[参考译文] MSP430F6769A：关于提高 A/D 转换的精度

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请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1301907/msp430f6769a-regarding-improving-accuracy-of-a-d-conversion

器件型号：MSP430F6769A
主题中讨论的其他器件：MSP-TS430PEU128

您好！

一如既往的感谢！

ΔΣ 正在编写代码、以提高24位 Δ Σ ADC 的精度。

我目前正在使用 Resource Explorer 示例代码 msp430f677xA_sd24b_06.c 查看 AD 转换的输出。

当前、输入电源电压= 3.3V、基准电压= 1.25V (外部)、输入电压= 1.0V。

在几乎没有更改程序的情况下、我们能够实现大约14位或更低的性能。但是、性能并不符合所述的要求。

这里有一个问题。

・我应该使用什么代码来将 OSR 增大到1024？我将 SD24BOSRx 设置为 OSR=9、但结果是通常值的27倍？它已经上升到大约。

・什么代码用于执行 AD 转换？这是通过 SD24BISR 实现的吗？我无法从这个程序中看到 SD24BISR 的内部、这很令人困惑。

・我想使用 IQmathlib、所以我得到了库并将其包括在内、但是我应该如何编写这个程序来进行 AD 转换呢？

MSP430 IQmathLib 用户指南01.10.00.05版用户指南

https://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/IQmathLib/latest/exports/MSP430-IQmathLib-UsersGuide.pdf

我不知道该怎么说。"

我将使用 MSP-TS430PEU128并插入一个引脚接头来输入电压。 3.3V 电源电压也从外部输入。

如果您有任何其他可以提高准确性的想法、敬请告知。

我很感激,如果你能给我一些建议,因为我是无知。

谢谢你。

俊晴

7 个月前

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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尊敬的俊晴：

若要将 OSR 设置为1024、请填充整个寄存器、使 SD23BOSRx = 0x3FF
SD24BCCTLx 寄存器包含了控制转换的位置。
1. SD24SCSx 位允许不同的选项、包括外部触发器、组触发器、或设置开始转换位。
2. SD23SC 为开始转换位
3. 示例代码
对于 IQ 数学、您需要使用_IQN (float a)函数将 ADC 转换的结果转换为 IQ 数、然后使用 IQ 数学变量类型执行数学函数。有关详细信息、请参阅用户指南

除了软件数字滤波器外、具有良好的模拟前端也有助于改善结果。我们对三相电子电表的实施提供了一些模拟前端的示例。尽管预期的输入信号是120V @ 60Hz 或240V @50Hz (世界各地的典型电源线)。

此致、
卢克

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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您好、 Luke

感谢您的回答！

我仅设置了我理解的部分。

当我把 SD23BOSRx 寄存器设置为0x3FF 时、6位的值(64倍)增加了、如图所示。您知道原因吗？

我已经看到过代码示例、目前正在使用该代码进行转换。 SD23SC 是转换开始位、但它是否也适用于转换操作？

执行 IQ 数学函数时、不清楚使用哪个函数以及替换哪个值。关于问题2、我想如果你知道 AD 转换函数公式和要替代的值、就可以使用这个公式、但我想知道这一点。

我为我的无知道歉。

如果你愿意教我的话。

谢谢你。

俊晴

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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您好、 Luke

我稍微更改一下回复。

3.我做了一个这样的程序。这个程序是 Luke 教我的修改。

我将在 ch0上测量。

但结果保持不变。

您仍在错误地使用它吗？

#define GLOBAL_IQ 24
#包含
#包含

浮点结果；
_iQ24 IQ_结果；

空 main (void)｛

空 main (void)
{

WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD；

SD24BCTL0 = SD24SSEL_1 | SD24DIV4；

SD24BINCTL0 = SD24GAIN_1 | SD24INTDLY0；

SD24BCCTL0 = SD24SNGL | SD24DF1；

SD24BIE |= SD24IE0；

SD24BOSR0 |= 0x3FF；

__delay_cycles (0x3600)；

while (1)
{
SD24BCCTL0 = SD24SC；
__ bis_SR_register (LPM0_bits | GIE)；
___ no_operation();
___ no_operation();
｝

