Analóg perifériák

A fejezet tartalma:

Analóg jelfeldolgozás

A körülöttünk levő világ fizikai jellemzői (pl. hőmérséklet, nyomás, szélsebesség) általában folytonosan változó mennyiségek. Az ezeket elektromos jellé alakító érzékelők (szenzorok) kimenőjele a fizikai mennyiséggel analóg (arányos) módon változó folytonos x(t) mennyiség, ahol t az időbeli változásra utal. Mivel e jelek feldolgozását digitális működésű mikrovezérlővel szeretnénk megoldani, szükséges az érzékelőkből bejövő analóg jel mintavételezése és kvantálása (digitalizálása) egy esetleges jelkondicionálás után. A feldolgozás ezután már digitális adatokkal operál. A mintavételezés és kvantálás feladatát az analóg-digitális átalakító (ADC - Analog to Digital  Converter) végzi el, amely lehet a mikrovezérlő beépített perifériája, vagy külön beszerezhető külső periféria.

Előfordulhat olyan eset, hogy nincs szükségünk a bejövő analóg jel értékének ismeretére (nem kell digitalizálnunk), csupán arra vagyunk kíváncsiak, hogy a bejövő jel nagysága egy kijelölt szintet meghalad-e, vagy sem. Ilyen esetekben a bonyolult működésű ADC helyett egy analóg komparátor (összehasonlító) is megfelel. A legtöbb mikrovezérlő rendelkezik egy vagy több beépített analóg komparátorral, de külső IC-t is használhatunk erre a célra. Az analóg komparátor kimenőjele logikai jel, amelyet a mikrovezérlővel vizsgálhatunk, vagy más perifériák indítására (triggerelés) is felhasználhatjuk.

Ha a jelfeldolgozás eredményeként analóg beavatkozójelet kell előállítanunk, akkor vagy digitális-analóg átalakítót (DAC - Digital to Analog Converter) használunk (amely a mikrovezérlő belső vagy külső perifériája), vagy impulzus-szélesség modulációt (PWM) használunk, s ha szükséges, egy aluláteresztő jellel "simíthatjuk" a jelet. Természetesen mindkét esetben kvantált, azaz lépcsős lesz a kimenőjel, de kellően finom felbontásnál a "lépcsők" hatása elhanyagolható.

1. ábra: Analóg világban élünk, de digitális mikrovezérlővel dolgozunk

Az analóg adatgyűjtő ág elemei


2. ábra: Az analóg adatgyűjtő ág elemei

Az analóg beavatkozó ág elemei

A FRDM-KL25Z kártya analóg perifériái

A FRDM-KL25Z kártya az alábbi analóg perifériákkal rendelkezik:

Analóg komparátor: amelynek az invertáló és neminvertáló bemenete egy-egy analóg multiplexer segítségével  6  külső kivezetés, illetve 1 belső referencia közül választható ki. A belső referencia egy 6 bites DAC kimenete.

Analóg-digitális átalakító: amely 16 bites felbontású, fokozatos megközelítés elvén működő (SAR), s a mérendő csatorna két differenciális, vagy legfeljebb 14 db single-ended bemenet közül választható ki.

Digitális-analóg átalakító: amely 12 bites felbontású, s amelynek kimenőjele kivezethető  (PTE30), vagy valamelyik periféria rendelkezésére bocsátható referencia jelként (pl. Analóg komparátor, ADC).

Az alábbiakban részletesen ismertetjük ezen perifériák felépítését, illetve használatát.

Megjegyzés: az analóg perifériáknál használt VREFH referencia-feszültség tényleges értéke a FRDM-KL25Z kártya verziójától és konfigurálásától függ:
  1. A régebbi kiadású (Rev D) kártyánál a tápellátó ágba kötött D1 dióda miatt 3,3 V helyett 2,9 V körüli volt a tápfeszültség és VREFH értéke is. A D1 dióda áthidalásával a feszültség 3,3 V-ra állítható.
  2. Az újabb kiadású (Rev E) kártyánál a tápellátó ágban található D12 dióda áthidalható a J20 átkötéssel, ekkor a tápfeszültség és VREFH értéke is 3,3 V lesz.
  3. Átforrasztással lehetőség van az Arduino kártyához hasonló módon külső analóg referenciaforrás használatára (ennek részleteit a FRDM-KL25Z kártya dokumentációjából kell kideríteni).
  4. További lehetőség az újabb kiadású kártyáknál az, hogy a D9 Zener dióda (3,0V), az R77 ellenállás (1k) beforrasztása és az R80 rövidzár eltávolítása után 3,0 V lesz VREFH értéke.
Az alábbiakban azt feltételezzük, hogy a kártya verziójától (Rev D, vagy Rev E) függően az 1. vagy a 2. pont választásával mind a tápfeszültség (VDD, VDDA), mind pedig a VREFH értékét 3,3 V-nak állítottuk be.

Analóg komparátor

Az analóg komparátor a műveleti erősítőkhöz hasonlóan egy invertáló (Vin-) és egy neminvertáló (Vin+) bemenettel rendelkezik, s kimenete logikai '1', ha a neminvertáló bemenetre kapcsolt feszültség nagyobb, mint az invertáló bemenetre kapcsolt feszültség, egyébként pedig logikai '0'.



