MSP432产品培训(六)-模拟外设

大家好 欢迎观看我们MSP432 MCU的产品培训

那本次培训是整个 产品培训的第六部分

在这个部分中 我将主要为大家介绍MSP432产品上的模拟部分的外设

包括ADC、比较器和参考模块

那首先来看一下 我们的ADC 我们的ADC配置的是一个ADC14模块

那我们在MSP432上面配置的模块 是一个ADC14模块

它是一个14位精度和1Msps采样 速率的一个ADDC模块

它可以在保持低功耗的同时来提供 高性能和高分辨率的特性

在精度方面ADC14模块 它可以在保持极高分辨率

超过13位的分辨率的同时 来实现极低的一个误差

同时这个ADC14模块 它还支持差分的测量模式

它有32路的输入通道可用于 实现单端的或者是差分信号的测量

同时ADC14模块还 包括了两个窗口比较器

它还提供两个可用于监视电源的电压

或者是AVCC电压的独立的内部通道

以及一个内部的温度传感器

那刚才说过了 这个ADC14模块

它可以在提供高性能和高分辨率的 ADC转化同时保持极低的功耗

那在一个单端的模式下 我们在1.8V和1Msps采样速率功耗仅为210μA

在差分模式下 同样在1.8V和1Msps采样速率的情况下 它的功耗仅为260μA

这是一个功耗非常低的高精度的ADC转换模块

那我们的ADC14模块 它是用于整个MSP系列产品新一代的ADC转换模块

那我们现有的MSP430器件上所使用 ADC模块是12位分辨率的ADC12模块

那跟这个ADC12模块相比 ADC14模块增加了很多新的功能

那在图当中 大家可以看到

用蓝色方框标识的呢是对现有的ADC12模块进行功能增强改善的部分

那用红色方框标识出来的呢 是ADC14模块新增加的功能

这些功能包括我们内部通道的映射 我们差分信号的测量

以及我们的窗口比较器

那么 后续会对这些新增加的 功能来进行详细的介绍

现在 先让我们来看一下新 增加的窗口比较器的功能

那这个14位的窗口比较器 它对于需要监视的模拟信号

以及该被检测信号 它何时何种特定范围之内或者之外应用是极为有用的

那通过这个窗口比较器呢我们可以配置我们检测信号的阈值上限和下限

那我们的ADC14模块会不断地 对一个被检测的信号来进行转换

并且按照我们配置的阈值 在内部对采样结果来进行比较

它将根据被测信号的转化结果

看它是低于阈值下限 还是高于阈值上限

或者介于阈值上下限之间

来触发不同的中断

那这样一个功能 对于我们保持 整个系统的低功耗性能是非常有用的

那是因为我们CPU可以长时间的 处于一个低功耗模式中

只有在被测信号 它处于我们所 需要关注范围之内的时候

我们才需要唤醒CPU来 对转换结果进行处理

那这边就是一个窗口 比较器工作的实例

那大家可以看出我们有一个 正在监视的模拟信号

这个模拟信号它的转换结果的 电平不断地在发生变化

当我们这个转换结果 它处于我们设定的阈值上限和阈值下限之间的时候

我们将置位这个ADC 14INIFG的这样的标志位

那当我们被检测信号 把它的转换结果 它的电平掉到特定的下限之下的时候

我们将置位我们的ADC14LOIFG的标志位

当我们这个信号再一次高于 我们上限之上的时候

我们将会置位这个 ADC14HIIFG的标志位

那这个信号处于不断地变化当中

我们的标志位也会 处于不断地变化当中

那我们的应用就可以根据这些 标志位设定不一样的中断

在我们需要关注的事件发生时产生 中断来唤醒CPU来进行后续的处理

那刚刚是我们新增加的 窗口比较器功能

现在这边是一个新增的 差分测量的功能

那如果我们想要监视两个信号 并且测量这两个信号之间的差值

那这个差分测量的功能就会非常方便

那在过去 如果我们 需要比较两个信号的差值

那我们就需要运行CPU来调用两个ADC信号的转换结果

并且通过CPU来计算转换 结果当中的信号差值

来确定这个信号差值是否 在我们需要关注的范围内

这需要CPU来进行操作 那这个新的 ADC14模块新增加这个差分测量特性

我们就可以无需CPU的干预

而直接在我们ADC14模块内部 自动测量这两个通道的信号

并且将测量到的信号差值 直接存储到ADC寄存器当中

