手把手学习NXP S08P 系列单片机（五）

NXP管管

手把手学习NXP S08P 系列单片机（五）

手把手学习NXP S08P系列单片机的往期内容有：

一、开发环境与新建工程

二、启动代码与GPIO

三、看门狗与时钟

四、定时器+RTC+CRC

S08P系列微控制器是NXP推出的基于8位内核的微控制器，该系列产品在单一芯片上集成了丰富外设，例如触摸传感接口(TSI)、EEPROM和电机控制FlexTimer等，这些高度集成的外设可以帮助用户简化PCB设计和降低系统成本。

这一期将要向大家介绍的外设是模数转换器（ADC），模拟比较器（ACMP）以及触摸传感接口（TSI）本文包含较多的代码，那些源代码都可以在NXP官网www.nxp.com/S08P-Lite或飞锐泰克官网www.free-tech.com.cn免费下载。
本文是以S08PT60为例进行讲解，文中包含的寄存器描述等内容来源于该芯片的《参考手册》。如需了解更多信息，请下载对应芯片的参考手册进行学习。

ADC

1，简介
ADC(Analog-to-Digital) 可以将连续变化的模拟量转化为离散的数字信号，典型的ADC将模拟信号转化成标识为一定比例电压值的数字信号。
S08PT系列的ADC拥有12位精度，最多16个通道，最高可设置深度为8的FIFO，并具有结果自动比较功能。

2，寄存器
S08PT60的ADC控制寄存器如下表所示：

3，配置步骤

配置寄存器ADC_APCTLx，配置相关管脚I/O口功能；
配置寄存器ADC_SC3，配置时钟源、时钟分频、工作模式；
配置寄存器ADC_SC1，选择通道；

4，代码
使用ADC对电位器的电压进行采样，并读取ADC采样结果。
ADC函数

1. /* 初始化ADC
   
2. 
   
3. * */
   
4. 
   
5. void ADC_Init( void )
   
6. 
   
7. {
   
8. 
   
9.     /* 选择通道12 */
   
10. 
    
11.     ADC_APCTL1 = 0x00;
    
12. 
    
13.     ADC_APCTL2 = 0x10;
    
14. 
    
15.     /* 时钟源选择总线时钟 */
    
16. 
    
17.     ADC_SC3_ADICLK = CLOCK_SOURCE_BUS_CLOCK;
    
18. 
    
19.     /* 4分频 */
    
20. 
    
21.     ADC_SC3_ADIV   = ADC_ADIV_DIVIDE_4;
    
22. 
    
23.     /* 12位精度 */
    
24. 
    
25.     ADC_SC3_MODE   = ADC_MODE_12BIT;
    
26. 
    
27.     /* 短采样 */
    
28. 
    
29.     ADC_SC3_ADLSMP = 0;
    
30. 
    
31. }
    
32. 
    
33. /*触发指定通道ADC采集，并等待转换完成，读取结果
    
34. 
    
35. * */
    
36. 
    
37. unsigned short ADC_GetResult( unsigned char channel)
    
38. 
    
39. {
    
40. 
    
41.     ADC_SC1 = channel; // initial the ADC conversion, select ADC channel
    
42. 
    
43.     while( !ADC_SC1_COCO );
    
44. 
    
45.     return ADC_R;
    
46. 
    
47. }
    
48. 
    
49. 主函数
    
50. 
    
51. void main(void)

复制代码

以下是ADC模块的讲解与演示的视频：

模拟比较器(ACMP)

1，简介


S08P系列的ACMP可以对两个模拟电压进行比较，并将比较后的结果作为数字逻辑输出。
模拟比较器可以选择连接外部信号的PIN作为V+或V-的输入，也可以选择内部6位DAC作为V+或V-的输入。另外还可以软件配置电压迟滞值，可以任意输出极性触发中断。

2，寄存器

3，配置步骤
配置寄存器ACMP_C1选择DAC输出电压及使能DAC；
配置寄存器ACMP_C0选择输入；
配置寄存器ACMP_C2选择输入管脚；
配置寄存器ACMP_CS使能比较器。


4，代码
选择ACMP1接入外部电位器电压信号（PTA1）作为V-输入，内部DAC给定的值作为V+输入，ACMP对这两个量进行比较，并将比较结果赋值给LED0，通过观察LED0得到比较结果。

1. /* 配置模拟比较器
   
2. 
   
3. * 外部管脚PTA1/ACMP1的值和内部DAC比较
   
4. 
   
5. * 不开中断
   
6. 
   
7. * */
   
8. 
   
9. void ACMP_Init ( void )
   
10. 
    
11. {
    
12. 
    
13.     ACMP_C1_DACVAL = 35;             //参考电压为5V时:  6bit DAC: (36/64)*5 = 2.81V
    
14. 
    
