msp430內部含有ADC12模塊，可以完成12位的模數轉換，當對精度或其他指標要求不高時，可以選用430單片機內部的ADC12完成模數轉換工作。這里主要實現了一個比較通用的ADC12模塊初始化程序，具體的數據存儲和處理需要自己在中斷處理函數中添加。

硬件介紹：

msp430單片機內的ADC12模塊的特點如下：12位轉換精度，1位非線形誤差，1位非線形積分誤差；多種時鐘源給ADC12模塊，切本身自帶時鐘發生器；內置溫度傳感器；TimerA/TimerB硬件觸發器；8路外部通道和4路內部通道；內置參考電壓源和6種參考電壓組合；4種模式的模數轉換；16bit的轉換緩存；ADC12關閉支持超低功耗；采用速度快，最高200Kbps；自動掃描和DMA使能。430內部的ADC12功能還是蠻強大的，可以有定時器觸發模數轉換開始，還可以和內部的DMA模塊共同使用，完成高速的采樣轉儲等高級功能。

這個AD的轉化公式如下，可以根據它計算采樣的模擬電壓值：

使用AD是還要注意采樣時間，430單片機的模數ADC12模塊的等效模擬電壓輸入電路如下：

其中VS是信號源電壓，RS是信號源內阻，VI在Ax(ADC12模塊模擬輸入端)上的電壓，RI單片機內多路開關等效電阻，VC是保持電容上的電壓(ADC12模塊采樣的電壓)，CI 是電容的值。需要根據這些值計算采樣時間：

代入單片機上的參數后公式如下：

我的程序中采樣時間設的是4us，可以算出如果用我的程序(不更改采樣時間)的話，最大信號源內阻可以是6.8k，當信號源內阻更大時，可以自己按要求設采樣時間(在程序的初始化函數內的寄存器設置部分)。

還有，ADC模數轉換時要求參考電壓等很穩定，為了達到這個要求，德州儀器要求這部分的電路如下：

即：所有參考源和電源均并聯一組 0.1uF和10uF的電容。

硬件部分就說這么多了；如果需要更詳細的說明，參考用戶指南。

程序實現：

程序主要實現的是一個比較通用的初始化程序，內容如下：

char ADC12Init(char n,char channels[],char rep)

{

    if(n>15)

        return 0;

    //SHT0_0 

    ADC12CTL0 = ADC12ON + MSC + SHT0_0 + REFON + REF2_5V;// 開啟ad,參考電壓2.5v

    ADC12CTL1 = SHP + ADC12SSEL_3;                  //Use sampling timer, SMCLK

    for(int i = 0;i < n;i++)

    {

        if(channels[i] >= 0x80)

            return 0;

        *(char*)(ADC12MCTL0_ + i) = channels[i];    //每個MCTL設置

    }

    *(char*)(ADC12MCTL0_ + n - 1) |= EOS;           //序列結束

    if(rep != 0)                                  //多次轉換

    {

        ADC12CTL1 |= CONSEQ_3;

    }

    else

    {

        ADC12CTL1 |= CONSEQ_1;

    }

    ADC12IE = 1<<(n-1);                                 // Enable ADC12IFG.n-1

    return 1;

}

程序先判斷n 通道總數是否超過了可用的個數，超過則返回零然后設置ADC12CTL0和ADC12CTL1中不需要特殊設置的部分，然后在設置通道模式(根據rep參數的值)；for循環設置的是每個存儲寄存器的設置ADC12MCTLx ；*(char*)(ADC12MCTL0_ + n - 1) |= EOS; //序列結束 這句加入序列結束標志；最后設置中斷寄存器并返回成功設置標志。其中比較特殊的是ADC12MCTL0_，這個是430提供的頭文件中定義的ADC12MCTL0的地址值，以其為指針首址操作ADCMCTLx寄存器，從而利用循環設置寄存器的內容，大量減少了代碼行數。

參數channels[]是每個存儲寄存器的設置(除EOS位之外的)，含義如下：

channels[]:對應通道設置，高四位，參考源選擇；

低四位，通道選擇。具體如下：

SREFx Bits

6-4

Select reference

000 VR+ = AVCC and VR. = AVSS

001 VR+ = VREF+ and VR. = AVSS

010 VR+ = VeREF+ and VR. = AVSS

011 VR+ = VeREF+ and VR. = AVSS

100 VR+ = AVCC and VR. = VREF./ VeREF.

101 VR+ = VREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

110 VR+ = VeREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

111 VR+ = VeREF+ and VR. = VREF./ VeREF.

INCHx Bits

3-0

Input channel select

0000 A0

0001 A1

0010 A2

0011 A3

0100 A4

0101 A5

0110 A6

0111 A7

1000 VeREF+

1001 VREF./VeREF.

1010 Temperature sensor

1011 (AVCC – AVSS) / 2

1100 (AVCC – AVSS) / 2

1101 (AVCC – AVSS) / 2

1110 (AVCC – AVSS) / 2

1111 (AVCC – AVSS) / 2

這是從用戶指南里復制來的，每一位和ADC12MCTLx的意義相同(去掉EOS位)，所以可用宏定義來制定這個參數，如：

char channels[3];

channels[0] = SREF_1+INCH_0;

channels[1] = SREF_1+INCH_1;

channels[2] = SREF_1+INCH_2;

ADC12Init(3,channels,1);

這是3個通道A0-A2采樣，多次采樣。

啟動轉換函數：

void ADC12Start()

{

    ADC12CTL0 |= ENC;

    ADC12CTL0 |= ADC12SC;

}

ADC初始化完成后，調用此函數開始AD轉換，轉換完成后(一個序列通道，如：剛才的0-2)，程序自動進入AD中斷，用戶需要在這里為自己的函數添加處理邏輯；這里只存儲了轉化的結果：

#pragma vector=ADC_VECTOR

__interrupt void ADC12ISR (void)

{

    static int i;

    results[0][i] = ADC12MEM0;                // Move results, IFG is cleared

    results[1][i] = ADC12MEM1;                // Move results, IFG is cleared

    results[2][i] = ADC12MEM2;                // Move results, IFG is cleared

    i++;

    if(i>31)                                  //多次轉換時 轉換次數

    {

        //多次重復采樣時，在這里方處理函數

        ADC12CTL0 &=~ ENC;                      //停止轉換

        i=0;

    }

}

該程序實現的是多次A0-A2 32次轉換，把結果存入results數組。單次時，僅僅采樣一次(A0-A2)可用自己更改處理函數。

程序部分就完成了，調用時注意要自己實現處理邏輯或存儲邏輯。

使用示例：

本程序使用方式還是加入C文件，包含H文件；不過和之前的程序不同的是要自己實現中斷處理邏輯。

使用示例參見程序庫中的ADC12.

#include

#include "ADC12.h"

void main( void )

{

    // Stop watchdog timer to prevent time out reset

    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

    ClkInit();

    char channels[3];

    channels[0] = SREF_1+INCH_0;

    channels[1] = SREF_1+INCH_1;

    channels[2] = SREF_1+INCH_2;

    ADC12Init(3,channels,1);

    _EINT();

    ADC12Start();

    LPM0;

}

這里實現的是3通道多次轉換，參考電壓都是內部參考電壓。自己實現的處理邏輯參見前面的程序實現的最后一部分。

ADC12模塊部分就到這里了，有什么不足之處，歡迎提出建議、討論。