3. ábra: Az analóg komparátor működésének szemléltetése állandó Vin- jelszint esetén

Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg komparátorának blokkvázlata a 4. ábrán látható. A komparátor neminvertáló (INP) és invertáló (INM) bemenetei egy-egy analóg multiplexer segítségével rendelhetők kivezetésekhez, vagy belső referenciához. A belső referencia lehet a komparátor modulhoz tartozó 6 bites DAC, vagy a 12 bites DAC kimenőjele.  A legegyszerűbb, folyamatos üzemmódon kívül lehetőség van a kimenőjel mintavételezésére, (digitális) szűrésére és invertálására is. A kimenőjel kivetéshez rendelhető (PTC0, PTC5, PTE0 valamelyike), vagy a belső perifériák  indítására (triggerelés), illetve programmegszakítás keltésére használható.

4. ábra: Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg komparátorának blokkvázlata

Az analóg komparátor regiszterkészlete

Az analóg komparátor modul használatba vétele előtt a rendszer-integrációs modul SIM_SCGC4 regiszterében engedélyezni kell azt. Például:
SIM->SCGC4 |= SIM_SCGC4_CMP_MASK; // A komparátor modul engedélyezése
Az analóg komparátor működését az alábbi táblázatban felsorolt regiszterek szabályozzák. A regiszterek CMSIS nevét megkapjuk, ha a  regiszter nevében szereplő aláhúzást "->" jelre cseréljük. Például: a CMP0_SCR regiszter CMSIS neve: CMP0->SCR.

1. táblázat: Az analóg komparátor regiszterkészlete
Memória cím
 Regiszter név
 Méret
 Elérés
 Reset érték
4007_3000 CMP0_CR0 Control register 0 (0. vezérlő regiszter)
 8 bit
 R/W 00h
4007_3001 CMP0_CR1 Control Register 1 (1. vezérlő regiszter)
 8 bit R/W 00h
4007_3002 CMP0_FPR Filter Period Register (szűrési periódus)
 8 bit R/W 00h
4007_3003 CMP0_SCR CMP Status and Control Register (állapotjelző és vezérlő regiszter)
 8 bit R/W 00h
4007_3004 CMP0_DACCR DAC Control Register (DAC vezérlő)
 8 bit R/W 00h
4007_3005 CMP0_MUXCR MUX Control Register (Csatornaválasztó)
 8 bit R/W 00h

CMP0_CR0 vezérlő regiszter




CMP0_CR1 vezérlő regiszter

A mintavételezési mód és az ablakozó mód nem lehet egyidejűleg engedélyezve, azaz SE és WE közül egyidejűleg csak az egyik lehetne 1-be állítva. Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő esetén azonban az ablakozó mód nincs implementálva, a mintavételezési mód pedig csak korlátozottan használható, ezért az SE és WE biteket egyaránt '0'-ba kell állítani!

CMP0_FPR szűrési periódus regiszter

A mintavételezési periódust adja meg busz órajel periódusokban, ha CMP0_CR1[SE] = 0. A nulla érték a szűrést letiltja.

CMP0_SCR állapotjelző és vezérlő regiszter




CMP0_DACCR DAC vezérlő regiszter

Ezzel a regiszterrel engedélyezhetjük és állíthatjuk be a 6 bites referencia DAC-ot.


CMPx_MUXCR csatornaválasztó regiszter

A komparátor modul két 8 bemenetű analóg csatornaválasztójával (analóg multiplexer) a komparátor invertáló (INM) és neminvertáló (INP) bemenetét külön-külön átirányíthatjuk a kiválasztott bemenetekre. A multiplexerek 8db. közösített bemenete közül kettő belső referenciaforrásokra csatlakozik, 6 db bemenet pedig a mikrovezérlő kivezetéseihez csatlakozik. A kiosztás a 2. táblázatban látható.



A FRDM-KL25Z kártya esetén az alábbi kivezetéseket rendelhetjük az analóg komparátor bemeneteihez:

2. táblázat: Az analóg komparátor bemeneteihez rendelhető kivezetések
Kivezetés Csatorna Funkció Megjegyzés
PTC6 000 IN0 CMP0_IN0
PTC7 001 IN1 CMP0_IN1
PTC8 010 IN2 CMP0_IN2
PTC9 011 IN3 CMP0_IN3
PTE30 100 IN4 CMP0_IN4 12-bit DAC kimenet
PTE29 101 IN5 CMP0_IN5

110 IN6
1V Bandgap referencia

111 IN7
belső 6-bites DAC
Megjegyzések:

Az analóg komparátor programozása

A KL25P80M48SF0RM: Freescale KL2x Reference Manual 29. fejezete részletesen tárgyalja az Analóg Komparátor modult, s a 29.8.1 CMP functional modes alfejezet számos üzemmódot ismertet. Azonban ugyanennek a dokumentumnak a 3.7.2 CMP Configuration alfejezetéből kiderül, hogy a bennünket érdeklő KL25 mikrovezérlő család esetén ezen üzemmódok nincsenek mind implementálva, vagy csak korlátozottan használhatók. Nem használhatók például az ablakozó üzemmódok, s korlátozottan (csak a belső buszfrekvenciával) használható a mintavételező mód.

Az alábbi mintapéldában mi csak a legegyszerűbb, folyamatos üzemmódot használjuk. A többi lehetőség felderítését és kipróbálását az olvasóra hagyjuk.

Mintapélda: az analóg komparátor használata

Az alábbi programban az analóg komparátor működését vizsgáljuk. A mikrovezérlő PTE29 kivezetését rendeljük az analóg komparátor neminvertáló bemenetéhez, s erre a bemenetre egy fotoellenállásból és egy 10 kΩ-os ellenállásból kialakított osztó közös pontját kötjük (lásd 5. ábra). Az általunk használt kadmiumszulfid (CdS) fotoellenállás ellenállása megvilágított állapotban kicsiny (100 Lux esetén kb.  3 kΩ), sötét állapotban viszont nagy (akár 100-300 kΩ is lehet).