15.     ACMP_C1 |= ACMP_C1_DACEN_MASK | ACMP_C1_DACREF_MASK;    // 使能DAC, 选择VDDA为参考电压
    
16. 
    
17.     ACMP_C0_ACPSEL = 0x03;          // ACMP 正相输入: DAC output
    
18. 
    
19.     ACMP_C0_ACNSEL = 0x01;          // ACMP 负相输入: 外部信号 PTA1/ACMP1
    
20. 
    
21.     ACMP_C2_ACIPE = 0x02;            // 使能ACMP1的输入为PTA1
    
22. 
    
23.     /* 不打开中断 */
    
24. 
    
25.     ACMP_CS_ACIE = 0;
    
26. 
    
27.     ACMP_CS_ACE = 1;   // 使能ACMP
    
28. 
    
29. }
    
30. 
    
31. void main(void) {
    
32. …
    
33. 
    
34.       ACMP_Init();
    
35. …               
    
36.       for(;;) {
    
37. 
    
38.         delay_ms(100);
    
39. 
    
40.         PIN_LED0_PD =ACMP_CS_ACO;
    
41. 
    
42.       } /* loop forever */
    
43. 
    
44. }

复制代码

以下是ACMP模块的讲解与演示的视频：

触摸按键(TSI)

1，简介


Touch Sensing Input (TSI)原理：
TSI模块由片内恒流源、开关、比较器、计数器和参考振荡器组成。触摸电极和地之间构成一个电容，这个电容和TSI内部的恒流源和比较器构成一个振荡器A，同样芯片内由另一组电容、恒流源、比较器构成参考振荡器B。
测量结果由振荡器A的采样周期与振荡器B的频率决定，最终体现为计数器的值。TSI测量开始时清空计数器，同时开始对电极充放电（启动振荡器A），完成N次扫描后（N是设定的已知数），停止计数，并将计数器的值写入TSI_CNT作为测量结果。测量结果由以下公式给出（具体推导请看参考手册）：

除了触摸电极的电容C_elec，其他值在程序中都是给定的。当有人体接近触摸电极时，等效地增大了电极与地之间的有效面积，使得电极板电容值增大（C_elec变大），计数器的值会变大。当检测值大于设定阈值时，TSI的触发标志位将置位，从而实现了对触摸感应事件的响应。
S08P系列的TSI模块不但灵敏，而且抗干扰能力很强。如果应用场景复杂，请参考官方软件库Touch-Sensing for MCU

2，寄存器

3，配置步骤

配置寄存器TSI_CS0，选择触发模式（软件触发或硬件触发）；
配置寄存器TSI_CS1，设置电极振荡输出的分频和扫描次数；
配置寄存器TSI_CS2，设置电极振荡器和参考振荡器的充放电电流，振荡器电压
配置寄存器TSI_CS0，使能TSI模块。

4，代码
读取上电复位后计数器中的值作为初始值，然后将后面计数器的值与初始值不断读取比较，当有触摸时，计数器的值发生明显变化，点亮LED7。
初始化

1. /* TSI初始化
   
2. 
   
3. * */void TSI_Init2(void)
   
4. 
   
5. {
   
6. 
   
7.     TSI_CS0 = 0;             //初始化TSI CS0
   
8. 
   
9.     TSI_CS0_STM = TSI_SOFTWARE_TRIGGER_SCAN;    //软件触发扫描
   
10. 
    
11.    
    
12. 
    
13.     TSI_CS1 = 0;             //初始化TSI CS1
    
14. 
    
15.     TSI_CS1_NSCN = 31;   //扫描通道32次
    
16. 
    
17.     TSI_CS1_PS = 1;        //2分频
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21.     TSI_CS2 = 0;              //初始化TSI CS2
    
22. 
    
23.     TSI_CS2_EXTCHRG = TSI_CHARGE_CURRENT_32uA;  //给电极振荡器充放电的电流源32 uA
    
24. 
    
25.     TSI_CS2_REFCHRG = TSI_CHARGE_CURRENT_64uA;  //给参考振荡器充放电的电流源64 uA
    
26. 
    
27. 
    
28. 
    
29.     TSI_CS0_TSIEN = 1;     //使能TSI
    
30. 
    
31. }
    
32. 
    
33. 基本函数：
    
34. 
    
35. 
    
36. 
    
37. /* 选择通道 */
    
38. 
    
39. void TSI_SetMeasuredChannel(uint8_t channel)
    
40. 
    
41. {
    
42. 
    
43.     TSI_CS3_TSICH   = channel;
    
44. 
    
45. }
    
46. 
    
47. /* 触发开始转换 */
    
48. 
    
