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[通用8051核FLASH系列] PWM 和 ADC 模块实现 PWM 匹配中断触发 ADC 转换 的功能

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 楼主| xinpian101 发表于 2025-2-27 10:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
AD, ADC, PWM, dc, 触发
1. 代码功能概述
PWM 模块：配置 PWM0 和 PWM01 输出，设置周期和占空比，并通过 PWM 匹配中断触发 ADC 转换。
ADC 模块：配置 ADC 模块，使用外部通道 1（P11 引脚）采集模拟信号，并将转换结果存储在变量 gui_AdcValue 中。

中断服务函数：

PWM 中断：在 PWM 匹配时触发，翻转 P0_0 引脚状态。
ADC 中断：在 ADC 转换完成后触发，翻转 P0_1 引脚状态，并清除 ADC 中断标志。

系统初始化
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  1. WDTCCR = 0x00;  // 关闭看门狗
    

  2. CLKCON = 0x02;  // 选择内部高频 RC 为系统时钟，Fosc = 32MHz
    

  3. CLKDIV = 0x02;  // Fosc 2 分频得到 Fcpu，Fcpu = 16MHz
IO 配置初始化
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  1. P0M0 = 0x88;  // P00、P01 设置为推挽输出
    

  2. P2M1 = P2M1 & 0xF0 | 0x08;  // P22 设置为推挽输出
    

  3. P1M0 = P1M0 & 0xF0 | 0x08;  // P10 设置为推挽输出
PWM 配置初始化
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  1. PWM0_MAP = 0x12;  // PWM0 通道映射到 P22 口
    

  2. PWM01_MAP = 0x08; // PWM01 通道映射到 P10 口
    


  3. 

  4. PWMCON0 = 0x04;   // 边沿对齐，12 位 PWM 计数
    

  5. PWMCON1 = 0x30;   // PWM0 计数器匹配中断使能，不移相
    

  6. PWMCON3 = 0x01;   // 独立模式
    

  7. PWM0C = 0x80;     // 允许 PWM0 中断，PWM0 和 PWM01 高有效，Fosc 时钟 2 分频
    


  8. 

  9. PWM0PH = 0x03;    // 周期高 4 位
    

  10. PWM0PL = 0xFF;    // 周期低 8 位
    

  11. PWM0DH = 0x02;    // PWM0 高 4 位占空比
    

  12. PWM0DL = 0x00;    // PWM0 低 8 位占空比
    

  13. PWM0DTH = 0x02;   // PWM01 高 4 位占空比
    

  14. PWM0DTL = 0x00;   // PWM01 低 8 位占空比
    


  15. 

  16. PWM0INTDIV = 0x10; // PWM0 匹配中断分频
    

  17. PWMEN = 0x11;      // 使能 PWM0 和 PWM01 输出
PWM 周期和占空比计算：

周期 = 0x03FF / (Fosc / PWM 分频系数) = 1023 / (32MHz / 2) ≈ 63.93μs。
占空比 = 0x0200 / (Fosc / PWM 分频系数) = 512 / (32MHz / 2) ≈ 21.31μs，占空比为 33.3%。
PWM0_MAP 和 PWM01_MAP：将 PWM0 和 PWM01 输出映射到 P22 和 P10 引脚。
PWMCON0 和 PWMCON1：配置 PWM 的工作模式和中断使能。
PWMEN：使能 PWM0 和 PWM01 输出。

ADC 配置初始化
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  1. P1M0 = P1M0 & 0x0F | 0x30;  // P11 设置为模拟输入
    

  2. ADCC0 = 0xC3;               // 启动 ADC 电源，内部参考电压 2V
    

  3. Delay_2us(10);              // 延时 20us，确保 ADC 系统稳定
    

  4. ADCC1 = 0x01;               // 选择外部通道 1（P11）
    

  5. ADCC2 = 0x4B;               // 转换结果 12 位数据，数据右对齐，ADC 时钟 8 分频
    

  6. ADCC3 = 0x0D;               // PWM0 匹配中断触发 ADC 转换
    


  7. 