Az analóg komparátor invertáló lábát a belső, 6 bites DAC (digitális-analóg átalakító) kimenetéhez rendeljük, tehát az analóg komparátor referencia feszültségét (a komparátor viszonyítási szintjét) a DAC segítségével állíthatjuk be. A programban szereplő CMP0->DACCR = 0xD3; beállítással a komparálási szint (19 + 1) * 3,3 V / 64, azaz kb. 1 V lesz. A 0xD3 = 0b1101011 adat felső két bitje a DEC engedélyezésére és a referencia feszültség kiválasztására ('1': VDD) szolgál.

Megvilágított állapotban a fotoellenállás ellenállása kicsiny, a PTE29 lábra csatlakoztatott feszültség kisebb lesz, mint a beállított 1 V-os küszöb, a komparátor nem billen, kimenetén '0' érték olvasható. Eltakart állapotban, vagy sötét környezetben a fotoellenállás ellenállása megnövekszik, így az analóg komparátor neminvertáló bemenetére (esetünkben PTE29) jutó jel feszültsége meghaladja az 1 V-os referencia feszültséget. A komparátor állapota átbillen, a kimenetén '1' logikai szint olvasható.  

A főprogramban a CMP0->SCR regiszter CFR (felfutó él) és CFF (lefutó él) állapotjelző bitjeinek vizsgálatával állapítjuk meg, hogy történt-e változás a legutóbbi lekérdezés óta. Változás detektálása esetén a jelzőbitet '1' beírásával törölni kell, s a zöld LED állapotának átkapcsolásával kijelezzük a változást.

A program működése összefoglalva:
Hardver követelmények:

5. ábra: Analóg jel előállítása  CdS fotoellenállás és egy 10 kΩ-os ellenállás felhasználásával
1. lista: A comparator_1/main.c program listája
/* Comparator_1: analóg komparátor demó
 *
 * Az analóg komparátor bebillenésekor a zöld LED kigyullad,
 * a komparátor visszabillenésekor pedig kialszik.
 * Az analóg komparátor INP bemenetét a PTE29 kivezetésre konfiguráljuk,
 * az INM referencia bemenet pedig a belso 6-bites DAC-ra kapcsolódik, 
 * amit kb. 1 V-ra állítunk be.
 */
#include "MKL25Z4.h"

void delayMs(int n);

int main(void) {
    //--- LED-ek konfigurálása ----
    SIM->SCGC5 |= SIM_SCGC5_PORTB_MASK; // PORTB engedélyezése (zöld LED)
    PORTB->PCR[19] = 0x100;     // PTB19 legyen GPIO módban
    PTB->PDDR |= 0x80000;       // PTB19 legyen kimenet
    PTB->PCOR = 0x80000;        // LED felkapcsolása	
    delayMs(100);	
    PTB->PSOR = 0x80000;        // LED lekapcsolása	
    //--- CMP0 konfigurálása -----
    SIM->SCGC4 |= SIM_SCGC4_CMP_MASK; // A komparátor engedélyezése
    CMP0->CR0   = 0x00;         // Filter és hiszterézis letiltva
    CMP0->CR1   = 0x17;         // Folyamatos mód, gyors mód, nincs kimenet
    CMP0->FPR   = 0x00;         // Szűrés letiltása
    CMP0->SCR   = 0x06;         // Megszakítás letiltása, jelzőbitek törlése 
    CMP0->DACCR = 0xD3;         // DAC engedélyezés és 1V-ra állítás
    //--- PTE29 konfigurálása ----
    SIM->SCGC5 |= SIM_SCGC5_PORTE_MASK; // PORTE engedélyezése
    PORTE->PCR[29] = 0x000;     // PTE29 legyen analóg módban
    CMP0->MUXCR = 0x2F;         // INP: IN5 (PTE29), INM: IN7 (DAC) 
    delayMs(500);	
    while(1) {
    //--- Felfutó él vizsgálata ---
      if((CMP0->SCR & CMP_SCR_CFR_MASK)==CMP_SCR_CFR_MASK) {
        CMP0->SCR |= CMP_SCR_CFR_MASK;                       // Jelzőbit törlése
        PTB->PCOR = 0x80000;                                 // LED felkapcsolása
      } 
    //--- Lefutó él vizsgálata ---				
      if((CMP0->SCR & CMP_SCR_CFF_MASK)==CMP_SCR_CFF_MASK) {
        CMP0->SCR |= CMP_SCR_CFF_MASK;                       // Jelzőbit törlése
        PTB->PSOR = 0x80000;                                 // LED lekapcsolása
      } 				
      delayMs(5);
    }
}


//--------------------------------------------------------------
// Késleltető függvény alapértelmezett órajelhez (20.97152 MHz)
//--------------------------------------------------------------
void delayMs(int n) {           
    int i, j;
    for(i = 0 ; i < n; i++)
        for (j = 0; j < 3500; j++); 
}
A fenti programnál azt feltételezzük, hogy a kártya verziójától (Rev D, vagy Rev E) függően az 1. vagy a 2. pont választásával a VDD, illetve VREFH (alapértelmezetten ezek gyárilag össze vannak kötve a kártyán) értékét 3,3 V-nak állítottuk be.

