使用MCC学习PIC单片机 – ADCC 计算功能

只看该作者 · 2019-3-25 18:38

ADCC外设除了ADC转换之外，还提供了很多实用的计算处理功能。这些计算是在ADC转换结果基础上来完成的，是ADC转换的后处理，可以对连续若干采集结果进行初步整理。

计算的结果，还用来进行门限判断，可以配置成只有超限的数据出现时才触发中断。

1. 功能原理

MCC的计算功能配置界面如下：

计算功能框图：

计算功能由硬件来完成。只要在操作模式下拉框里，选择一种计算模式，就能启动相应的计算功能。无需过多配置。具体应该选择哪一种？根据需要选择。

计算功能可包括三部分：

1. 累加/平均/滤波
2. 误差计算
3. 逻辑计算 – 门限比较

累加/平均/滤波
累加模式：注意累计次数，以防结果溢出。累计寄存器ACC为16位，ADC结果寄存器12位。所以累计次数在16次以内，是不会溢出的。超过16次，要根据应用中输入模拟量的大小范围确定。
平均模式：每次软件或事件触发ADCC，加入一个新的ADC值。对于N次平均，需要N次ADCC转换触发。
突发平均模式：一次软件或事件触发后，ADCC连续做N次采集，然后平均。只需一次触发即可完成一次突发平均计算。
低通滤波器模式：利用累加寄存器ACC与滤波寄存器FILT的多次迭代计算来实现。每次迭代计算，都包含有对以前数据的移位操作。移位的位数决定了滤波器的通带带宽和对噪声的敏感性。一般移位次数小带宽大，对噪声敏感；位数大，则带宽小，一直噪声能力强。

误差计算
有多种模式：
– 单次测量结果的一阶导数
– CVD 模式下的CVD 结果
– 当前结果与设定值之差
– 当前结果与滤波后的结果/平均值计算结果之差
– 滤波后的值/平均值的一阶导数
– 滤波后的值/平均值与设定值之差
比较常用的是，当前结果或滤波后结果与设定值之差。

门限比较
也包含很多种方式：
– 永不中断
– 误差小于阈值下限
– 误差大于或等于阈值下限
– 误差介于阈值上限和阈值下限之间（包含上限和下限）
– 误差超出阈值
– 误差小于或等于阈值上限
– 误差大于阈值上限
– 无论阈值测试结果如何，始终中断
– 如果满足阈值条件，则阈值中断标志ADTIF 置1。

2. 代码解读

MCC生成代码后，ADCC的代码都存在于 adcc.c文件中。

设定采集/计算重复的次数，即计算用到的数据样本数。
void ADCC_SetRepeatCount(uint8_t repeatCount)
{
//Load the ADRPT register.
ADRPT = repeatCount;
}

已经进行的采集/计算次数。
uint8_t ADCC_GetCurrentCountofConversions(void)
{
//Return the contents of ADCNT register
return ADCNT;
}

获取累加器的值。
uint24_t ADCC_GetAccumulatorValue(void)
{
//Return the contents of ADACCU, ADACCH and ADACCL registers
return (((uint24_t)ADACCU << 16)+((uint24_t)ADACCH << 8) + ADACCL);
}

获取滤波后的值。
uint16_t ADCC_GetFilterValue(void)
{
//Return the contents of ADFLTRH and ADFLTRL registers
return ((uint16_t)((ADFLTRH << 8) + ADFLTRL));
}

误差计算设定值。
void ADCC_DefineSetPoint(uint16_t setPoint)
{
//Sets the ADSTPTH and ADSTPTL registers
ADSTPTH = setPoint >> 8;
ADSTPTL = setPoint;
}

获得误差计算值
uint16_t ADCC_GetErrorCalculation(void)
{
      //Return the contents of ADERRH and ADERRL registers
      return ((uint16_t)((ADERRH << 8) + ADERRL));
}

设置比较上、下比较门限
void ADCC_SetUpperThreshold(uint16_t upperThreshold)
{
//Sets the ADUTHH and ADUTHL registers
ADUTHH = upperThreshold >> 8;
ADUTHL = upperThreshold;
}

void ADCC_SetLowerThreshold(uint16_t lowerThreshold)
{
//Sets the ADLTHH and ADLTHL registers
ADLTHH = lowerThreshold >> 8;
ADLTHL = lowerThreshold;
}

门限超限中断处理函数。采用用户回调函数的形式，组织代码架构。
void ADCC_ThresholdISR(void)
{
// Clear the ADCC Threshold interrupt flag
PIR1bits.ADTIF = 0;

if (ADCC_ADTI_InterruptHandler)
      ADCC_ADTI_InterruptHandler();
}

void ADCC_SetADTIInterruptHandler(void (* InterruptHandler)(void)){
ADCC_ADTI_InterruptHandler = InterruptHandler;
}
void ADCC_DefaultInterruptHandler(void){
// add your ADCC interrupt custom code
// or set custom function using ADCC_SetADIInterruptHandler() or ADCC_SetADTIInterruptHandler()
}