  8. ADCDLYH = 0x00;
    

  9. ADCDLYL = 0x01;
    


  10. 

  11. IP3 = 0x30;  // ADC 优先级为 3
    

  12. EADC = 1;    // 打开 ADC 中断
    

  13. EA = 1;      // 打开总中断
P1M0：配置 P11 为模拟输入模式，用于 ADC 采样。
ADCC0：启动 ADC 电源，选择内部参考电压 2V。
ADCC1：选择外部通道 1（P11）作为 ADC 输入。
ADCC2：配置 ADC 转换结果为 12 位，数据右对齐，ADC 时钟 8 分频。
ADCC3：配置 PWM0 匹配中断触发 ADC 转换。
EADC 和 EA：使能 ADC 中断和全局中断。


ADC 中断服务函数：
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  1. void ADC_Rpr() interrupt ADC_VECTOR {
    

  2.     if (ADCC0 & 0x20) {  // 检查 ADC 中断标志
    

  3.         P0_1 = ~P0_1;    // 翻转 P0_1 引脚状态
    

  4.         ADCC0 &= ~0x20;  // 清除 ADC 中断标志
    

  5.     }
    

  6. }
当 ADC 转换完成时，触发中断，翻转 P0_1 引脚状态，并清除中断标志。
PWM 中断服务函数：
复制
  1. void PWM_Rpt() interrupt PWM_VECTOR {
    

  2.     if (PWMCON1 & 0x40) {  // 检查 PWM 中断标志
    

  3.         PWMCON1 &= ~0x40;  // 清除 PWM 中断标志
    

  4.         P0_0 = ~P0_0;      // 翻转 P0_0 引脚状态
    

  5.     }
    

  6. }
当 PWM 匹配时，触发中断，翻转 P0_0 引脚状态，并清除中断标志。
复制
  1. void Delay_2us(unsigned int fui_i) {
    

  2.     while (fui_i--);
    

  3. }



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 楼主| xinpian101 发表于 2025-2-27 10:48 | 显示全部楼层
应用注意事项
ADC 时钟频率：建议 ADC 时钟频率不超过 2MHz，以保证转换精度。

内部参考电压：选择 2V 参考电压时，VDD 工作电压须高于 2.7V。

ADC 启动延时：使能 ADC 模块或切换通道后，建议延时 20μs 再启动转换。

PWM 触发 ADC：PWM 中点触发仅适用于中心对齐模式的 PWM 输出。
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 楼主| xinpian101 发表于 2025-2-27 10:48 | 显示全部楼层
完整代码如下：
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  1. /**
    

  2. *   ************************************************************************************
    

  3. *                                                                上海芯圣电子股份有限公司
    

  4. *                                                                    www.holychip.cn
    

  5. *        ************************************************************************************
    

  6. *        @Examle Version                V1.0.0.5
    

  7. *        @Date                                2023.04.07
    

  8. *        ************************************************************************************
    

  9. *                                                                         模块性能介绍
    

  10. *        1、HC89S105AC8提供10/12位ADC检测，拥有32路外部输入通道以及2路内部输入通道
    

  11. *        2、参考电压可选择内部Vref（VDD、2V、3V、4V）以及外部Vref，转换后的数据可选择数
    

  12. *           据位数和对齐方向
    

  13. *        3、ADC 模拟看门狗功能，被 ADC 转换的模拟电压与高、低阈值比较寄存器的值比较
    

  14. *        4、可由外部触发信号启动 ADC 转换，并带有触发延时计时器
    

  15. *        5、提供 ADC 连续转换，并可设置连续转换的时间间隔
    

  16. *        ************************************************************************************
    

  17. *                                                                         应用注意事项
    