｝

#if defined (__TI_Compiler_version__)|| defined (__IAR_SYSTEMS_ICC__)
#pragma vector=SD24B_vector
__interrupt void SD24BISR (void)
#Elif 已定义(_ GNU _)
void __attribute_((interrupt (SD24B_vector))) SD24BISR (void)
#else
#错误编译器不受支持!
#endif
{

开关(SD24BIV)
{
案例 SD24BIV_SD24OVIFG：
中断；
案例 SD24BIV_SD24TRGIFG：
中断；
情况 SD24BIV_SD24IFG0：
IQ_Results =_iq24 (结果)；
IQ_RESULTS = SD24BMEMH0；
IQ_RESULTS =(IQ_RESULTS << 16)| SD24BMEML0；
中断；
案例 SD24BIV_SD24IFG1：// SD24MEM1 IFG
中断；
案例 SD24BIV_SD24IFG2：// SD24MEM2 IFG
中断；
｝

__ bic_SR_register_on_exit (LPM0_bits)；//退出 LPM0

｝

谢谢！

俊晴

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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尊敬的俊晴：

在您的 ISR 中 SD24BIV_SD241FG0情况下、我相信顺序错误。

unsigned long results;
_iq24 IQ_results;
...
case SD24BIV_SD24IFG0:   
    results = SD24BMEMH0;
    results = (results << 16) | SD24BMEML0;
    IQ_results = _IQ24(results);
    break;
...

两次测试之间的差异。电压=代码* VREF/最大代码

256 OSR (默认)-最大值为 FF FFFF (16777216)

记录值- 15072365

电压= 15072365 * 1.25 / 16777216 = 1.123 (四舍五入为最接近的千分之一)

----------------

1024 OSR -最大值为4000 0000 (1073741824)

记录值- 964826962

电压= 964826962 * 1.25 / 1073741824 = 1.123 (四舍五入为最近的千分之一)

--------

至于为什么该值要大64倍、这是基于创建满量程范围的公式。 FS = 2^(3* log2 (OSR))、过采样为1024的满量程范围比默认256过采样的满量程范围大64倍。

另一项检查是对满量程范围进行分频以获得其比率。 1073741824/16777216 = 64。

当设置 SC 位时、它将开始采样和转换、当整个过程完成时、它将生成中断。 IQMath 可被用来创建实际电压值、正如我在上面的数学运算中所做的那样。或者、如果您要创建 Vrms、IRMS、Power 等统计信息、 IQMath 可以帮助解决大的乘法和除法。

此致、
卢克

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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您好、Luke

非常感谢！我对 OSR 的理解加深了！

但出现了一个问题。

无符号长整型结果；
_iQ24 IQ_结果；
...
情况 SD24BIV_SD24IFG0：
结果= SD24BMEMH0；
结果=(结果<< 16)| SD24BMEML0；
IQ_Results =_iq24 (结果)；
中断；
...

当我更改了上面的程序时、IQ_Results 的值发生了很大变化。

详情请查看图片。

这是否意味着结果将为 float 类型且结果将为_iq24 (results)？

但是、由于我缺乏相关知识、即使我将其更改为浮点型、

结果=(结果<< 16)| SD24BMEML0；

如果将其设置为浮点类型、将无法编译、因为采用了此语句。我不知道如何更改它。

我很抱歉没有告诉你所有的时间,但我想得到你的知识。

谢谢你。

俊晴

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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尊敬的俊晴：

编译器可能会指出您无法对浮点数进行按位运算。 float 和 IQMath 具有与整数不同的表示形式、因此按位函数无法提供正确的结果。经过进一步研究、我认为我们不需要在这里使用浮点数据类型。

