系统级ADC芯片MSC1210介绍及应用

移校准等。内核中的32位累加器可实现24位结果的快速累加计算。

输入多路转换器将切换多路模拟输入信号到输入缓冲器。共有9路输入信号，其中1路为片内温度传感器信号，其余8路每路输入可设置单极性输入或差分输入，通过ADMUX寄存器可随意配置其输入信号的正确与负端。片内配置有模拟输入缓冲，当使用输入缓冲时，典型输入阻抗为10GΩ；当不使用模拟输入缓冲时，输入阻抗（单位为Ω）由时钟频率与增益决定：

PGA的增益可以设置为2 n(n=0～7)。通过PGA的使用，可以用效提高A/D转换结果的分辨率。如输入信号幅度为40mV，设置PGA=128，最小分辨率可达75nV。PGA的模拟输入可以通过设置ODAC寄存器进行偏置，最大偏置为输入范围的一半。

ADC的转换结果存储在ADRESH（高字节）、ADRESM（中字节）、ADRESL（低字节）中，配合总和寄存器和移位寄存器，可以方便地实现多次测量结果的累加和平均。总和寄存器是1个32位的值，被分为SUMR0（LSB）、SUMR1、SUMR2、SUMR3（MSB），可以进行最大256次测量结果的累加和平均。当然，要得到测量结果的平均值，应当使累加次数和平均次数一致。通过SSCON寄存器，可以设置成以下4种工作方式。

方式0：手动累加，每次测量完毕，将测量结果写入总和寄存器，完成累加。

方式1：ADC自动累加，根据SSCON中设置的累加次数，自动将测量结果累加到总和寄存器。

方式2：手动求平均值，将总和寄存器中的值除以次数，得到测量结果。

方式3：ADC自动累加后求平均，根据SSCON中设置的累加次数，自动完成测量结果的累加后求平均值。

下面的示意代码完成ADC高精度测量过程。单次测量结果可以通过直接读取ADRESH、ADRESM、ADRESL得到。

//设置ADC

PDCON=0x0f7; //打开转换器，系统时钟开启

ACLK=9； //设置ACLK频率

ADMUX=0x08; //选择第一通道正极性，AINCON负极性

ADCON0=0x30;//选择片内参考电压1.25V，关闭缓冲器，PGA=1

ADCON1=0x41;//单极性，滤波器自动模式，自校准

for(i=0;i4;i++) //四个采样周期自校准

{while(!(AIE0X20));

resultl=ADRESL;

resultm=ADRESM;

resulth=ADRESH;}

SSCON=0XDB; //方式3，ADC自动累加后求平均，采样16次累加

While(!(AISTAT0X40));//等待16次采样结果被累加完成

SMU=（SUMR3〈〈24〉+（SUMR2〈〈16〉+（SUMR18）+SUMR0;

4 MSC1210调试方式

MSC1210可以通过串口对Flash编程，内部Boot Rom中提供了调试用的相关函数，避免了购买昂贵的开发设备，使基于MSC1210的开发变得非常简单。

硬件方面需要在开发板上加一个RS232转换芯片，将MSC1210的串口和计算机串口之间连接起来；同时，设置上电时ALE和PSEN的状态来确定其编程/工作方式。MSC1210有串行和并行两种编程模式：PSEN=0、ALE=1时，为串行模式，即在线编程；PSEN=1、ALE=0时，为并行模式，要用到第三方的编程器。当二者皆为高电平时，为一般用户模式。一般用户模式允许对Flash程序存储器和Flash数据存储器编程。如复位时检测到一般模式，则编程模式结束。

软件方面，TI公司提供了TI Downloader插件，可以直接与Keil配置使用。安装完成TI download后，打开Keil,在Tools里面选择Customize Tools Menu,添加TI Downloader插件，并对其进行配置，如图2所示。

在Argument选项中，可以填入的参数为[/Ffilename][/Xcrystal freq.][/Poort][/Bbaud reat][/Hhwdconfig][/Tterm]

/Ffile:目标文件（.hex格式），在Keil环境中会自动用项目的目标文件代替（必选项）。

/Xfeq:MSC1210晶振频率（必选），X11指11.0592MHz。

/Pport:PC串口选择（必选须）。

/Bbaud:波特率（可选项）。

/H：如果设置该选项，则硬件寄存器被编程。

/T：如果设置该选项，下载完成后将弱出调试终端窗口（可选项）。

硬件配置寄存器（HCR0/HCR1）只能在编程模式下进行改写。此时，HCR0的地址为代码区807FH，HCR1的地址为807EH。通过如下程序进行配置（HCR0、HCR1各内容参见MSC1210 Datasheet）:

CSEG AT0807EH ；代码区地址设定

DB 0FCH ；HCR1的配置内容

DB 0FFH ；HCR0的配置内容

5 总结

MSC1210以其优越的模拟和数字性能，可以轻松地构建高精度测量系统。我们以MSC1210为核心，辅以少量的外围设备，设计了发电机转子绕组接地位置检测仪。充分利用了MSC1210的高精度优势，使故障定位的准确度有了很大提高。可以预见，MSC1210是便携式高精度测量系统的最佳选择。