Hands-On 基於 Flagchip FC4150 MCAL-ADC 讀取電位器值

關鍵字 :FlagchipFC4150MCAL-ADCfc4150mcu

簡介

本文將詳細介紹如何使用 EB 工具配置 Flagchip FC4150 MCAL ADC 讀取電位器值。並重點強調了配置 ADC 模塊的過程以及對 ADC 模塊的詳細解釋。關於 mcu、port 、dio、icu 模塊可參考之前發布的博文。本次示例演示將會使用 ADC0_SE0、ADC0_SE4 通道、採用中斷方式進行電位器值的讀取

硬體平台：旗芯微 FC4150 DEMO BOARD V2 開發板

軟體平台：EB tresos 28.1.0 、Flagchip_FC_IDE 4.04

MCAL: V1.1.0 & V1.1.1

一、MCAL 配置

1.1 配置 MCU 模塊

1.1.1 根據 demo board 電位器原理圖所示，我們需要在MCU模塊-> PCC下添加Port A 、E、ADC 0的外設並配置為時鐘使能。

▲ 圖 1.1.1

▲ 圖 1.1.2

1.1.2 在 McuClockReferencePoint 設置添加 McuClockReferencePoint_Adc0 參考時鐘源

▲ 圖 1.1.3

1.2 配置 PORT 模塊

1.2.1 進入 Port A 的 PortPin 界面下，添加 PTA25 引腳並命名為 Varistor1，配置 PTA25 為 ADC_SE0 、輸入模式，默認電平為低。

▲ 圖 1.2.1

1.2.2 進入 Port E 的 PortPin 界面下，添加 PTE4 引腳並命名為 Varistor2，配置 PTE4 為 ADC_SE04、輸入模式，默認電平為低。

▲ 圖 1.2.2

1.3配置 ADC 模塊

1.3.1 在Module Configurations 中添加 ADC模塊，在 ADC模塊中的 AdcHwUnit下添加 ADC 0 外設。

▲ 圖 1.3.1

1.3.2 雙擊 Index 0 進入 Adc HwUnit_0 配置界面，在 General 下配置 ADC 時鐘參考源、ADC 位數 12 位、ADC 參考電壓源為內部、AdcSampleTimeOptions 默認即可。

▲ 圖 1.3.2

1.3.3 進入 AdcChannel的配置界面，添加兩個 ADC 通道，將 Adc Hardware Channel Id 更改為與原理圖對應的 ADC0_SE0、ADC0_SE4 通道

▲ 圖 1.3.3

1.3.4 進入 AdcGroup 的配置界面添加 AdcGroup_0

▲ 圖 1.3.4

1.3.4.1 雙擊 Index 0 進入 AdcGroup_0 配置界面，在 General 下配置 ADC 組，將 ADC 組配置模式設置為單次讀取，轉換模式設置為單次轉換，觸發模式設置為軟體觸發、設置轉換類型為中斷方式，填寫組轉換完成的回調函數 IoHwAb_Adc_Notification_0

▲ 圖 1.3.4.1

1.3.4.2 在 AdcGroupDefinition下添加剛剛配置好的兩個通道，分配給 ADC 組 0

▲ 圖 1.3.4.2

1.3.5 在 AdcInterrupt 下選擇 ADC 0 中斷使能

▲ 圖 1.3.5

二、示例代碼解析

2.1 將 EB 配置好的工程編譯並更新代碼至 FCIDE 中

2.2 Main 函數

將 Bsp_Adc_Init、BSP_FCUART_Init 函數取消屏蔽，Bsp_Adc_20ms_Task_Event、Bsp_Adc_1s_Task_Event 函數添加至任務時間片函數中

▲ 圖 2.2.1

▲ 圖 2.2.2

2.3 Adc_PBcfg.c

我們可以看到 ADC0_SE0、ADC0_SE4 在EB 工具配置好的屬性與回調函數的聲明

▲ 圖 2.3.1(ADC硬體模塊配置屬性)

▲ 圖 2.3.2(ADC通道配置屬性)

▲ 圖 2.3.2(ADC組配置屬性)

2.4 Bsp_Adc.c

2.4.1 在 demo 示例中編寫 IoHwAb_Adc_Notification_0 函數實體，添加 Adc0_Group0_Ready = TRUE;

