PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Эта функция конфигурирует биты PCFG[3:0] регистра ADCON1, определяющие, какие из выводов порта будут аналоговыми, какие — цифровыми и будет ли использовано внешнее опорное напряжение. Константа RA0_RA1_RA3_ANALOG соответствует такой конфигурации, при которой в качестве аналоговых входов используются линии порта RA3 и RA[1:0] (с внутренним источником опорного напряжения), тогда как остальные линии порта остаются цифровыми — PCFG[3:0] = b’0100’ (см. Рис. 14.11). Если же мы хотим использовать вывод RA3 для подключения внешнего ИОН V_ref+, то в качестве параметра функции следует указать константу RA0_RA1_ANALOG_RA3_REF. Эти константы, применимые для каждого конкретного устройства, определены в соответствующих заголовочных файлах, в нашем случае — в файле 16f874.h. Для всех устройств, имеющих в своем составе модули АЦП, определены, по меньшей мере, две константы: ALL_ANALOG И NO_ANALOGS.

∙ set_adc_channel(n);

Эта функция используется для загрузки номера текущего канала в биты CHS[2:0] регистра ADCON0.

∙ read_adc();

Эта функция устанавливает флаг  регистра ADCON0 и возвращает содержимое регистров ADRESH: L после сброса данного бита.

∙ #device ADC=8

Этой директивой задается выравнивание 10-битного результата преобразования по левой границе (см. Рис. 14.13). В таком случае функция read_adc () возвращает 8-битное целое число, считываемое из регистра ADRESH. При наличии в тексте программы директивы #device ADC=10 эта же функция возвращает 2-байтное значение типа long int.

В функцию compare () из Программы 14.3 в качестве параметра передается значение гистерезиса, названного delta, который может быть равен +1 или -1 (h’FF’). Результат преобразования сохраняется в локальной переменной analog, которая затем сравнивается с содержимым порта В плюс delta. По результату сравнения на линии RC[2:0] порта С выдается соответствующий код.

Программа 14.3. Цифро-аналоговый компаратор с гистерезисом

unsigned int compare(unsigned int delta)

{

    unsigned int analog;

    analog = read_adc();

    if(analog > PQRT_B + delta)

         {PORT_C = 0x04; delta = 0xff;}

    else

         if(analog == PORT_B)

              {PORT_C = 0x02;}

         else

              {PORT_C = 0x01; delta = 1;}

    return delta;

}

В соответствии с результатом сравнения также обновляется значение переменной delta, т. е. delta = +1, если analog < (PORTJB + delta), и delta = -1, если analog > (PORT_B + delta). Новое значение delta возвращается функцией в вызывающую программу, что позволяет той обновить значение своей локальной переменной (назовем ее hysteresis). Таким образом, для одновременного формирования выходного сигнала компаратора и обновления значения переменной hysteresis в вызывающей программе должно присутствовать следующее выражение:

hysteresis = compare(hysteresis);

В качестве альтернативы можно было бы объявить переменную hysteresis вне функции main (). Тогда эта переменная стала бы глобальной, т. е. ее значение было бы доступно всем функциям программы и его не потребовалось бы передавать между функциями.

* * *

Преобразование цифровой величины в эквивалентное аналоговое напряжение является более простой операцией, нежели рассмотренное нами аналого-цифровое преобразование, да и требуется не так часто. Наверное, именно по этим причинам цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) достаточно редко встречаются в составе большинства микроконтроллеров.

Мы с вами уже знаем, что одним из методов цифро-аналогового преобразования является управление коэффициентом заполнения импульсной последовательности, имеющей фиксированную частоту, как показано на Рис. 13.9 (стр. 476). Чем меньше в данном случае исходное значение, тем меньше длительность импульсов и тем меньше напряжение на выходе ФНЧ, который выполняет усреднение или, иначе, выделяет постоянную составляющую. И, наоборот, большому значению соответствует большой коэффициент заполнения, который в свою очередь приводит к появлению высокого напряжения.