我们CPU可以直接获取到这个 信号差值这样的一个信息

这对于我们需要监视两个信号

并且需要监视这两个信号差值 这样的应用是非常有用的一个新功能

接下来我们看到的呢 是我们ADC14模块另外新增加的特性

也就是我们的内部通道映射功能

那我之前说了 我们这个ADC14模块 它支持一些内部通道

这些内部通道可以用于温度的传感 以及电池电量的监控

因此 我们ADC14模块它就引入了 这样一个通道映射的功能

那用户是可以灵活地 选择某一路的通道

到底是连接到内部通道 还是连接到外部通道

举个例说 比如说在一个应用当中

我们需要监控它的温度这样我们就可以根据需要选择内部温度传感器

如果在外部外接有更高分辨率的温度传感器的时候

我们可以使用同一个通道

但是我们这个通道的转换结果是选择连接到外部输入的温度传感器上

那这样呢 在我们硬件上 不需要做任何改动的

同时我们就可以实现对我们 信号测量的内部或者外部的切换功能

这也是一个非常方便的新增加功能

好 现在我们看到的是ADC14模块的 其他的一些增强的特性

比如说我们现在有 多达32路的输入通道

这对于我们之前常用的ADC12 模块的16路的输入通道来说

我们是一个极大的提高

那在时钟部分 我们也增强了

比如说 我们可以有了 更多选择的时钟源

由于我们这个ADC14模块的 工作频率可以高达1Msps的采样速率

因此它就需要速度更快的时钟源

但是当我们ADC14模块它以 一个较低的采样速率

比如说200ksps这样的 速率进行采样的时候

它便无需要一个高速的时钟源驱动

它就可以选择一个较慢的时钟源驱动

比如说我们选择5MHz的 SYSOSC作为ADC的驱动时钟

这样一来可以显著地 降低整个系统的功耗

并且提高我们的效率

现在来看一下MSP432 MCU它 内置的另外一个模拟模块

一个比较器模块

这个比较器模块也是我们之前 已经用在MSP系列产品当中的

一个超低功耗的比较器模块

那这个比价器E模块 它是专为 实现超低功耗的应用而设计的

它本身可以在超低功耗模式下运行

它支持多达15路的外部输入通道

并且它可以使用参考模块 所提供的参考电压来进行比较

同时我们这个比较器E模块的输出

也可以在内部连接到定时器A 模块的一个输入捕获通道

这样就可以实现一个事件的捕获

同样我们这个比较器也可用于 实践一个电容式触摸感应

那在我们现有MSP432 P系列产品中 一共提供了两个这样的比较器E模块

MSP432产品它还 内置了一个参考模块

参考模块支持不同的功率和工作模式

因此它是一个极其灵活的模块

它本身可以生成1.2V 1.45V和2.5V的不同的电压

因此我们可以将这个参考模块用于为 各种模拟模块输入参考电压

同时我们也可以将这个参考电压 输出到一个外部引脚上

那我们这个参考模块可以在 两个不同的功率模式下运行

比如说我们要一个比较 高精度的一个参考电压的时候

我们可以选择静态模式

那如果我们不太关心输出参考电压的 精度而比较关心整个系统功耗的时候

我们可以选择一个采样模式

这是不同的功率模式的选择

同样的我们还有一个模式选择是叫 突发模式选择和连续模式

那在突发模式下 我们整个的参考 电压输出仅在需要的时候才有效

比如说一个ADC它需要 使用到我们的参考电压

那我们选择突发模式呢

那我们整个参考电压的输出 它就仅在ADC的转换期间有效

那么如果我们参考电压的输出 是用于驱动外部主件

那它不能是间断的输出

那我们可以将它选择为一个连续模式

我们这个输出的参考电压 就处于一个有效的状态下

这个是运行模式的选择

根据我们模式的不同 还有两个缓冲器来供选择

那在控制功耗的突发模式下

那我们只有在需要的时候 才会使用到这个参考模块

因此我们可以选择使用 一个比较小的缓冲器

但是同样我们要区分一个外部组件

我们是一个连续模式工作的话

我们就需要选择使用 一个较大的缓冲器

以便长期地提供参考电压的输出

那和其他MSP器件上的参考模块一样

我们这个参考模块也可作为这个ADC提供温度传感器的通道

不过我们是一个可以禁止这样的选项

以便最大程度地来 节省整个系统的功耗

那么对于MSP432产品模拟 模块的介绍就到此结束