▲ 圖 2.4.1

2.4.2 找到 Bsp_Adc_Init、Bsp_Adc_20ms_Task_Event、Bsp_Adc_1s_Task_Event 這是 demo 示例對 MCAL API 的調用

▲ 圖 2.4.2.1

▲ 圖 2.4.2.2

三、燒錄 & 調試

3.1 將工程編譯並燒錄到開發板

打開串口助手軟體，波特率設置為 115200 ，觀察到兩個電位器的 ADC 值已被 MCU 成功讀取

▲ 圖 3.1

四、MCAL ADC 模塊詳解

FC4150 ADC 模塊提供 8/10/12 位轉換精度、單次/連續轉換模式、軟/硬觸發、單通道採樣時間配置、硬體均值濾波等功能

4.1 General 配置

▲ 圖 4.1

①AdcGeneral

Adc_DeInit API：復位 ADC 配置
Adc Development Error Detection ：ADC 模塊開發錯誤檢測使能
Adc Enable Limit Check：啟用 ADC 轉換結果進行上下限檢測
Adc Enable Queuing ：ADC 隊列啟用，觸發源可以轉換一個隊列
Adc_StartStopGroup API ：控制 ADC 組的啟動、停止轉換
Adc Group Notification Capability：啟用在 ADC 組轉換時的通知
Adc Hw Trigger API：啟用硬體觸發
Adc_ReadGroup API ：讀一個 ADC 組的轉換結果
Adc_VersionInfo API：讀 ADC 模塊版本信息
Adc Priority Mechanism：設置 ADC 轉換的優先級
Adc Result Alignment：ADC 轉換結果對齊方式
Adc Timeout：用於初始化時，對 ADC 校準時間計時，如果超出 Timeout 配置時間，則會返回超時狀態
Adc Dma Transfering Timeout：用於 DMA 傳輸時，對 DMA 傳輸時間計時，如果超出 Timeout 配置時間，則會返回超時狀態
Adc Max Queue Depth：ADC 轉換請求的最大隊列深度

②AdcPublishedInformation

該模塊不需要配置

③IAutosarExt

Adc Disable Production Error Reporting：禁用 ADC 採集錯誤反饋
Adc Set Hardware Average Once：啟用 ADC 硬體均值濾波
Adc Global Enable DMA Transfer：使能 ADC 組的 DMA 傳輸
Enable Adc User Mode Support：不需要配置
Adc Continuous Without Interrupt Uses：ADC 配置為連續模式的時候不觸發中斷

④Adc Dem Event Parameter Refs

該模塊用不到

4.2 AdcHwUnit配置

最多可添加2個ADC外設（硬體決定）

▲ 圖 4.2

4.2.1 雙擊 Index0 進入AdcHwUnit0-> General配置界面

▲ 圖 4.2.1

Adc Hardware Unit: ADC 硬體外設 Id 號
Adc Logical Unit: ADC 邏輯 Id 號
Adc Clock Reference：ADC 參考時鐘源，在 MCU->McuClockReferencePoint 中配置
Adc Voltage Reference Selection: ADC 參考電壓源
Adc Dma Channel ：配置 ADC DMA 傳輸通道
Adc Alignment：ADC 轉換結果對齊
Adc Resolution：ADC 解析度
ADC Startup Counter：在開始轉換前，設定一個 ADC 穩定時間
Adc Pre-Trigger Select：設定預觸發源
Adc Trigger Select ：設定觸發源
Adc Sample Time Option x ：設定 ADC 採樣時間
Adc Ptimer Prescaler Divider Select ：ADC ptimer 的預分頻器配置
Adc Ptimer Multiplication Factor Select for Prescaler ：ADC ptimer 的倍頻因子配置
Ptimer Sequence Error Interrupt Enable ：使能 Ptimer 序列錯誤中斷
Ptimer Sequence Error Notification ：填寫序列錯誤中斷的回調函數名稱
Adc Hardware Average Enable ：ADC 硬體均值濾波使能
Adc Hardware Average Select ：ADC 硬體均值濾波個數

