MSP430功能模块详解系列之——ADC12

一、ADC12转换模式

ADC12提供4种转换模式：

单通道单次转换

对选定的通道进行单次转换要进行如下设置：
x=CSStartAdd，指向转换开始地址
ADC12MEMx存放转换结果
ADC12IFG.x为对应的中断标志
ADC12MCTLx寄存器中定义了通道和参考电压
转换完成时必须使ENC再次复位并置位（上升沿），以准备下一次转换。在ENC复位并再次置位之前的输入信号将被忽略。

序列通道单次转换

对序列通道进行单次转换要进行如下设置：
x=CSStartAdd，指示转换开始地址
EOS（ADC12MCTLx.7）=1标志序列中最后通道y，非最后通道的EOS位都是0，表示序列没有结束。
ADC12MEMx，...ADC12MEM.y存放转换结果
ADC12IFG.x，...ADC12IFG.y为对应的中断标志
ADC12MCTLx寄存器中定义了通道和参考电压
转换完成时必须使ENC再次复位并置位（上升沿），以准备下一次转换。在ENC复位并再次置位之前的输入信号将被忽略。

单通道多次转换

对选定的通道进行多次转换，直到关闭该功能或ENC=0。进行如下设置：
x=CSStartAdd，指向转换开始地址
ADC12MEMx存放转换结果
ADC12MCTLx寄存器中定义了通道和参考电压
在这种模式下，改变转换模式，不必先停止转换，在当前正在进行的转换结束后，可改变转换模式。该模式的停止可有如下几种办法：
使用CONSEQ=0的办法，改变为单通道单次模式。
使用ENC=0直接使当前转换完成后停止。
使用单通道单次模式替换当前模式，同时使ENC=0

序列通道多次转换

对序列通道进行多次转换，直到关闭该功能或ENC=0。进行如下设置：
x=CSStartAdd，指示转换开始地址
EOS（ADC12MCTLx.7）=1标志序列中最后通道y。
ADC12MCTLx寄存器中定义了通道和参考电压
改变转换模式，不必先停止转换。一旦改变模式（单通道单次模式除外），将在当前序列完成后立即生效

不论用户使用何种转换模式，都要处理以下问题：

设置具体模式
输入模拟信号
关注转换结束信号
存放转换数据以及采用查询或者中断方式读取数据

二、ADC12寄存器说明

寄存器类型	寄存器缩写	寄存器含义
转换控制寄存器	ADC12CTL0	转换控制寄存器0
ADC12CTL1	转换控制寄存器1
中断控制寄存器	ADC12IFG	中断标志寄存器
ADC12IE	中断使能寄存器
ADC12IV	中断向量寄存器
存储及其控制寄存器	ADC12MCTL0～ADC12MCTL15	存储控制寄存器0～15
ADC12MEM0～ADC12MEM15	存储寄存器0～15

1．ADC12CTL0 控制寄存器0，各位定义：

15～12	11～8	7	6	5	4	3	2	1	0
SHT1	SHT0	MSC	2.5V	REF ON	ADC12 ON	ADC12 TOVIE	ADC12 TVIE	ENC	ADC12 SC

ADC12SC——采样/转换控制位。在不同条件下，ADC12SC的含义如下所示：

ENC=1 ISSH=0	SHP=1	ADC12SC由0变为1启动A/D转换
A/D转换完成后ADC12SC自动复位
SHP=0	ADC12SC保持高电平采样
ADC12SC复位时启动一次转换

ENC——转换允许位。

0：ADC12为初始状态，不能启动A/D转换；
1：首次转换由SAMPCON上升沿启动

ADC12TVIE——转换时间溢出中断允许位（当前转换还没完成时，又发生一次采样请求，则会发生转换时间溢出）

0：没发生转换时间溢出
1：发生转换时间溢出

ADC12OVIE——溢出中断允许位（当ADC12MEMx中原有数据还没有读出，而又有新的转换结果数据要写入时，则发生溢出）

0：没发生溢出
1：发生溢出

ADC12ON——ADC12内核控制位

0：关闭ADC12内核
1：打开ADC12内核

REFON——参考电压控制位

0：内部参考电压发生器关闭
1：内部参考电压发生器打开

2.5V——内部参考电压的电压值选择位

0：选择1.5V内部参考电压
1：选择2.5V内部参考电压

MSC——多次采样转换位（CONSEQ<>0表示当前转换模式不是单通道单次转换）

有效条件	MSC值	含义
SHP=1 CONSEQ<>0	0	每次转换需要SHI信号的上升沿触发采样定时器
1	仅首次转换由SHI信号的上升沿触发采样定时器，而后采样转换将在前一次转换完成后立即进行

SHT1、SHT0——采样保持定时器1，采样保持定时器0

分别定义保存在转换结果寄存器ADC12MEM8～ADC12MEM15和ADC12MEM0～ADC12MEM7中的转换采样时序与采样时钟ADC12CLK的关系。采样周期是ADC12CLK周期乘4的整数倍，即：