Analóg-digitális átalakító (ADC)

Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg-digitális átalakítója (ADC) lehetővé teszi, hogy a bejövő analóg feszültséget legfeljebb 65536 jelszintet megkülönböztetni tudó eszközzel a bejövő jel nagyságával arányos 16 bites számmá konvertáljuk (differenciális bemenet használata esetén előjeles eredményt kapunk, aszimmetrikus bemenet esetén pedig előjel nélkülit). Az elektronikában különféle elven működő ADC-ket használnak, amelyek sebességben, pontosságban és természetesen az árukban is jelentősen eltérnek egymástól. Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg-digitális átalakítója a fokozatos megközelítés (successive approximation, SAR) elvén működik. E módszer lényege a következő: a mintavételezett jelet először összehasonlítjuk a referenciafeszültség felével. Ha a vizsgált jel ennél nagyobb, akkor a legmagasabb helyiértékre 1-et, különben pedig 0-át írunk. A következő lépésben a referenciafeszültség azon tartományát felezzük meg, amelyikbe a bemenő jel az előző vizsgálatnál esett. Tehát ha az első vizsgálatnál a referencia feszültség felénél kisebb volt a vizsgált jel, akkor a második lépésben a referenciafeszültség negyedével hasonlítjuk össze, ellenkező esetben pedig a referenciafeszültség háromnegyedével. Ha a bejövő jel nagyobb volt, mint az összehasonlításhoz használt jel, akkor a soron következő helyiértékre 1-et írunk, különben pedig 0-át. Az eljárást tovább folytatva, tizenhat lépésben megkapjuk a 16 bites eredményt. Ezt a digitalizálási folyamatot a továbbiakban konverziónak hívjuk.

Az ADC előtt a beépített többcsatornás analóg multiplexerek segítségével választhatjuk ki a megmérni kívánt analóg jel bemenetét. A kiválasztást léptethetjük is, így többcsatornás analóg adatgyűjtőt is kialakíthatunk, természetesen az egyes csatornákat csak egymás után, nem pedig egyidejűleg konvertálhatjuk. Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg-digitális átalakítója bemenetén található analóg multiplexerek segítségével elvileg 4 differenciális vagy 24 aszimmetrikus (single-ended) bemenet közül választhatunk, a gyakorlatban azonban csak két differenciális, vagy legfeljebb 14 db független single-ended mérőcsatorna közül választhatunk (a többi bemenet nincs kivezetve). Az ADC differenciális bemenetű csatornái a 3. táblázatban, az aszimmetrikus bemenetű csatornái pedig a 4. táblázatban felsorolt kivezetéseken érhetők el.

3. táblázat: Az ADC differenciális csatornáinak elérhetősége
Kivezetés
 ADC csatorna
 Funkció
PTE20
 ADC0_DP0
 ADC 0. differenciális csatorna + ága
PTE21
 ADC0_DM0
 ADC 0. differenciális csatorna - ága
PTE22
 ADC0_DP3 ADC 3. differenciális csatorna + ága
PTE23
 ADC0_DM3 ADC 3. differenciális csatorna - ága
4. táblázat: Az ADC aszimmetrikus bemenetű csatornáinak elérhetősége
Kivezetés
 ADC csatorna
Szám
 Arduino
Megjegyzés
PTE20
 ADC0_SE0
 0
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTE21
 ADC0_SE4a 4
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTE22
 ADC0_SE3 3
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTE23
 ADC0_SE7a 7
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTE29
 ADC0_SE4b 4
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTE30
 ADC0_SE23 23
Ugyanide csatlakozik a DAC kimenete is!
PTB0
 ADC0_SE8 8
 A0
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTB1
 ADC0_SE9 9
 A1
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTB2
 ADC0_SE12 12
 A2
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTB3
 ADC0_SE13 13
 A3
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTC0
 ADC0_SE14 14
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
PTC1
 ADC0_SE15 15
 A5
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTC2
 ADC0_SE11 11
 A4
 Arduino kompatibilis analóg csatorna
PTD1
 ADC0_SE5b 5
 D13
 Az Arduinonál ez digitális csatorna
PTD5
 ADC0_SE6b 6
 D9
 Az Arduinonál ez digitális csatorna
PTD6
 ADC0_SE7b 7
Arduino kompatibilis csatlakozón nem érhető el!
-
 belső hőmérő
 26
csatlakozón nem érhető el
-
 1V bandgap referencia
 27
csatlakozón nem érhető el

VREFH
 29
pozitív referencia

VREFL
 30
negatív referencia

letiltás
 31
Letiltja az ADC modult
Megjegyzés: az xxa valamint az xxb analóg bemenetek közötti választás az ADC0_CFG2 regiszter MUXSEL bitjének beállításával történik (0: xxa csatornák, 1: xxb bemenetek választása).

Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg-digitális átalakítójának blokkvázlata az alábbi ábrán látható. A bonyolult felépítés sokféle üzemmódot tesz lehetővé, melyek minden részletére nem térünk ki.

6. ábra: Az ADC blokkvázlata


Az ADC programozása

Az ADC engedélyezése
 
Az ADC használatához először is engedélyezni kell az ADC0 modul órajelét a  SIM_SCGC6 regiszter 27. bitjének '1'-be állításával. A SIM_SCGC6 regiszter a rendszer-integrációs modul (SIM) része. Fizikai címe:   0x4004 7000 + 103C = 0x4000 803C.

Az ADC regiszterkészlete

Az ADC terjedelmes regiszterkészletéből csak azokat soroltuk fel, amelyeket a mintapéldákban használni fogunk az ADC üzemmódjában beállítása és a legegyszerűbb üzemmód, a szoftveres triggerelés és lekérdezés módban.