谢谢大家的观看

大家好 欢迎观看我们MSP432 MCU的产品培训

那本次培训是整个 产品培训的第六部分

在这个部分中 我将主要为大家介绍MSP432产品上的模拟部分的外设

包括ADC、比较器和参考模块

那首先来看一下 我们的ADC 我们的ADC配置的是一个ADC14模块

那我们在MSP432上面配置的模块 是一个ADC14模块

它是一个14位精度和1Msps采样 速率的一个ADDC模块

它可以在保持低功耗的同时来提供 高性能和高分辨率的特性

在精度方面ADC14模块 它可以在保持极高分辨率

超过13位的分辨率的同时 来实现极低的一个误差

同时这个ADC14模块 它还支持差分的测量模式

它有32路的输入通道可用于 实现单端的或者是差分信号的测量

同时ADC14模块还 包括了两个窗口比较器

它还提供两个可用于监视电源的电压

或者是AVCC电压的独立的内部通道

以及一个内部的温度传感器

那刚才说过了 这个ADC14模块

它可以在提供高性能和高分辨率的 ADC转化同时保持极低的功耗

那在一个单端的模式下 我们在1.8V和1Msps采样速率功耗仅为210μA

在差分模式下 同样在1.8V和1Msps采样速率的情况下 它的功耗仅为260μA

这是一个功耗非常低的高精度的ADC转换模块

那我们的ADC14模块 它是用于整个MSP系列产品新一代的ADC转换模块

那我们现有的MSP430器件上所使用 ADC模块是12位分辨率的ADC12模块

那跟这个ADC12模块相比 ADC14模块增加了很多新的功能

那在图当中 大家可以看到

用蓝色方框标识的呢是对现有的ADC12模块进行功能增强改善的部分

那用红色方框标识出来的呢 是ADC14模块新增加的功能

这些功能包括我们内部通道的映射 我们差分信号的测量

以及我们的窗口比较器

那么 后续会对这些新增加的 功能来进行详细的介绍

现在 先让我们来看一下新 增加的窗口比较器的功能

那这个14位的窗口比较器 它对于需要监视的模拟信号

以及该被检测信号 它何时何种特定范围之内或者之外应用是极为有用的

那通过这个窗口比较器呢我们可以配置我们检测信号的阈值上限和下限

那我们的ADC14模块会不断地 对一个被检测的信号来进行转换

并且按照我们配置的阈值 在内部对采样结果来进行比较

它将根据被测信号的转化结果

看它是低于阈值下限 还是高于阈值上限

或者介于阈值上下限之间

来触发不同的中断

那这样一个功能 对于我们保持 整个系统的低功耗性能是非常有用的

那是因为我们CPU可以长时间的 处于一个低功耗模式中

只有在被测信号 它处于我们所 需要关注范围之内的时候

我们才需要唤醒CPU来 对转换结果进行处理

那这边就是一个窗口 比较器工作的实例

那大家可以看出我们有一个 正在监视的模拟信号

这个模拟信号它的转换结果的 电平不断地在发生变化

当我们这个转换结果 它处于我们设定的阈值上限和阈值下限之间的时候

我们将置位这个ADC 14INIFG的这样的标志位

那当我们被检测信号 把它的转换结果 它的电平掉到特定的下限之下的时候

我们将置位我们的ADC14LOIFG的标志位

当我们这个信号再一次高于 我们上限之上的时候

我们将会置位这个 ADC14HIIFG的标志位

那这个信号处于不断地变化当中

我们的标志位也会 处于不断地变化当中

那我们的应用就可以根据这些 标志位设定不一样的中断

在我们需要关注的事件发生时产生 中断来唤醒CPU来进行后续的处理

那刚刚是我们新增加的 窗口比较器功能

现在这边是一个新增的 差分测量的功能

那如果我们想要监视两个信号 并且测量这两个信号之间的差值

那这个差分测量的功能就会非常方便

那在过去 如果我们 需要比较两个信号的差值

那我们就需要运行CPU来调用两个ADC信号的转换结果

并且通过CPU来计算转换 结果当中的信号差值

来确定这个信号差值是否 在我们需要关注的范围内

这需要CPU来进行操作 那这个新的 ADC14模块新增加这个差分测量特性

我们就可以无需CPU的干预

而直接在我们ADC14模块内部 自动测量这两个通道的信号

并且将测量到的信号差值 直接存储到ADC寄存器当中