4.2.2 AdcHwUnit0-> AdcChannel 最多可支持 32 個外部通道，4 個內部通道

▲ 圖 4.2.2

4.2.3 雙擊 Index0 進入 AdcHwUnit0-> AdcChannel-> AdcChannel_0 配置界面

▲ 圖 4.2.3

Adc Logical Channel ID: ADC 通道邏輯 ID 號
Adc Hardware Channel Id : ADC 硬體通道 Id 號，與 port 模塊中的配置對應
Adc Channel Limit Check: ADC 通道監測使能
Adc Channel Range Select : 選擇檢測限制類型，當 ADC 轉換結果在設定類型的邊界外時或邊界內時，可以生成通道事件，類型如下：
ADC_RANGE_ALWAYS: 全範圍
ADC_RANGE_BETWEEN: 在上限值與下限值之間，含上限值
ADC_RANGE_NOT_BETWEEN: 超出上限值或低於下限值，含下限值
ADC_RANGE_NOT_OVER_HIGH: 低於上限值，含上限值
ADC_RANGE_NOT_UNDER_LOW: 高於下限值
ADC_RANGE_OVER_HIGH: 高於上限值
ADC_RANGE_UNDER_LOW：低於下限值，含下限值
Adc Channel Resolution：ADC 解析度，在 AdcHwUnit0-> General 配置界面已經配置好
Adc Channel Sample Time Option：ADC 採樣時間，可選 SAMPLE_TIME_OPTION:0-4
Adc Channel Sample Time：根據所選 SAMPLE_TIME_OPTIONx 自動計算出採樣時間數值

4.2.4 AdcHwUnit0-> AdcGroup 配置界面，對 ADC 通道進行組合，進行組轉換

▲ 圖 4.2.4

4.2.5 雙擊 Index0 ，進入 AdcGroup->AdcGroup_0->General 配置界面

▲ 圖 4.2.5

Adc Group Access Mode : ADC 轉換結果訪問模式配置，單訪問模式、流訪問模式、流訪問模式需配合 Adc Group Streaming Buffer Mode 、Adc Group Streaming Number Samples 配置去使用
Adc Group Conversion Mode：ADC 轉換模式配置、單次轉換、連續轉換
Adc Group Id: ADC 組 id 號
Adc Group Priority: ADC 組的優先級配置，在 ADC->General->Adc Priority Mechanism 下配置為非 ADC_PRIORITY_NONE 時，可以啟用 ADC 組的優先級配置
Adc Group Replacement: 在轉換過程中，ADC 組被高優先級 ADC 組打斷時的替換機制。ADC_GROUP_REPL_ABORT_RESTART 中止/重啟機制：在轉換過程中，當前 ADC 組被更高優先級的 ADC 組打斷時，則會在更高優先級的 ADC 組轉換完成後重新啟動當前 ADC 組轉換

ADC_GROUP_REPL_SUSPEND_RESUME 掛起/恢復機制：在轉換過程中，當前 ADC 組被更高優先級的 ADC 組打斷時，則會在更高優先級的 ADC 組轉換完成後繼續當前 ADC 組轉換

Adc Transfer Type : ADC 傳輸類型
Adc Group Notification :啟用 ADC 組轉換完成後的通知機制，填入回調函數名稱
Adc Group Streaming Buffer Mode:將緩存區為線性緩衝區（buffer 滿時停止轉換）或循環緩衝區（buffer 滿時進行覆蓋）
Adc Group Streaming Number Samples: 在流訪問模式下，每個通道需要獲取的 ADC 值的數量，單訪問模式下默認為 1
Adc Group In Back to Back Mode:使能表示通道按順序發生轉換，儘可能的快，並且不會導致內部 Ptimer 錯誤
Adc Group Uses Channel Delays:啟用用戶自定義通道延時，在 AdcGroup_0-> AdcChannelDelay 配置
Adc Delay Next Ptimer: Ptimer 預觸發器有 8 個通道用來觸發 ADC 組轉換，當使用 Ptimer 預觸發器來觸發 ADC 組轉換時，不同的 Ptimer 預觸發器通道之間應根據當前組的轉換時間來間隔相應的時間，避免同時觸發導致 ADC error
Adc Ptimer Period For Continous Mode:如使用 Ptimer 連續進行預觸發 ADC 組轉換時，應設定 Ptimer 周期值大於 ADC 組轉換時間
Adc Hardware Average Enable: ADC 硬體採樣均值濾波使能
Adc Hardware Average Select: 選擇 ADC 硬體採樣均值濾波時間

4.2.6 AdcGroup->AdcGroup_0->AdcGroupDefinition 配置界面，添加該 ADC 組的通道

▲ 圖 4.2.6