5. táblázat: Az analóg digitális átalakító legfontosabb regiszterei
Memória cím
 Regiszter név
 Reset érték
4003_B000 ADC0_SC1A Status and Control register 1 (1. állapot- és vezérlő reg.)
 0x0000_001F
4003_B008 ADC0_CFG1 Configuration Register 1 (1. konfigurációs regiszter)
 0
4003_B00C ADC0_CFG2 Configuration Register 2 (2. konfigurációs regiszter) 0
4003_B010 ADC0_RA ADC Data Result Register (eredmény regiszter)
 0
4003_B020 ADC0_SC2 Status and Control register 2 (2. állapot- és vezérlő reg.) 0
4003_B024 ADC0_SC3 Status and Control register 3 (3. állapot- és vezérlő reg.) 0
Az ADC konverzió indítása 

A konverzió indítására (trigger) két lehetőség közül választhatunk: hardveres vagy szoftveres triggerelés. A kiválasztást az ADC0_SC2 regiszter ADTRG bitjének beállításával tehetjük meg (0: szoftveres triggerelés, 1: hardveres triggerelés). A hardveres indítójel érkezhet kívülről, a komparátorból vagy valamelyik időzítőből. Hogy melyik jelet használjuk fel, azt a SIM_SOPT7 regiszterben választhatjuk ki. Az alapértelmezett a szoftveres triggerelés, mi is ezt fogjuk használni, s az ADC0_SC2 regiszter többi bitjét is alapértelmezett (nulla) állásban hagyjuk. Ebben a regiszterben választhatnánk az analóg referenciák közül (VDDA vagy VREFH), de ennek esetünkben nincs jelentősége, mivel ezek a jelek a FRDM-KL25Z kártyán alapértelmezetten össze vannak kötve.


ADACT - Adatkonverzió aktív (csak olvasható jelzőbit)
ADTRG - ADC trigger mód (0: szoftveres triggerelés, 1: hardveres triggerelés)
ACFE - Összehasonlítás mód engedélyezés
ACFGT - Összehasonlítási mód: (0: kisebb mint, 1: nagyobb vagy egyenlő)
ACREN - Összehasonlítási tartomány engedélyezés (0: tiltás, csak a CV1 szint számít, 1: engedélyezés: CV1, és CV2 is számít)
DMAEN - DMA átvitel engedélyezés (0: letiltva, 1: engedélyezve), amikor a konverzió befejeződik.
REFSEL - Referencia választása (00: a VREFH, VREFL lábakra kötött feszültség, 01: a VDDA, VSSA lábakra kötött feszültség a referencia, a többi beállítás érvénytelen)

A mérendő csatorna kiválasztása

A mérendő csatorna sorszámát (lásd pl. a 4. táblázatban a "Szám" oszlopot) az ADC0_SC1A regiszterben kell megadni, az ADCH bitcsoportban.



COCO - Konverzió vége jelzőbit (csak olvasható, az eredmény kiolvasásakor, vagy az ADC0_SC1A regiszter újraírásakor automatikusan törlődik)
AIEN - Programmegszakítás engedélyezése
DIFF - Differenciális mód engedélyezése (0: aszimmetrikus mód, 1: differenciális mód)
ADCH - Mérendő csatorna sorszáma

Megjegyzések:
Lekérdezéses vagy megszakításos kezelés

Az ADC konverzió végén, vagy hardveres átlagolás esetén az átlagolási periódus végén az ADC0_SC1A regiszter COCO bitje '1'-be billen. Ennek a bitnek a figyelésével detektálhatjuk, hogy mikor fejeződik be a konverzió, s az eredmény kiolvasható az ADC0_RA regiszterből.  A másik lehetőség a megszakítás használata, melynek engedélyezéséhez a ADC0_SC1A regiszter AIEN bitjét '1'-be kell állítani. A megszakítási kérelem az eredmény kiolvasásakor, vagy az ADC0_SC1A regiszter újraírásakor automatikusan törlődik.

Az eredmény kiolvasása

A konverzió (vagy hardveres átlagolás esetén az átlagolási periódus) végén az eredmény az ADC0_RA regiszterbe kerül. Megjegyezzük, hogy az ADC0_SC1n regiszterekhez hasonlóan hardveres triggerelésnél az eredmény regiszterekből is lehet több, de szoftveres indítás esetén csak az ADC0_RA regiszter áll rendelkezésre. Ennek CMSIS elnevezése ADC0->R[0].

Az eredmény regiszter 32 bites, de csak az alsó 16 bit van használatban. Kisebb (8, 10, 12 bites) felbontás használata esetén az eredmény jobbra igazítva kerül  elhelyezésre. Ha az eredmény előjeles (differenciális módban), akkor a regiszter nem használt bitjei előjel kiterjesztéssel lesznek feltöltve (nem negatív szám esetén nullával, negatív szám esetén 1-gyel).
 
A felbontás beállítása

Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő analóg-digitális átalakítója többféle felbontással is használható (a kisebb felbontású módok előnye a gyorsabb konverzió). Az ADC0_CFG1 regiszter segítségével választhatjuk meg a felbontást. Ugyanez a regiszter szolgál az ADC órajel forrásának kiválasztására és az esetleges leosztás beállítására.