我们CPU可以直接获取到这个 信号差值这样的一个信息

这对于我们需要监视两个信号

并且需要监视这两个信号差值 这样的应用是非常有用的一个新功能

接下来我们看到的呢 是我们ADC14模块另外新增加的特性

也就是我们的内部通道映射功能

那我之前说了 我们这个ADC14模块 它支持一些内部通道

这些内部通道可以用于温度的传感 以及电池电量的监控

因此 我们ADC14模块它就引入了 这样一个通道映射的功能

那用户是可以灵活地 选择某一路的通道

到底是连接到内部通道 还是连接到外部通道

举个例说 比如说在一个应用当中

我们需要监控它的温度这样我们就可以根据需要选择内部温度传感器

如果在外部外接有更高分辨率的温度传感器的时候

我们可以使用同一个通道

但是我们这个通道的转换结果是选择连接到外部输入的温度传感器上

那这样呢 在我们硬件上 不需要做任何改动的

同时我们就可以实现对我们 信号测量的内部或者外部的切换功能

这也是一个非常方便的新增加功能

好 现在我们看到的是ADC14模块的 其他的一些增强的特性

比如说我们现在有 多达32路的输入通道

这对于我们之前常用的ADC12 模块的16路的输入通道来说

我们是一个极大的提高

那在时钟部分 我们也增强了

比如说 我们可以有了 更多选择的时钟源

由于我们这个ADC14模块的 工作频率可以高达1Msps的采样速率

因此它就需要速度更快的时钟源

但是当我们ADC14模块它以 一个较低的采样速率

比如说200ksps这样的 速率进行采样的时候

它便无需要一个高速的时钟源驱动

它就可以选择一个较慢的时钟源驱动

比如说我们选择5MHz的 SYSOSC作为ADC的驱动时钟

这样一来可以显著地 降低整个系统的功耗

并且提高我们的效率

现在来看一下MSP432 MCU它 内置的另外一个模拟模块

一个比较器模块

这个比较器模块也是我们之前 已经用在MSP系列产品当中的

一个超低功耗的比较器模块

那这个比价器E模块 它是专为 实现超低功耗的应用而设计的

它本身可以在超低功耗模式下运行

它支持多达15路的外部输入通道

并且它可以使用参考模块 所提供的参考电压来进行比较

同时我们这个比较器E模块的输出

也可以在内部连接到定时器A 模块的一个输入捕获通道

这样就可以实现一个事件的捕获

同样我们这个比较器也可用于 实践一个电容式触摸感应

那在我们现有MSP432 P系列产品中 一共提供了两个这样的比较器E模块

MSP432产品它还 内置了一个参考模块

参考模块支持不同的功率和工作模式

因此它是一个极其灵活的模块

它本身可以生成1.2V 1.45V和2.5V的不同的电压

因此我们可以将这个参考模块用于为 各种模拟模块输入参考电压

同时我们也可以将这个参考电压 输出到一个外部引脚上

那我们这个参考模块可以在 两个不同的功率模式下运行

比如说我们要一个比较 高精度的一个参考电压的时候

我们可以选择静态模式

那如果我们不太关心输出参考电压的 精度而比较关心整个系统功耗的时候

我们可以选择一个采样模式

这是不同的功率模式的选择

同样的我们还有一个模式选择是叫 突发模式选择和连续模式

那在突发模式下 我们整个的参考 电压输出仅在需要的时候才有效

比如说一个ADC它需要 使用到我们的参考电压

那我们选择突发模式呢

那我们整个参考电压的输出 它就仅在ADC的转换期间有效

那么如果我们参考电压的输出 是用于驱动外部主件

那它不能是间断的输出

那我们可以将它选择为一个连续模式

我们这个输出的参考电压 就处于一个有效的状态下

这个是运行模式的选择

根据我们模式的不同 还有两个缓冲器来供选择

那在控制功耗的突发模式下

那我们只有在需要的时候 才会使用到这个参考模块

因此我们可以选择使用 一个比较小的缓冲器

但是同样我们要区分一个外部组件

我们是一个连续模式工作的话

我们就需要选择使用 一个较大的缓冲器

以便长期地提供参考电压的输出

那和其他MSP器件上的参考模块一样

我们这个参考模块也可作为这个ADC提供温度传感器的通道

不过我们是一个可以禁止这样的选项

以便最大程度地来 节省整个系统的功耗

那么对于MSP432产品模拟 模块的介绍就到此结束

谢谢大家的观看