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2812搜查令+TMS320F2812 DSP编程之AD采样精度的校准算法(转)

2019-07-15 16:01发布

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2812搜查令+TMS320F2812 DSP编程之AD采样精度的校准算法


F2812内部集成了ADC转换模块。该模块是一个12位、具有流水线结构的模数转换器，内置双采样保持器（S/H），可多路选择16通道输入，快速转换时间运行在25 MHz、ADC时钟或12.5 Msps，16个转换结果寄存器可工作于连续自动排序模式或启动/停止模式。在实际使用中，ADC的转换结果误差较大，如果直接将此转换结果用于控制回路，必然会降低控制精度。（最大转换误差可以达到9%左右） F2812的ADC转换精度较差的主要原因是存在增益误差和失调误差，要提高转换精度就必须对两种误差进行补偿。 对于ADC模块采取了如下方法对其进行校正： 选用ADC的任意两个通道（如A3，A4）作为参考输入通道，并分别提供给它们已知的直流参考电压作为输入（RefHigh和RefLow），通过读取相应的结果寄存器获取转换值，利用两组输入输出值求得ADC模块的校正增益和校正失调，然后利用这两个值对其他通道的转换数据进行补偿，从而提高了ADC模块转换的准确度。实现校准的硬件电路在本文中不作描述，在有关资料中可以查到。下面是该算法的C语言实现：//首先计算两个通道的参考电压转换后的理想结果 //     A4 = RefHigh = 2.5V  ( 2.5*4095/3.0 = 3413 ideal count)//     A3 = RefLow  = 0.5V  ( 0.5*4095/3.0 = 683 ideal count) #define     REF_HIGH_IDEAL_COUNT   3413#define     REF_LOW_IDEAL_COUNT    683#define  SAMPLES       63//定义所需的各个变量Uint16  Avg_RefHighActualCount; Uint16  Avg_RefLowActualCount; /  Uint16  CalGain;                                                 // Calibration Gain    Uint16  CalOffset;                                              // Calibration OffsetUint16  SampleCount;Uint16 RefHighActualCount;Uint16 RefLowActualCount;//对各个变量进行初始化void InitCalib(){    Avg_RefLowActualCount = 0;    Avg_RefLowActualCount  = 0;    Avg_RefHighActualCount = 0;    RefHighActualCount = 0;    RefLowActualCount = 0;       CalGain   = 0;    CalOffset = 0;       SampleCount = 0;}//获得校准增益和校准失调// Algorithm: Calibration formula used is:////  ch(n) = ADCRESULTn*CalGain - CalOffset   // n = 0 to 15 channels//  CalGain =   (RefHighIdealCount - RefLowIdealCount)//                       -----------------------------------------//                      (Avg_RefHighActualCount  - Avg_RefLowActualCount)////  CalOffset = Avg_RefLowActualCount*CalGain - RefLowIdealCount////  A running weighted average is calculated for the reference inputs:////  Avg_RefHighActualCount = (Avg_RefHighActualCount*SAMPLES//                            + RefHighActualCount) / (SAMPLES+1)////  Avg_RefLowActualCount  = (Avg_RefLowActualCount*SAMPLES//                                         + RefLowActualCount) / (SAMPLES+1)//    void GetCalibParam(){ RefHighActualCount = AdcRegs.ADCRESULT4 >>4; RefLowActualCount = AdcRegs.ADCRESULT3 >>4; if(SampleCount > SAMPLES)  SampleCount = SAMPLES; Avg_RefHighActualCount = (Avg_RefHighActualCount * SampleCount         + RefHighActualCount) / (SampleCount+1); Avg_RefLowActualCount  = (Avg_RefLowActualCount * SampleCount                              + RefLowActualCount) / (SampleCount+1); CalGain = (REF_HIGH_IDEAL_COUNT - REF_LOW_IDEAL_COUNT)                        / (Avg_RefHighActualCount  - Avg_RefLowActualCount); CalOffset = Avg_RefLowActualCount*CalGain - RefLowIdealCount; SampleCount++; } //在ADC_ISR中，对其他各个通道的结果进行修正：interrupt void  adc_isr(void){GetCalibParam();......newResult n= AdcRegs.ADCRESULTn*CalGain - CalOffset;...... }
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