ADLPC - Kisfogyasztású mód engedélyezése (0: normál mód, 1: kisfogyasztású mód, a sebesség feláldozása árán)
ADIV - ADC órajel leosztás (2ADIV-szoros leosztás) 
ADLSMP - mintavételezési idő (0: rövid mintavételezés, 1: nyújtott idejű mintavételezés)
MODE - ADC felbontás beállítása (00: 8-bit, 01: 12-bit, 10: 10-bit, 11: 16-bit, differenciális módban pedig előjeles 00: 9-bit, 01: 13-bit, 10: 11-bit, 11: 16-bit)
ADICLK - órajel forrás kiválasztása (00: busz órajel, 01: busz órajel / 2, 10: Alternatív órajel (ALTCLK), 11: saját órajel (ADACK)

Az órajel forrásának és leosztásának megválasztásánál arra kell törekedni, hogy:
A kívánt felbontás a MODE bitcsoporttal választható ki. Differenciális módban (ha a ADC0_SC1n regiszter DIFF bitje '1'-be van állítva), az előjeles felbontás 1 bittel több, mint az aszimmetrikus  (single-ended) módban.



MUXSEL - ADC multiplexer választás (0: az xxa csatornákat, 1: az xxb csatornákat választja ki)
ADACKEN - Az ADC beépített aszinkron órájának (ADICLK) engedélyezése
ADHSC - Nagysebességű konfiguráció (0: normál mód, 1: nagysebességű módban két ADCK ciklussal meghosszabbítja a mintavételi időt)
ADLSTS - Hosszabb mintavételi idő beállítása, amikor az ADC0_CFG1 regiszter ADLSMP bitje '1'-be van állítva (00: 20, 01: 12, 10: 6, 11: 2 ADCK ciklussal nyújtja meg a mintavételi időt)

A mintavételi idő és a konverzió teljes ideje

Az ADC-vel úgy történik a mérés, hogy a kiválasztott csatorna analóg jelével egy egységnyi erősítésű buffer erősítő feltölti a mintavevő-tartó áramkör kondenzátorát, majd az ADC leválasztja a feltöltött kondenzátort la bemenetről, s fokozatos megközelítéssel meghatározza a mintavételezett feszültség értékét. A pontos mérés érdekében a mintavételezési időnek kellően hosszúnak kell lennie (hogy a kondenzátor feszültsége minél pontosabban beálljon a bejövő feszültségre), a konverziónak pedig lehetőleg gyorsnak kell lennie (hogy a mintavevő-tartó áramkör kondenzátorának önkisülése ne rontsa le a mérés pontosságát).

A mintavételezési idő alapértelmezetten 4 ADCK ciklus, ami meghosszabbítható, ha az ADC0_CFG1 regiszter ADLSMP bitje '1'-be van állítva. Az ADC0_CFG2 regiszter ADLSTS bitcsoportjának beállításával további 2, 6, 12, vagy 20 ADCK ciklussal hosszabbíthatjuk meg a mintavételezés idejét. Az ADHSC bit '1'-be állításával további 2 ADCK ciklussal növelhetjük meg a mintavétel idejét. Az egyedi méréseknél, vagy folyamatos módú konverziónál az első mérés esetében további 2 ADCK ciklussal lesz megnövelve a mintavételi idő.

A szűken vett konverzió idejét (amin a mintavételezett jel értékének számszerűsítését értjük) az ADC órajelének frekvenciája szabja meg, amit az ADC0_CFG1 regiszter ADIV és ADICLK bitcsoportjai szabályoznak. A Freescale KL2x Reference Manual 28. fejezetében ez a BCT-vel jelölt időtartam (BCT = Base Conversion Time) aszimmetrikus jelnél felbontástól függően 17 - 25 ADCK ciklus, míg differenciális módban ugyanez 27 - 34 ADCK ciklus.

A konverzió teljes ideje (amibe most beleértjük a mintavételezés idejét is) a következő képlettel számítható:

Conversion Time = SFCAdder + AverageNum*(BCT + LSTadder + HSCAdder)

Bővebben lásd a Freescale KL2x Reference Manual 28.4.4.5 alfejezetében!



Program7_1: ADC konverzió a 0. csatornán

Ez a program a 0. analóg csatornára (PTE20 kivezetés) adott bemenőjel feszültségét méri periodikusan, szoftveres indítással. A 12 bites felbontású eredmény 8-10. bitjeit az RGB LED segítségével  kijelezzük. Végeredményben a 0 - 1,65 V közötti tartományt 8 sávban detektáljuk. Ha a jel nagysága változik, a LED színe is megváltozik.

Hardver követelmények
Az RGB LED kezelésére használt LED_init() és LED_set() függvények a korábbi programokban unásig használtakkal egyeznek meg, új elemet nem tartalmaznak.

Az ADC konfigurálást végző ADC0_init() függvény az alábbi lépésekből áll:
A többi paraméter vonatkozásában meghagyjuk az alapértelmezett beállításokat

A főprogram végtelen ciklusában az ADC0->SC1[0] regiszter írásával kiválasztjuk a mérendő csatornát, s ez egyúttal elindítja a konverziót is. Ezután várunk a COCO jelzőbit bebillenésére, majd kiolvassuk és kijelezzük az eredményt.