  18. *        1、在掉电模式下，ADCEN强制为0，ADC失能。
    

  19. *        2、为保证ADC转换精度，建议ADC转换时钟频率在2MHz及2MHz以下。
    

  20. *        3、内部参考电压选择2V时，VDD工作电压须高于2.7V。内部参考电压选择3V/4V时，VDD工作电
    

  21. *           压须高于内部参考电压0.5V以上。
    

  22. *        4、使能ADC模块或者切换通道后，为保证精度建议延时20us再启动转换。
    

  23. *        5、启动转换时，ADCIF需要先软件清0，ADCIF位为1时，置ADCST不能启动新的转换。在转换过
    

  24. *           程中，若ADCST位软件清0将终止转换。
    

  25. *        6、在进行内部通道选择时，外部通道选择XCHS[3:0]应配置为1111，否则可能会造成内部通道
    

  26. *           和外部通道同时打开的情况。
    

  27. *        7、选择内部参考电压 2/3/4V时，相应的 ADC 时钟需要配置ADCTS [2:0]设置一次转换需要
    

  28. *           的 ADC_CLK 个数。如果选择 VDD 作参考电压，无论 ADC 时钟为多少，都可以选择 15 个
    

  29. *           ADC_CLK。
    

  30. *        8、PWM 中点触发仅适用于中心对齐模式的 PWM 输出。
    

  31. *        9、当 ADCST 为 1 时（正在转换），外部触发信号不会影响 ADC 直到本次 ADC 转换结束即 
    

  32. *           ADCST 被硬件清 0。
    

  33. *        ************************************************************************************
    

  34. *                                                                         客户服务
    

  35. *        感谢您使用我们的单片机，若发现错误或对函数的使用存在疑问。请添加上海芯圣电子官方QQ群
    

  36. *        ****************************技术支持群：201030494***********************************
    

  37. *   **************************************************************************************/
    

  38. #define        ALLOCATE_EXTERN
    

  39. #include "HC89S105AC8.h"
    


  40. 

  41. void Delay_2us(unsigned int fui_i);          //延时函数
    

  42. unsigned int gui_AdcValue = 0;                                 //存放当前获取的ADC的值
    


  43. 

  44. /***************************************************************************************
    

  45.   * @实现效果        PWM匹配中断触发ADC
    

  46.   * @操作方法   P11端口接1V电压，P01,P00翻转
    

  47. ***************************************************************************************/
    

  48. void main(void)
    

  49. {
    

  50. /************************************系统初始化****************************************/
    

  51.         WDTCCR = 0x00;                           //关闭看门狗
    

  52.                                                            //本例程为方便测试关闭看门狗，实际使用中，建议客户打开看门狗，详见WDT复位例程
    

  53.         CLKCON = 0x02;                           //选择内部高频RC为系统时钟，Fosc=32MHz
    

  54.         CLKDIV = 0x02;                           //Fosc 2分频得到Fcpu，Fcpu=16MHz
    

  55.                                   
    

  56. /**********************************IO配置初始化**************************************/
    

  57.         P0M0 = 0x88;   //P00、P01设置为推挽输出        
    


  58. 

  59. /**********************************PWM 配置初始化**************************************/
    

  60.         P2M1 = P2M1 & 0xF0 | 0x08; //P22设置为推挽输出
    

  61.         P1M0 = P1M0 & 0xF0 | 0x08; //P10设置为推挽输出
    


  62. 

  63.         PWM0_MAP = 0x12;  //PWM0通道映射P22口
    

  64.         PWM01_MAP = 0x08; //PWM01通道映射P10口
    


  65. 

  66.         PWMCON0 = 0X04;     //边沿对齐，12位PWM计数
    

  67.         PWMCON1 = 0X30;     //PWM0 计数器匹配中断使能,不移相
    

  68.         PWMCON3 = 0x01;     //独立模式
    

  69.         PWM0C = 0x80;       //允许 PWM0 中断 PWM0 PWM01高有效，Fosc时钟2分频
    


  70. 

  71.         //独立模式下，PWM0和PWM01共用一个周期寄存器
    

  72.         //PWM0的占空比调节使用                        PWM0组的占空比寄存器
    

  73.         //PWM01的占空比调节使用                        PWM0组的死区寄存器
    


  74. 

