马伟力AVR笔记：六、模拟比较器和ADC实验VIP免费

AVR学习笔记六、模拟比较器和ADC实验-------基于LT_Mini_M166.1模拟比较器实验6.1.1实例功能模拟比较器和模数转换ADC是单片机内部最常见的两种支持模拟信号输入的功能接口。大部分AVR都具备这两种类型的接口。本实例将以ATmage16芯片为例，介绍模拟比较器的使用方法，在下一个实例中介绍模数转换ADC。使用模拟比较器可以实现单片机系统电源电压的检测，更巧妙的应用是利用模拟比较器和一些简单的外围电路，设计简单的模数转换ADC。本实例实现利用模拟比较器比较某一点电压与内部模拟比较器参考电压的高低。共有3个功能模块，分别描述如下：●单片机系统：使用ATmega16单片机的模拟比较器比较某一点的电压与参考电压的关系。●外围电路：利用电阻设计的分压电路。●软件程序：熟悉掌握ATmega16单片机的模拟比较器的使用。通过本实例的学习，掌握相关电路设计，并掌握以下知识点：●了解单片机的模拟比较器。●了解单片机的模拟比较器的使用。●掌握单片机模拟比较器的编程。6.1.2、器件和原理1、模拟比较器的介绍ATmega16的模拟比较器可以实现对两个输入端：正极AIN0和负极AIN1（分别对应于ATmage16的引脚PB2、PB3）的模拟输入电压进行比较。当AIN0上的电压高于AIN1的电压时，模拟比较器输出ACO被设为“1”。比较器的输出还可以被设置作为定时计数器1输入捕获功能的触发信号。此外，比较器的输出可以触发一个独立的模拟比较器中断。用户可以选择使用比较器输出的上升沿、下降沿或事件触发作为模拟比较器中断的触发信号。2、与模拟比较器相关的寄存器与模拟比较器相关的寄存器是SFIOR、ACSR。用户通过这两个寄存器的相关位实现对模拟比较器的设置和控制。1)特殊功能IO寄存器—SFIOR寄存器SFIOR中的第3位ACME为模拟比较器多路使能控制位。当该位为逻辑“1”，同时模数转换（ADC）功能被关闭（ADCSRA寄存器中的ADEN使能位为“0”）时，允许使用ADC多路复用器选择ADC的模拟输入端口作为模拟比较器反向端的输入信号源。当该位为零时，AIN1引脚的信号将加到模拟比较器反向端。本实例中我们使用ADC的模拟输入端口作为模拟比较器反向端的输入信号源，所以需要设置第3位ACME为1.2)模拟比较器控制和状态寄存器—ACSRACSR是模拟比较器主要的控制寄存器，其中各个位的作用如下：1．位7—ACD：模拟比较器禁止当该位设为“1”时，提供给模拟比较器的电源关闭。该位可以在任何时候被置位，从而关闭模拟比较器。在MCU闲置模式，且无需将模拟比较器作为唤醒源的情况下，关闭模拟比较器可以减少电源的消耗。要改变ACD位的设置时，应该先将寄存器ACSR中的ACIE位清零，把模拟比较器中断禁止掉。否则，在改变ADC位设置时会产生一个中断。2．位6—ACBG：模拟比较器的能隙参考源选择当该位为“1”时，芯片内部一个固定的能隙（Bandgap）参考电源1.22V将代替AIN0的输入，作为模拟比较器的正极输入端。当该位被清零时，AIN0的输入仍然作为模拟比较器的正极输入端。3．位5—ACO：模拟比较器输出模拟比较器的输出信号经过同步处理后直接与ACO相连。由于经过同步处理，ACO与模拟比较器的输出之间，会有1~2个时钟的延时。4．位4—ACI：模拟比较器中断标志位当模拟比较器的输出事件符合中断触发条件时（中断触发条件由ACIS1和ACIS0定义），ACI由硬件置“1”。若ACIE位置“1”，且状态寄存器中的I位为“1”时，MCU响应模拟比较器中断。当转入模拟比较中断处理向量时，ACI被硬件自动清空。此外，也可使用软件方式清零ACI：对ACI标志位写入逻辑“1”来清零该位。5．位3—ACIE：模拟比较器中断允许当ACIE位设为“1”，且状态寄存器中的I位被设为“1”时，允许模拟比较器中断触发。当ACIE被清“0”时，模拟比较器中断被禁止。6．位2—ACIC：模拟比较器输入捕获允许当该位设置为“1”时，定时计数器1的输入捕获功能将由模拟比较器的输出来触发。在这种情况下，模拟比较器的输出直接连到输入捕获前端逻辑电路，从而能利用定时器/计数器1输入捕获中断的噪声消除和边缘选择的特性。当该位被清零时，模拟比较器和输入捕获功能之间没有联系。要使能比较器触发定时器/计数器1的输入捕获中断，定时器中断屏蔽寄存器（TIMSK）中的...