ARM控制器外设（史上最全）二

ARM微控制器外设：ADC简介

Data Converter：

1、ADC 模数转换器

2、DAC 数模转换器

为什么要用数据转换器：

1、微控制器是离散的数字器件，而实际的物理信号都是连续模拟的。

2、通过传感器将待测量的模拟信号转换成电信号

3、通过模拟——数字转换器ADC将传感器的电信号转换成离散的数据，便于MCU处理。

Flash ADC：Flash Converter ADC：

1、优势：速度极快

2、缺点：非常复杂

Counting ADC

ARM微控制器外设：ADC基础

ADC是如何工作的：

1、SA转换器：

1、相当快

2、中等复杂

2、SA-ADC在微控制器中很常见：

1、在微控制器中很常见

2、通常为8~12位

3、多路复用模拟通道

ADC参数：

1、位元：分辨率=2^(-n)（8bits=0.39%）

2、速度：取决于工作时钟频率和位

3、范围：0~5V,0~10V,-5~+5V等等

4、通道：区分通道和转换器

ADC的校准：

1、ADC的输出结果需要进行校准：

1、ADC存在失调电压

2、ADC的增益也不为1

3、工作环境变化

2、NormResult=GCC,ADCResult=OCC：

1、GCC增益校正常数

2、OCC偏移校正常数

3、至少需要两个已知测量点

4、INL和DNL

奈奎斯特采样定理：

1、当我们采样一个固有频率，我们至少要使用它最大频率的2倍的采样系统来进行采集才能做到信号的不失真

2、混叠

ARM微控制器外设：ADC寄存器与编程

步骤：

1、启用对应的ADCO时钟模块

2、配置ADCO的控制寄存器，将输入引脚设置为模拟功能

3、检查转换完成标志并阅读结果

Kinetis ADC Control Registers：控制模式：

1、ADCO_CFG1：时钟分隔器/模式/样本时间

2、ADCO_CFG2：Mux选择

3、ADCO_SC2：转换有效/电压参考

4、ADCO_SC3：转换启用/硬件平均值

5、ADCO_SC1A：转换完整标志/AIEN

ADC编程实操

挑战实验

嵌入式系统的接口与设计

外扩接口功能：

1、MCU无法做所有事情，特殊组件和电路总是需要的

2、输出：

1、LED、Teg-LED、继电器、LCD、蜂鸣器

2、扬声器、电机、IrDA

3、输入：

1、开关、按钮、键盘

2、传感器

4、接口：UART、SPI、I2C.....

LED：

1、LED将电转化为可见光

2、PN节结构，正向导通发光，反向截至熄灭

3、多种颜色、多种尺寸、多种封装

4、控制流经电流决定其亮度（需要使用限流电阻）

5、LED具有一定的响应速度

7-segment LED 7段数码管：

1、把7个细长的LED排成“日”字型

2、单独控制每个段的亮灭，可以表示出数字0~9

3、使用多个数码管表示数字

4、应用非常广泛

5、多种颜色，多种尺寸

Switch-开关：

1、开关有两种状态-闭合和断开

2、船形开关，拨位开关

3、同一个开关可以提供多组触点

按键：

1、带有自恢复装置的开关，常开常闭型

2、各种形状，各种尺寸

3、耐高压，轻触式，带指示

4、一个按键也可以提供多组触点

5、用于产生一个脉冲

6、按下和释放的时刻会有抖动

7、需要设计去抖动电路或软件去抖

键盘：

1、不同于开关，按键可以自行释放

2、如果多个按键不会同时按下，就可以做成键盘，利用扫描方式获取按键信息，减少占用IO数目

LCD/OLED：

1、LCD液晶显示器：字段型、点阵字符型、点阵图形型

2、OLED有机电致发光器件

蜂鸣器：

1、将电转换为声的器件

2、电平驱动和脉冲驱动

3、蜂鸣器驱动电路：

1、蜂鸣器需要较大电流，MCU的IO不能提供足够的电流

2、需要使用驱动电路

继电器：

1、继电器用于输出隔离

2、电磁线圈

3、单刀双掷，双刀双掷

4、常开常闭节点

5、耐高压，大电流

6、基于电磁作用，控制信号和被控制开关之间没有电气联系，被控制端的电气干扰被有效的隔离

光耦：

1、用于输入隔离，避免外部输入的噪声进入单片机系统

2、静电冲击ESD保护

3、多通道，不同封装

4、速率，工作电压

传感器：传感器是将外界信息按一定规律转换成可用信号的机械电子装置

交/直流电机：

1、将电能转换成机械能的电机

2、功率大，扭矩大

嵌入式系统的实例

嵌入式系统设计：

1、从最小系统到完整功能

2、从内部模块到外围电路

3、从软件编程到硬件设计