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C2000 ADC和DAC实验

news 来源：原创 2025/5/14 18:43:33

C2000 ADC和DAC的实验

本实验的目标是熟悉片上模数转换器 (ADC) 模块。微控制器 (MCU) 将设置为以规定的采样率对单个 ADC 输入通道进行采样，并将转换结果存储在循环存储器缓冲区中。 在本实验的第二部分中，将探索数模转换器 (DAC)。本实验旨在去更深入地了解 ADC 和 DAC 模块的功能，以及模拟子系统与其他模块的常见交互方式。

概述

在本实验中，将设置一个 ePWM 模块来触发 ADC 的转换开始 (SOC) 信号。然后，ADC 将以所需的采样率开始对其输入进行采样。ADC 将使用转换结束 (EOC) 中断来提示 CPU 将 ADC 转换结果复制到内存中的结果缓冲区中。该缓冲区指针将以循环方式管理，以便新的转换结果不断覆盖缓冲区中最旧的转换结果。为了生成所需的输入信号，代码还将在 ADC 中断服务程序 (ISR) 中切换 GPIO 的高低电平。该 GPIO 引脚将连接到 ADC 作为待采样的输入。在本实验的另一个可选部分中，可以使用数模转换器 (DAC) 生成正弦波，然后由 ADC 进行采样。
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硬件配置

C2000™LAUNCHXL-F28379DLaunchPad™是一款完整的低成本开发板，LAUNCHXL-F28379D包含开发基于 F2837xD 微控制器的应用程序所需的所有硬件和软件。
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启动CCS项目

首先，将一个空项目从 C2000Ware 导入到 CCS 工作区：

打开 CCS，然后依次选择“File”→“Import Projects”。
点击“Browse”按钮，找到[C20000ware]/driverlib\f2837xd\examples\cpu1\empty_projects
目录。
在“discovered projects”下，现在可以看到empty_projects。
点击“Finish”将 empty_projects] 项目导入并复制到您的 CCS 工作区。
项目导入后，将项目重命名为想要的名称, 项目资源管理器窗口应如下所示：

配置GPIO

下面将从配置三个必需的 GPIO 开始本次 ADC 实验：

GPIO 22 将始终保持高电平
GPIO 67 将在高电平和低电平之间切换
配置 LED 指示灯的GPIO。
首先，将 GPIO22 配置为持续拉高的输出，并用作 ADC 的输入之一。
双击项目中的 .syscfg 文件将其打开，然后配置正确的开发板：

接下来，可以添加第二个 GPIO (GPIO67)。GPIO67 将在应用程序中切换，以便用作 ADC 的另一个输入。按照设置 GPIO67的相同步骤操作，但将其命名为“myGPIOToggle”。

最后，添加一个 LED GPIO。此 LED 将在 ISR 中切换，以表明代码正在正确执行。在 SysConfig 中，选择“Hardware”选项卡。选择添加LED4。名称将在 ADC ISR 中引用，因此请确保名称为“myBoardLED0_GPIO”。
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配置ePWM

EPWM 模块将用于自动触发 ADC SOC。所需的 EPWM 频率为 50kHz。首先在 Sysconfig 中添加一个 PWM 实例，方法是点击 Sysconfig 左侧窗格中“EPWM”旁边的 (+) 符号。

如果已经添加了一个 EPWM 实例，将按如下方式配置 EPWM‘时间基’子模块。
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其次，我们将通过“事件触发器”子模块启用 ADC SOC 触发，如下所示：
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选择了触发时时基计数器等于周期。当主时钟为200M，但EPWM最大频率为100M，如果EPWM 频率为 50kHz，则应设置时钟基准周期位1999（100M/50K-1）。这样ADC的采样率也就是50KHz。

配置ADC

要设置 ADC，需要在 SysConfig 中添加一个 ADC 实例。请按以下方式设置 ADC：
ADCCLK最大为50M。
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现在将配置 ADC SOC（转换开始）。SOC0 的触发器是 epwm1
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接下来，需要设置 ADC 中断。在这种情况下，ADCINT1 将在转换结束时 (EOC) 产生中断。这样做是为了确保从 ISR 中读取 ADC 结果时，ADC 转换结果已经准备好。

最后，我们需要设置 ADC 中断。具体操作是启用 ADC 中断并配置 ADC 中断处理程序名称。
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以上配置，便可以在LAUNCHXL-F28379D的外接端口上找到对应的接口：

程序设置

设置 ADC ISR

现在已经在 SysConfig 中配置了 ADC 和 PWM 模块，接下来可以切换到本实验的应用程序代码部分。在项目中，点击main .c 文件。在 mian.c 文件中，需要编写每次发生 ADC 中断时执行的代码，也称为 ISR（中断服务程序）。本项目需要定义 ADCBufPtr（用于将 ADC 结果放入缓冲区的变量）。以下代码用于声明 ISR 中的变量以及将用于更改 LED 状态的变量。将以下代码复制到源main .c 文件中。注意：ISR 函数的名称是我们之前在 ADC 的 SysConfig 配置中定义的。

interrupt void INT_myADC0_1_ISR(void)
{
   
    static uint16_t *AdcBufPtr = AdcBuf;
    static volatile uint16_t LED_count = 0;

下一段代码是 ISR 的另一部分，用于将 ADC 结果存储在缓冲区中。我们还需要处理缓冲区已满的情况。一种方法是覆盖先前的值。将以下代码添加到您的 ISR 中。

    // Read the ADC Result
    *AdcBufPtr++ = ADC_readResult(myADC0_RESULT_BASE, myADC0_SOC0);
    // Brute Force the circular buffer
    if (AdcBufPtr == (AdcBuf + ADC_BUF_LEN))
    {
   
        AdcBufPtr = AdcBuf;
    }

下一步是切换 GPIO，以便将其用作 ADC 输入。将以下代码添加到您的 ISR 中。

    // Toggle the pin
    if(DEBUG_TOGGLE == 1)
    {
   
        GPIO_togglePin(myGPIOToggle);             
    }

现在我们可以选择切换设备上的 LED 了。这说明程序运行正常，并且确实进入了中断服务程序 (ISR)。

请注意，每当 LED_count > 25000 时，我们都会切换 LED。这相当于每次切换约 0.5 秒。

将以下代码添加到您的 ISR 中：

    if(LED_count++ > 25000)                      // Toggle slowly to see the LED blink
    {
   
        GPIO_togglePin(myBoardLED0_GPIO);                   // Toggle the pin
        LED_count = 0;                           // Reset the counter
    }