2. lista: A Program7_1/main.cpp program listája
/* program7_1: ADC konverzió a 0. csatornán

 * Ez a program a 0. analóg csatornán (PTE20) mér, szoftveres indítással, 
 * folyamatosan. Az eredmény 8-10. bitjeit az RGB LED segítségével 
 * kijelezzük. A LED vezérlő kódot a Program2_7-ből emeltük át.
 * 
 * Kössön egy potmétert a 3.3V és a GND közé, vagy csatlakoztasson más
 * analóg jelforrást a PTE20 lábra! Ha a jel nagysága változik, a LED 
 * színe is megváltozik.
 *
 * A program forrása: Mazidi et al., Freescale ARM Cortex-M Embedded Programming
 * http://www.microdigitaled.com/ARM/Freescale_ARM/Code/Freescale_ARM_codes.htm
 */

#include "MKL25Z4.h"

void ADC0_init(void);
void LED_set(int s);
void LED_init(void);

int main (void) {
    int result;    
    LED_init();                  // RGB LED konfigurálás
    ADC0_init();                 // ADC0 konfigurálás
    
    while (1) {
        ADC0->SC1[0] = 0;        // ADC konverzió indítása
        while(!(ADC0->SC1[0] & 0x80)); // Konverzió végére várunk
        result = ADC0->R[0];     // Eredmény kiolvasása, COCO bit törlése
        LED_set(result >> 7);    // Az eredmény kijelzése
    }
}

void ADC0_init(void) {
    SIM->SCGC5 |= 0x2000;        // PORTE engedélyezése 
    PORTE->PCR[20] = 0;          // PTE20 analóg bemenet legyen

    SIM->SCGC6 |= 0x8000000;     // ADC0 engedélyezése
    ADC0->SC2 &= ~0x40;          // szoftveres triggerelés
    // clock divide by 4, long sample time, single ended 12 bit, bus clock
    ADC0->CFG1 = 0x40 | 0x10 | 0x04 | 0x00;
}

/* RGB LED inicializálása Program2_7 alapján */
void LED_init(void) {
    SIM->SCGC5 |= 0x400;         // Port B engedélyezése
    SIM->SCGC5 |= 0x1000;        // Port D engedélyezése
    PORTB->PCR[18] = 0x100;      // PTB18 legyen GPIO (MUX = 1)
    PTB->PDDR |= 0x40000;        // PTB18 legyen kimenet (bit18)
    PTB->PSOR = 0x40000;         // Piros LED lekapcsolása (negatív logika!)
    PORTB->PCR[19] = 0x100;      // PTB19 legyen GPIO (MUX = 1)
    PTB->PDDR |= 0x80000;        // PTB19 legyen kimenet (bit19=1)
    PTB->PSOR = 0x80000;         // Zöld LED lekapcsolása (negatív logika!)
    PORTD->PCR[1] = 0x100;       // PTD1 legyen GPIO  (MUX = 1)
    PTD->PDDR |= 0x02;           // PTD1 legyen GPIO (MUX = 1)
    PTD->PSOR = 0x02;            // Kék LED lekapcsolása (negatív logika!)
}

// LED-ek ki/bekapcsolása a kapott adat bitjeinek megfelelően
void LED_set(int value) {
    if (value & 1)               // A 0. bit a piros LED-et vezérli
        PTB->PCOR = 0x40000;     // Piros LED be
    else
        PTB->PSOR = 0x40000;     // Piros LED ki   
    if (value & 2)               // Az 1. bit a zöld LED-et vezérli
        PTB->PCOR = 0x80000;     // Zöld LED be
    else
        PTB->PSOR = 0x80000;     // Zöld LED ki    
    if (value & 4)               // A 2. bit a kék LED-et vezérli
        PTD->PCOR = 0x02;        // Kék LED be
    else
        PTD->PSOR = 0x02;        // Kék LED ki
}


Program7_2: A beépített hőmérő használata

Ebben a programban a beépített hőmérőt használjuk, melynek jele a 26. ADC csatorna kiválasztásával érhető el. A Mazidi könyv eredi mintapéldáját egy kicsit átdolgoztuk:
- 16 bites konverziót használunk
- Felhasználjuk az ADC hardveres átlagoló képességét, s 32 mérés átlagát olvassuk ki és jelenítjük meg.
- A bugyuta LED színezgetés helyett a soros porton kiíratjuk az eredményt. Ehhez felhasználjuk a 4. fejezet mintapéldái (Lab04) között található uart_retarget mintaprojektet: a Proram7_2 projektbe be kell másolni és a projektbe fel kell venni az uart_funcs.c és a retarget.c állományokat.


Az ADC konfigurálása Program7_1 projekthez képest így módosul:
A főprogram végtelen ciklusában az ADC0->SC1[0] regiszter írásával kiválasztjuk a mérendő 26. csatornát, s ez egyúttal elindítja a konverziót is. Ezután várunk a COCO jelzőbit bebillenésére, majd kiolvassuk és kijelezzük az eredményt, meghatározzuk belőle a mért feszültséget és a hőmérsékletet. A belső hőmérő jelének feldolgozását a Freescale KL25xx Reference Manual (KL25P80M48SF0RM.pdf) 28.4.8 alfejezete ismerteti:

Temp = 25 - (VTemp - V25)/m

ahol VTemp az általunk mért feszültség mV-ban, V25 és m pedig az adatlapból kiolvasható paraméterek (V25 a 25 ºC-on mért feszültség, kb. 716 mV, m pedig a meredekség, kb. 1620 µV/ºC).

Megjegyzés: Ebben a programban a CPU frekvenciát 48 MHz-re, a buszfrekvenciát 24 MHz-re, a soros port sebességét pedig 9600 Baudra konfiguráltuk.


3. lista: A Program7_2/main.cpp program listája
/* program7_2: a belsö hömérö használata

 * Ez a program a 26. analóg csatornán (belső hőmérő) mér az ADC-vel, 
 * szoftveres indítással, folyamatosan. 