您可以直接将结果转换为 IQ24数字。

int32_t results;
_iq24 IQ_results;
...
case SD24BIV_SD24IFG0:
//Get and store results from the ADC
results = SD24BMEMH0;
results = (results << 16) | SD24BMEML0;
IQ_results = (_iq24) (results >> 8);

要查看 IQMath 的值、请右键单击"Expressions"窗口、然后转到 Q 值并选择与 IQMath 编号对应的 Q 值。

--------

另一个设计决策是您要使用的数学类型。您可能需要使用不同的 IQ 类型来防止溢出、而这将需要您进行一些正确的移位。

要在 IQMath 数和十进制之间进行转换、可以对 IQMath 用户指南中列出的值进行反向运算。

反向运算将是2^n * Xiq = xi。例如、如果我们获取您的数字： 964826962。将其存储为 IQ24、我们会执行8位右移、然后转换为 IQ24。结果是 Xiq = 0.2246412635。为了返回到原始数字、我们将取0.2246412635 * 2^24、然后左移8。

我建议测试不同的操作和条件、因为您希望在预期的应用用例中防止数据溢出。

此致、
卢克

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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当我更改上述程序时，IQ_results 的值发生了很大变化。

当然是这样了。将整数转换为 IQ24格式时、请将其左移24位。这会将整数的二进制点与 IQ24格式的二进制点对齐。导致24位结果消失。其中包括 ADC 结果的24位中的16位。

如果您从合适的方法开始、那么该转换效果要好得多。就像一个浮子。

最好将您的比例因子应用于 ADC 结果、然后切换到 IQ24。实际上可以一步完成。假设您具有 IQ24格式的换算系数、只需乘法即可。无需使用 IQmath 函数、只需进行常规乘法即可。

由于您以零小数位数和24作为起始值、结果将为24、因此为 IQ24格式。假设换算系数不会导致整数部分溢出、则效果很好。如果发生溢出、您需要使用不同的 IQ 格式。

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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您好、Luke

感谢您的回答！

很抱歉这么晚才回复。另外、我还有问题。

正如您所说、我能够表达 IQ 值。

有关计算结果、请查看用户指南、更改 N 值以查看数字值。

让我们更改该程序以找出溢出的各种条件和操作。

如果您对条件或操作有任何疑问、请随时与我们联系。

现在我有一个问题。

您可能需要使用不同的 IQ 类型来防止溢出

这是否意味着 IQN 的 N 值必须准确？

例如、对于分辨率为24位的 ADC、较好的情况是 IQ24、但如果为 IQ28或 IQ16、则会造成不便。

谢谢！

俊晴

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1139930 points

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大家好、David

感谢您的回答！

理解以下说法是否正确？如果您尝试为 IQ24获取一个24位值、它将向左移动24位、因此您将无法获得16位的 ADC 值。

我目前正在尝试通过将结果乘以适当的比例因子来使 Q 值合适。

当前的情况是默认偏移二进制状态、我已经确认了大约964827590的输出、但即使输出加倍、它也会立即达到16777216。

在这种情况下、即使 IQN 加倍、也不会达到16777216吗？

我很抱歉我缺乏知识。

如果您能告诉我、我将不胜感激。

谢谢！

俊晴
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0 admin 7 个月前

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大家好、David

抱歉、我没有足够的信息。

补充。

在这种情况下，即使是双倍的 IQN (IQ5或更低)也不会达到16777216吗？

关于这一点、当我查看用户指南(第10页、表2.2：IQMath 数据类型)时、_iq7的最大值为16,777,215…… 因此我认为它会小于1/2、_iq5。

https://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/IQmathLib/latest/exports/MSP430-IQmathLib-UsersGuide.pdf

谢谢！

俊晴
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MSP 低功耗微控制器（参考译文帖）

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[参考译文] MSP430F6769A：关于提高 A/D 转换的精度