C8051F340的ADC差分输入测量值偏小是怎么回事?

2020-01-16 18:30发布

先说一下情况:
单端测量的时候,即P1.1作为输入的时候,测量是准确的
差分测量的时候,P1.1是AIN+,P1.2是AIN-, P1.1 = 2V,P1.2 = 1V
测量结果mv = 498mv

测量条件:
参考电压是内部参考电压=2.44V,SAR CLOCK = 3MHZ,采用内部时钟=12MHZ

请帮忙看一下程序,是哪里出问题了呢?
主要是看ADC初始化和ADC中断函数

程序如下:
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// Includes
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#include "c8051F340.h"                 // SFR declarations
#include <stdio.h>

//-----------------------------------------------------------------------------
// 16-bit SFR Definitions for 'F34x
//-----------------------------------------------------------------------------

sfr16 TMR2RL   = 0xca;                 // Timer2 reload value
sfr16 TMR2     = 0xcc;                 // Timer2 counter
sfr16 ADC0     = 0xbd;                 // ADC0 result

//-----------------------------------------------------------------------------
// Global CONSTANTS
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#define SYSCLK       12000000          // SYSCLK frequency in Hz
#define BAUDRATE     115200            // Baud rate of UART in bps

sbit LED = P2^2;                       // LED='1' means ON

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// Function PROTOTYPES
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void SYSCLK_Init (void);
void PORT_Init (void);
void Timer2_Init(void);
void ADC0_Init(void);
void UART0_Init (void);

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// MAIN Routine
//-----------------------------------------------------------------------------

void main (void)
{
   PCA0MD &= ~0x40;                    // WDTE = 0 (clear watchdog timer
                                       // enable)

   SYSCLK_Init ();                     // Initialize system clock to
                                       // 24.5MHz
   PORT_Init ();                       // Initialize crossbar and GPIO
   Timer2_Init();                      // Init Timer2 to generate
                                       // overflows to trigger ADC
   UART0_Init();                       // Initialize UART0 for printf's
   ADC0_Init();                        // Initialize ADC0

   EA = 1;                                                                 // enable global interrupts
   while (1) {                         // spin forever
   }
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// Initialization Subroutines
//-----------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------------------------------------------------------
// SYSCLK_Init
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// Return Value:  None
// Parameters:    None
//
// This routine initializes the system clock to use the internal 12MHz
// oscillator as its clock source.  Also enables missing clock detector reset.
//
//-----------------------------------------------------------------------------
void SYSCLK_Init (void)
{
   OSCICN = 0x83;                      // configure internal oscillator for
                                       // 12MHz / 1
   RSTSRC = 0x04;                      // enable missing clock detector
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// PORT_Init
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// Return Value:  None
// Parameters:    None
//
// Configure the Crossbar and GPIO ports.
// P0.4 - UART TX (push-pull)
// P0.5 - UART RX
// P1.1 - ADC0 analog input
// P2.2 - LED (push-pull)
//
//-----------------------------------------------------------------------------
void PORT_Init (void)
{
   XBR0     = 0x01;                    // Enable UART0
   XBR1     = 0x40;                    // Enable crossbar and weak pull-ups
   P0MDOUT |= 0x10;                    // Set TX pin to push-pull
   P2MDOUT |= 0x04;                    // enable LED as a push-pull output
   P1MDIN &= ~0x06;                    // set P1.1 as an analog input
   P1SKIP  &= ~0x06;                    //datasheet上说要skip
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// Timer2_Init
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// Return Value:  None
// Parameters:    None
//
// Configure Timer2 to 16-bit auto-reload and generate an interrupt at 100uS
// intervals.  Timer 2 overflow automatically triggers ADC0 conversion.
//
//-----------------------------------------------------------------------------

void Timer2_Init (void)
{
   TMR2CN  = 0x00;                     // Stop Timer2; Clear TF2;
                                       // use SYSCLK as timebase, 16-bit
                                       // auto-reload
   CKCON  |= 0x10;                     // select SYSCLK for timer 2 source
   TMR2RL  = 65535 - (SYSCLK / 10000); // init reload value for 100uS
   TMR2    = 0xffff;                   // set to reload immediately
   TR2     = 1;                        // start Timer2
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// ADC0_Init
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// Return Value:  None
// Parameters:    None
//
// Configures ADC0 to make single-ended analog measurements on pin P1.1
//  
//-----------------------------------------------------------------------------

void ADC0_Init (void)
{
   ADC0CN = 0x02;                      // ADC0 disabled, normal tracking,
                                       // conversion triggered on TMR2 overflow