49. void TSI_StartSoftwareTrigger(void)
    
50. 
    
51. {
    
52. 
    
53.     TSI_CS0_SWTS    = 1;
    
54. 
    
55. }
    
56. 
    
57. /* 返回完成标志 */
    
58. 
    
59. uint8_t TSI_GetEndOfScanFlag()
    
60. 
    
61. {
    
62. 
    
63.     return (TSI_CS0_EOSF);
    
64. 
    
65. }
    
66. 
    
67. /* 清除标志 */
    
68. 
    
69. void TSI_ClearEndOfScanFlag(void)
    
70. 
    
71. {
    
72. 
    
73.     TSI_CS0_EOSF = 1;
    
74. 
    
75. }
    
76. 
    
77. /* 读计数值 */
    
78. 
    
79. uint16_t TSI_GetCounter(void)
    
80. 
    
81. {
    
82. 
    
83.     return (uint16_t)(TSI_CNT);
    
84. 
    
85. }

复制代码

任务函数：

1. void main(void) {
   
2. 
   
3. …
   
4. 
   
5.     TSI_Init2();
   
6. 
   
7. …
   
8. 
   
9.     tsi_Test();
   
10. 
    
11.     for(;;) {        
    
12. 
    
13.         delay_ms(1000);
    
14. 
    
15.     } /* loop forever */
    
16. 
    
17. }
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. uint16_t pad2init_value; //初始化时读取的参考值
    
22. 
    
23. uint16_t pad2_value; // 实时值
    
24. 
    
25. uint16_t sum;
    
26. 
    
27. /* 触摸按键测试
    
28. 
    
29. * */
    
30. 
    
31. void tsi_Test(void)
    
32. 
    
33. {        
    
34. 
    
35.     uint8_t channel =2;// 测试通道
    
36. 
    
37.     int i;
    
38. 
    
39.     TSI_SetMeasuredChannel(channel); // 设置通道
    
40. 
    
41.     TSI_ClearEndOfScanFlag();//清标志位
    
42. 
    
43.     /* 重复采集初始值，再取平均值 */
    
44. 
    
45.     for(i=0;i<8;i++)
    
46. 
    
47.     {
    
48. 
    
49.         delay_ms(100);
    
50. 
    
51.         TSI_StartSoftwareTrigger();
    
52. 
    
53.         while(TSI_GetEndOfScanFlag()==0);
    
54. 
    
55.         sum += TSI_GetCounter();
    
56. 
    
57.         TSI_ClearEndOfScanFlag();
    
58. 
    
59.     }
    
60. 
    
61.     Pad2init_value = sum/8;
    
62. 
    
63.     /* 值变化后点亮LED */
    
64. 
    
65.     while(1)
    
66. 
    
67.     {
    
68. 
    
69.         TSI_StartSoftwareTrigger();
    
70. 
    
71.         delay_ms(200);
    
72. 
    
73.         pad2_value =TSI_GetCounter();
    
74. 
    
75.         if(pad2_value > pad2init_value + 50)
    
76. 
    
77.         {
    
78. 
    
79.             PIN_LED7_PD =0;//点亮LED1
    
80. 
    
81.         }
    
82. 
    
83.         else
    
84. 
    
85.         {
    
86. 
    
87.             PIN_LED7_PD =1; //关闭LED1
    
88. 
    
89.         }
    
90. 
    
91.         PIN_LED0_PD =!PIN_LED0_PD;
    
92. 
    
93.     }
    
94. 
    
95. }

复制代码

以下是TSI模块的讲解与演示的视频：

S08P系列产品

S08P系列产品是基于恩智浦S08内核的5V 8位高性能微控制器，该系列基于恩智浦独特设计的5V平台，集成了PWM波输出、EEPROM、触摸接口、ADC、比较器等丰富的外设资源，可在2.7到5.5V电压下工作，提供卓越的抗干扰能力，可满足工业控制和人机交互等严苛应用环境中的抗干扰需求，并符合电器安全标准IEC60730。
S08P系列包含了多种性能丰富，各具特色的子系列产品，用户可以根据不同的需求选择不同性能、不同性价比的产品。如需了解S08P系列不同型号产品的更多信息，请参看文章《8位S08P 5V MCU推荐选型》。
　　
飞锐泰克公司

北京飞锐泰克科技有限公司是从事电子元器件代理、推广、技术支持及嵌入式产品开发的技术型科技公司。2009年得到世界知名的NXP公司授权，推广NXP MCU。飞锐泰克希望通过技术方面的服务，能够让客户更深入的了解NXP单片机产品的优越性能和便捷的开发平台，帮助客户有效的降低成本，迅速的提升利润空间。




文章出处：恩智浦MCU加油站

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