ARM架构学习9——LM75温度传感器+ADC转换器

一、AT24C02跨页写入问题及代码优化

• 发现当写入数据超过单页8字节边界时会出现数据回滚错误，原因是AT24C02在跨页写操作时必须先发送STOP信号再重新发送START信号。
• 在循环写入过程中加入判断逻辑：若当前地址（REG + i + 1）为8的整数倍且非最后一个字节，则插入STOP后再重新START，并更新寄存器地址为下一页起始地址。
• 针对不同容量型号（如24C04/08）需使用双字节地址指针的问题，优化函数接口，增加regLen参数指定地址长度（1或2字节），并通过循环配合右移操作实现多字节地址的正确发送。

二、LM75温度传感器接入与驱动开发

• 新实验器件LM75温度传感器的基本参数：工作电压2.7~5.5V，通过A0/A1/A2引脚配置从机地址，默认焊接至GND形成地址90h（左移后为81h）。
• 说明其核心寄存器包括只读温度寄存器（地址0x00），读取16位数据后需右移7位并乘以0.5得到实际温度值。
• I2C读取时序无需修改底层驱动，只需调整从机地址和寄存器地址即可复用现有代码框架。

三、开发环境与调试注意事项

• 警告移植的printf函数不支持浮点数输出（%f格式符无效），直接使用会导致程序卡死。
• 指出进行浮点运算前必须启用FPU协处理器，在启动文件start.s中调用enable_FPU函数，否则执行浮点指令将引发CPU死机。
• 建议分步调试：先验证原始寄存器值是否能正确读取并随温度变化，再处理数据转换和显示逻辑。

四、ADC模数转换器原理详解

• ADC的核心作用是将模拟电压信号转换为数字量，而物理量（如温度、光照）需先通过传感器转换为电压信号。

ADC的分类：

• 逐次比较ADC：精度上优于flash型ADC，速度优于双积分型ADC
• 双积分型ADC：
• flash型ADC：

• 逐次逼近型ADC：
• 逐次逼近型ADC的工作原理：利用比较器不断将参考电压二分并与待测电压比较，逐步逼近真实值。
• N位ADC的分辨率由2^N决定，采样结果可通过公式“ADC原始值 × 参考电压 / 2^N”计算得出实际电压。
• 解释了ADC的关键参数：量程（由参考电压决定）和分辨率（即ADC位数），并说明超出量程会导致削顶现象。
  • V=adc原始值*参考电压/2~(adc位数)
  • adc：量程：指的是adc能转换的模拟电压的范围，由参考电压决定。
  • 分辨率：adc的位数。
• 提到对于超量程或微弱信号，可通过设计分压电路或放大电路进行信号调理。

五、IMX6ULL芯片ADC模块特性与寄存器配置

光照传感器原理：（光敏电阻）

• 开发板所用ADC为线性逐次逼近型，支持8/10/12位分辨率，最高采样率达1MSPS。
• 核心板原理图，确定ADC参考电压采用差分引脚（VDDA_ADC3P3H/L）以提高抗干扰能力和精度。

• ADC拥有10个外部输入通道（IN0-IN9），可通过多路选择开关进行通道切换。
• 解读关键寄存器功能：
  • 控制寄存器（HC0）：用于使能中断和选择输入通道，强调首次切换通道需执行“伪切换”操作以触发采样。

• • 状态寄存器（R0）：包含COCO标志位，表示一次转换完成，是读取数据的前提条件。
  • 数据寄存器（R0）：存储12位ADC原始值，低12位有效。
  • 配置寄存器（CFG）：可配置数据溢出覆盖使能、硬件平均功能（支持4/8/32样本平均）和高速采样模式。
• ADC具备自校准功能，可在使用前执行以提高测量精度。