（用杜邦线将电压值送到AIN0）

②将编译生成的.out文件下载到LaunchPad板中，单击运行按钮，其测试结果如图4-15所示。

图4-15　单端-单输入信号的ADC转换结果（AIN0=3Vor0v）

从图4-15中可以看到，万用表实测的VDDC=3.27V，而ADC转换得到数字电压，通过换算后得到的电压值=3V，存在误差。下面将进一步验证该误差是由显示控制台程序的显示格式（%d）所致，还是由ADC转换的精度不够所造成？

①在Expressions窗口添加ui32Vol_Value变量，并按下数据连续更新图标，如图4-16所示。

图4-16　添加ui32Vol_Value变量

②在如图4-17所示处设置一个断点。

图4-17　设置断点

③连续单击程序运行按钮，直到Expressions窗口中变量ui32Vol_Value的值不再变化为止，如图4-18所示。

图4-18　ADC的转换结果

从图4-18可以看到，ADC的转换结果=3V和前面在PuTTY中的显示结果一致，说明误差是由于TM4C123GH6PM的片载ADC转换器精度不够所致。

在读取某点数据值时，也可以不用按下连续更新图标，而采用通过设置断点属性获得。其步骤如下：

①右键单击所设断点，在弹出的下拉菜单中选择Breakpoint Properties选项。(www.xing528.com)

②单击Breakpoint Properties子菜单，在弹出的下拉菜单中将Action选项设置为Update View，如图4-19所示。

图4-19　设置数据连续更新模式

讨论：从上面的介绍可以看出，并非是显示方式造成的误差，那只可能是ADC转换精度或转换程序存在问题。为了做出这个判断，最佳的办法是：观察ADC输出的数字量是否正确，其步骤如下：

①将pui32ADC0Value[0]添加到表达式窗口。

②添加一个观察pui32ADC0Value[0]值的断点，如图4-20所示。

图4-20　在图示位置设置一个断点

③单击工具栏上的图标让程序运行到断点处并单步执行程序，此时在表达式窗口中观察到的pui32ADC0Value[0]值为4095（3.3V/12位的ADC输出为4096），说明ADC输出精度足够。那么产生上述ADC转换结果误差较大的原因是电压换算语句存在问题。即

修改这条语句的步骤如下：

①添加浮点类型的变量adcResult，并使能FPULazy堆栈，如图4-21所示。

图4-21　添加变量定义及使能FPULazy堆栈

②将电压换算语句修改为：

③添加一个观察ADC转换结果的断点，如图4-22所示。

图4-22　在图示位置设置观察ADC转换结果的断点

④将ADC转换结果adcResult添加到表达式窗口中，如图4-23所示。

图4-23　将变量adcResult添加到表达式窗口中

⑤单击工具栏上的图标让程序运行到断点处并单步执行程序，此时在表达式窗口观察到的ADC转换结果如图4-24所示。

图4-24　最后的ADC值已过电压换算后的结果

说明：电压换算语句经过上述修改后得出的3.3V模拟输入的ADC转换结果正确。