PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Для получения 8-битного оцифрованного значения используется подпрограмма GET_ANALOG из Программы 14.1. Затем вычисляется отклонение от базового уровня, которое принимается равным 2.6 В (см. Рис. 14.5). Если эта величина отрицательна (входное напряжение меньше 2.6 В), что определяется по формированию признака заема при вычитании, то вычисляется дополнительный код байта разности (см. стр. 22) для перевода отрицательного значения в положительное. Полученный модуль напряжения затем возводится в квадрат с использованием подпрограммы SQR, код которой был приведен в Программе 8.3 (стр. 258). Затем содержимое 2-байтной глобальной переменной SUM: SUM+1 прибавляется к общей сумме, хранящейся в регистрах POWER: POWER+1:POWER+2.

Этот процесс повторяется 256 раз, причем перед каждой последующей итерацией цикла формируется задержка длительностью 470 мкс. В итоге считывание сигнала с вывода RA0 осуществляется каждые 500 мкс, что соответствует заданной частоте дискретизации (2 кГц). После завершения серии выборок, на что уходит примерно 128 мс, производится чтение модуля компаратора для сброса признака изменения. Это делается в конце цикла, а не в начале, потому что если входное напряжение перейдет через порог срабатывания компаратора (3.3475 В), то будет зафиксировано новое изменение! Затем флаг CMIF сбрасывается, и восстанавливается контекст программы.

Разумеется, наша программа очень примитивна. Например, базовый уровень может изменяться с течением времени, что влечет за собой необходимость его определения перед запуском преобразования. И, наоборот, при высокой стабильности этого значения его можно запомнить в энергонезависимой памяти, как будет описано в следующей главе. Использование фиксированного числа отсчетов может оказаться ограничивающим фактором. Вместо этого можно выполнять операции считывания до тех пор, пока полученное значение не окажется меньше некоторого порога.

Пример 14.4

Используя язык Си, покажите, как можно в микроконтроллере PIC16F874 считать 10-битный результат оцифровки 3-го аналогового канала при нахождении микроконтроллера в «спящем» режиме.

Решение

В компиляторе CCS имеется функция sleep () для перевода микроконтроллера в «спящий» режим; эта функция просто транслируется в команду sleep. Для преобразования во время «спящего» режима нельзя применять функцию read_adc (), которую мы использовали в Программе 14.3, поскольку в «спящем» режиме процессор остановлен. Вместо этого нам потребуется перед входом в «спящий» режим вручную изменить состояния определенных битов, относящихся к прерываниям, наподобие того, как это было сделано в ассемблерной Программе 14.2. При «пробуждении» можно по отдельности прочитать содержимое регистров ADRESH: L и объединить эти значения для формирования 10-битного результата.

Код для решения этой задачи приведен в Программе 14.7. Биты PEIE, ADIF и  определены с помощью директивы #bit. На этот раз функция setup_adc () вызывается с параметром ADC_CLOCK_INTERNAL, соответствующим работе модуля АЦП от собственного RC-генератора, что необходимо для осуществления преобразования в «спящем» режиме.

Программа 14.7. Преобразование в «спящем» режиме на Си

#include <16f874.h>

#device ADC=10 /* Используем 10-битное преобразование */

#use delay(clock=8000000) /* Частота резонатора — 8 МГц */

#bit ADIF = 0х0C.6 /* Флаг прерывания от модуля АЦП в РIR1[6] */

#bit PEIE = 0x0B.6 /* Бит разрешения прерываний от ЛУ */

INTCON[6]

#bit GO = x1F.2 /* Бит GO/NOT_DONE — ADCON0[2] */

void main(void)

{

     unsigned long int result; /* 16-битная переменная для хранения результата */

     sec_tris_a (0х0Е);

     setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);

     setup_adc_ports(RA0_RA1_RA3_ANALOG);

     set_adc_channel(3);

     delay_us(17); /* Ждем для установления напряжений */

     disable_interrupts(GLOBAL); /* Запрещаем все прерывания (GIE и PEIE=1) */

     ADIF = 0;

     enable_interrupts (INT_AD);

     PEIE =1; /* Разрешаем прерывания от ПУ */

     /* Основной код */

     GO = 1;

     sleep();

      result = ((long)ADRESH << 8) + ADRESL; /* После «пробуждений» считываем оба байта */

}