  75.         //周期计算         = 0x03ff / (Fosc / PWM分频系数)                
    

  76.         //                        = 0x03ff / (32000000 / 2) 
    

  77.         //                         = 1023   /16000000 
    

  78.         //                        = 63.93us                                   
    


  79. 

  80.         PWM0PH = 0x03; //周期高4位
    

  81.         PWM0PL = 0xFF; //周期低8位
    


  82. 

  83.         //占空比计算= 0x0200 / (Fosc / PWM分频系数)                
    

  84.         //                        = 0x0200 / (32000000 / 2) 
    

  85.         //                         = 341          / 16000000 
    

  86.         //                        = 21.31us                   占空比为 21.31/63.93 = 33.3%
    


  87. 

  88.         PWM0DH = 0x02;        //PWM0高4位占空比
    

  89.         PWM0DL = 0x00;        //PWM0低8位占空比
    

  90.         
    

  91.         PWM0DTH = 0x02; //PWM01高4位占空比
    

  92.         PWM0DTL = 0x00; //PWM01低8位占空比
    

  93.     
    

  94.         PWM0INTDIV = 0x10; // PWM0匹配中断分频
    

  95.         PWMEN = 0x11;           //使能PWM0和PWM01输出
    

  96.         
    

  97. /************************** ADC配置初始化 ************************************************/        
    

  98.     P1M0 = P1M0 & 0x0F | 0x30;  //P11设置为模拟输入
    

  99.         ADCC0 = 0xC3;                            //启动ADC电源,内部参考电压 2V
    

  100.         Delay_2us(10);              //延时20us,确保ADC系统稳定
    

  101.         ADCC1 = 0x01;                            //选择外部通道1
    

  102.         ADCC2 = 0x4B;               //转换结果12位数据，数据右对齐，ADC时钟8分频
    

  103.         ADCC3 = 0x0D;               //PWM0 匹配中断
    

  104.     
    

  105.         ADCDLYH = 0x00;
    

  106.         ADCDLYL = 0x01;
    

  107.         
    

  108.         IP3 = 0x30;             //ADC优先级为3
    

  109.         
    

  110.         EADC = 1;        //打开ADC中断
    

  111.         EA = 1;          //打开总中断
    

  112.         while (1);
    

  113.         
    

  114. }
    

  115. /***************************************************************************************
    

  116.   * @说明          ADC中断服务函数
    

  117.   *        @参数         无
    

  118.   * @返回值 无
    

  119.   * @注                  无
    

  120. ***************************************************************************************/
    


  121. 

  122. void ADC_Rpr() interrupt ADC_VECTOR
    

  123. {
    

  124.         if (ADCC0 & 0X20)
    

  125.         {
    

  126.                 P0_1 = ~P0_1;
    

  127.                 ADCC0 &= ~0x20; //清ADCIF标志
    

  128.         }
    

  129. }
    

  130. /***************************************************************************************
    

  131.   * @说明          PWM中断服务函数
    

  132.   *        @参数         无
    

  133.   * @返回值 无
    

  134.   * @注                  无
    

  135. ***************************************************************************************/
    

  136. void PWM_Rpt() interrupt PWM_VECTOR
    

  137. {
    

  138.         if (PWMCON1 & 0x40)
    

  139.         {
    

  140.                 PWMCON1 &= ~0x40;
    

  141.                 P0_0 = ~P0_0;
    

  142.         }
    

  143. }
    

  144. /************************************************************************************
    

  145.   * @说明          延时函数
    

  146.   * @参数          fui_i : 延时时间
    

  147.   * @返回值 无
    

  148.   * @注         Fcpu = 16MHz,fui_i = 1时,延时时间约为2us
    

  149.  ***********************************************************************************/
    

  150. void Delay_2us(unsigned int fui_i)
    

  151. {
    

  152.         while (fui_i--);
    

  153. }
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