SHITx	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12～15
n	1	2	4	8	16	24	32	48	64	96	128	192	256

2．ADC12CTL1 转换控制寄存器1（大多数3～15位，只有在ENC=0时才可被修改），各位定义：

15～12	11～10	9	8	7～5	4、3	2、1	0
CSSTARTADD	SHS	SHP	ISSH	ADC12 DIV	ADC12 SSEL	CONSEQ	ADC12 BUSY

CSSTARTADD——转换存储器地址位。该4位所表示的二进制数0～15分别对应ADC12MEM0～15。可以定义单次转换地址或序列转换的首地址。

SHS——采样触发输入源选择位。

0：ADC12SC
1：Timer_A.OUT1
2：Timer_B.OUT0
3：Timer_B.OUT1

SHP——采样信号（SAMPCON）选择控制位。

0：SAMPCON源自采样触发输入信号
1：SAMPCON源自采样定时器，由采样输入信号的上升沿触发采样定时器

ISSH——采样输入信号方向控制位

0：采样输入信号为同向输入
1：采样输入信号为反向输入

ADC12DIV——ADC12时钟源分频因子选择位。分频因子为该3位二进制数加1

ADC12SSEL——ADC12内核时钟源选择

0：ADC12内部时钟源——ADC12OSC
1：ACLK
2：MCLK
3：SMCLK

CONSEQ——转换模式选择位

0：单通道单次转换模式
1：序列通道单次转换模式
2：单通道多次转换模式
3：序列通道多次转换模式

ADC12BUSY——ADC12忙标志（只用于单通道单次转换模式，在其它转换模式下，该位无效）

0：表示没有活动的操作
1：表示ADC12正处于采样期间、转换期间或序列转换期间

3．ADC12MEM0～ADC12MEM15 转换存储寄存器

该组寄存器均为16位寄存器，用来存放A/D转换结果。中用其中低12位，高4位在读出时为0

4．ADC12MCTLx 转换存储控制寄存器（所有位只有在ENC为低电平时可修改，在POR时各位被复位）

对于每个转换存储器有一个对应的转换存储器控制寄存器，所以在进行CSSTARTADD转换存储器地址位设置的同时，也确定了ADC12MCTLx。该寄存器各位含义如下：

7	6，5，4	3，2，1，0
EOS	SREF	INCH

EOS——序列结束控制位

0：序列没有结束
1：该序列中最后一次转换

SREF——参考电压源选择位

0：Vr＋＝AVcc，Vr－＝AVss
1：Vr＋＝VREF＋，Vr－＝AVss
2，3：Vr＋＝VEREF+，Vr－＝AVss
4：Vr＋＝AVcc，Vr－＝VREF-/VEREF-
5：Vr＋＝VREF+，Vr－＝VREF-/VEREF-
6，7：Vr＋＝VEREF+，Vr－＝VREF-/VEREF-

INCH——选择模拟输入通道

0～7：A0～A7
8：VeREF+
9：VREF-/VeREF-
10：片内温度传感器的输出
11～15：（AVCC-AVSS）/2

5．ADC12IFG 中断标志寄存器 为16位，其中中断标志位ADC12IFG.x对应于转换存储寄存器ADC12MEMx。各位含义如下：

15	14	......	1	0
ADC12 IFG15	ADC12 IFG14	......	ADC12 IFG1	ADC12 IFG0

ADC12IFG.x置位：转换结束，并且转换结果已经装入转换存储寄存器。
ADC12IFG.x复位：ADC12MEMx被访问。

6．ADC12IE 中断使能寄存器 为16位，对应于ADC12IFG寄存器。各位含义如下：

15	14	......	1	0
ADC12 IE.15	ADC12 IE.14	......	ADC12 IE.1	ADC12 IE.0

ADC12IE.x=1：允许相应的中断标志位ADC12IFG.x在置位时发生的中断请求服务。
ADC12IE.x=0：禁止相应的中断标志位ADC12IFG.x在置位时发生的中断请求服务。

7．ADC12IV 中断向量寄存器

ADC12是一个多源中断：有18个中断标志（ADC12IFG.0～ADC12IFG.15与ADC12TOV，ADC12OV），但只有一个中断向量。所以需要设置这18个标志的优先级顺序，按照优先级顺序安排中断标志的响应，高优先级的请求可以中断正在服务的低优先级。如下表所示：

ADC12中断标志ADC12IFG	ADC12TOV	ADC12OV	ADC12IV
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	1	2
X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	1	0	4
X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	1	0	0	6
X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X	0	0	0	8
～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～	～
X	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	34
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	36

各中断标志会产生一个0～36的偶数。

ADC12OV和ADC12TOV会在访问ADC12IV后自动复位。但在响应了ADC12IFG.x标志对应的中断服务之后，相应的标志不自动复位，用以保证能处理发生溢出的情况。