   REF0CN = 0x03;                      // Enable on-chip VREF and buffer

   AMX0P = 0x13;                       // ADC0 positive input = P1.1
   AMX0N = 0x14;                       // ADC0 negative input = P1.2
                                       //  Differential mode

   ADC0CF = ((SYSCLK/3000000)-1)<<3;   // set SAR clock to 3MHz

   ADC0CF &= ~0x04;                     // right-justify results

   EIE1 |= 0x08;                       // enable ADC0 conversion complete int.

   AD0EN = 1;                          // enable ADC0
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// UART0_Init
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// Return Value:  None
// Parameters:    None
//
// Configure the UART0 using Timer1, for <BAUDRATE> and 8-N-1.
//
//-----------------------------------------------------------------------------

void UART0_Init (void)
{
   SCON0 = 0x10;                       // SCON0: 8-bit variable bit rate
                                       //        level of STOP bit is ignored
                                       //        RX enabled
                                       //        ninth bits are zeros
                                       //        clear RI0 and TI0 bits
   if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 < 1) {
      TH1 = -(SYSCLK/BAUDRATE/2);
      CKCON |=  0x08;                  // T1M = 1; SCA1:0 = xx
   } else if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 < 4) {
      TH1 = -(SYSCLK/BAUDRATE/2/4);
      CKCON &= ~0x0B;                  // T1M = 0; SCA1:0 = 01
      CKCON |=  0x01;
   } else if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 < 12) {
      TH1 = -(SYSCLK/BAUDRATE/2/12);
      CKCON &= ~0x0B;                  // T1M = 0; SCA1:0 = 00
   } else if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 < 48) {
      TH1 = -(SYSCLK/BAUDRATE/2/48);
      CKCON &= ~0x0B;                  // T1M = 0; SCA1:0 = 10
      CKCON |=  0x02;
   } else {
      while (1);                       // Error.  Unsupported baud rate
   }

   TL1 = TH1;                          // init Timer1
   TMOD &= ~0xf0;                      // TMOD: timer 1 in 8-bit autoreload
   TMOD |=  0x20;
   TR1 = 1;                            // START Timer1
   TI0 = 1;                            // Indicate TX0 ready
}

//-----------------------------------------------------------------------------
// Interrupt Service Routines
//-----------------------------------------------------------------------------

//-----------------------------------------------------------------------------
// ADC0_ISR
//-----------------------------------------------------------------------------
//
// This ISR averages 2048 samples then prints the result to the terminal.  The
// ISR is called after each ADC conversion which is triggered by Timer2.
//
//-----------------------------------------------------------------------------

void ADC0_ISR (void) interrupt 10
{

   static  long accumulator = 0;     // Accumulator for averaging
   static unsigned int measurements = 2048;  // Measurement counter
   unsigned long result=0;
   unsigned long mV;                         // Measured voltage in mV

   AD0INT = 0;                               // Clear ADC0 conv. complete flag

   accumulator += ADC0;
   measurements--;

   if(measurements==0)
   {  
      measurements = 2048;
      result = accumulator / 2048;
      accumulator=0;

      // The 10-bit ADC value is averaged across 2048 measurements.  
      // The measured voltage applied to P1.4 is then:
      //
      //                           Vref (mV)
      //   measurement (mV) =   --------------- * result (bits)
      //                       (2^10)-1 (bits)

      mV =  result * 2440 / 1023;   
      printf("P1.1 voltage: %ld mV ",mV);
   }

   LED=~LED;                           // Toggle LED
}
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