 * A 16 bites eredményből számolt feszültség és hőmérséklet értékeket 
 * A Lab04-ben található uart_retarget mintaprogramban bemutatottak szerint
 * Az UART0 soros porton íratjuk ki.  
 *
 * A program a Mazidi et al., Freescale ARM Cortex-M Embedded Programming
 * http://www.microdigitaled.com/ARM/Freescale_ARM/Code/Freescale_ARM_codes.htm
 * honlapon közzétett program7_2 mintaprogram átdolgozott változatának tekinthető.
 * Változtatások az eredeti programhoz képest:
 * - Az ADC-vel 16-bites módban mérünk, 32 mintánkénti hardveres átlagolással
 * - Az eredményeket soros porton kiíratjuk, az RGB LED vezérlése helyett
 */

#include <MKL25Z4.H>
#include "stdio.h"
// Rendszer órajel: 48MHz
// UART0: 9600 bps, 8 bit adat, nincs paritás, 1 stop bit

// UART függvények
extern void UART_config(void);
extern char UART_putc(char ch);
extern char UART_getc(void);
extern void UART_echo(void);
extern void UART_puts(char * mytext);

void ADC0_init(void) {
    SIM->SCGC6 |= 0x8000000;            // ADC0 engedélyezése
    ADC0->SC2 &= ~0x40;                 // szoftveres triggerelés
    ADC0->SC3 = ADC_SC3_AVGE_MASK       // Hardveres átlagolás engedélyezése
              | ADC_SC3_AVGS(3);        // 32 minta átlagolása
    // Div4, Long sampling, single ended 16-bit, bus clock
    ADC0->CFG1 = 0x40 | 0x10 | 0x0C | 0x00;
}

//---------------------------------------
// KésleltetőKéslelteto füMHz órajelhez
//---------------------------------------
void delayMs(int n) {           
    int i, j;
    for(i = 0 ; i < n; i++)
        for (j = 0; j < 8010; j++); 
}

int main(void) {
  int result,v,temp;
  SystemCoreClockUpdate();
  ADC0_init();                          // ADC0 konfigurálás	
  UART_config();	                // UART konfigurálás
  printf("\r\nInternal temperature sensor\r\n");
  while(1){
      ADC0->SC1[0] = 26;                // Mérés a 26. csatornán (belsö hömérö)
      while(!(ADC0->SC1[0] & 0x80));    // Konverzió végére várunk
      result = ADC0->R[0];              //Eredmény kiolvasás, COCO bit törlése	
      v = result*3300/65536;
      temp = 25 - (v - 716)*1000/1620;	  
      printf("volt: %d mV  temp: %d C\r\n",v,temp);
      delayMs(2000);
  }
}
A program futási eredménye az alábbi ábrán látható:


7. ábra: Program7_2 futási eredménye

Program7_3: külső analóg hőmérő használata

Az alábbi programban egy Microchip MCP9700A analóg hőmérő kimenő feszültségét mérjük meg az ADC segítségével, s az eredményt az előző programhoz hasonlóan az UART0 soros portra íratjuk ki. A program nagyon hasonlít az előzőhöz, csak most a 8. analóg csatonán (PTB0) mérünk, ami az Arduion kompatibilis csatlakozó kiosztás szerinti A0 bemenetnek felel meg, s nem a belső hőmérőt, hanem egy külsőt használunk.

Az MCP9700A analóg hőmérő az alábbi paraméterekkel rendelkezik:

Hardver követelmények:

8. ábra: Az MCP9700 hőmérő bekötése



4. lista: A Program7_3/main.cpp program listája
/* program7_3: Külső analóg hőmérő használata

 * Ez a program a 8. analóg csatornán (PTB0) méri az ADC-vel 
 * egy MCP9700 analóg hőmérő jelét (10 mV/C, 500 mV offset). 

 * A 16 bites eedményből számolt feszültség és hőmérséklet értékeket 
 * A Lab04-ben található uart_retarget mintaprogramban bemutatottak szerint
 * Az UART0 soros porton íratjuk ki.  
 *
 * A program a Mazidi et al., Freescale ARM Cortex-M Embedded Programming
 * http://www.microdigitaled.com/ARM/Freescale_ARM/Code/Freescale_ARM_codes.htm
 * honlapon közzétett program7_3 mintaprogram átdolgozott változatának tekinthető.
 * Változtatások az eredeti programhoz képest:
 * - MCP9700 hömérövel mérünk a PTB0 lábon
 * - Az ADC-vel 16-bites módban mérünk, 32 mintánkénti hardveres átlagolással
 * - Az eredményeket soros porton kiíratjuk, az RGB LED vezérlése helyett
 */

#include <MKL25Z4.H>
#include "stdio.h"
// Rendszer órajel: 48MHz
// UART0: 9600 bps, 8 bit adat, nincs paritás, 1 stop bit

// UART függvények
extern void UART_config(void);
extern char UART_putc(char ch);
extern char UART_getc(void);
extern void UART_echo(void);
extern void UART_puts(char * mytext);

void ADC0_init(void) {
    SIM->SCGC5 |= 0x400;                // PORTB engedélyezése
    PORTB->PCR[0] = 0;                  // PTB0 legyen analóg módban	  
    SIM->SCGC6 |= 0x8000000;            // ADC0 engedélyezése
    ADC0->SC2 &= ~0x40;                 // szoftveres triggerelés
    ADC0->SC3 = ADC_SC3_AVGE_MASK       // Hardveres átlagolás engedélyezése
              | ADC_SC3_AVGS(3);        // 32 minta átlagolása
    // Div4, Long sampling, single ended 16-bit, bus clock
    ADC0->CFG1 = 0x40 | 0x10 | 0x0C | 0x00;
}

//---------------------------------------
// Késleltető függvény 48 MHz órajelhez
//---------------------------------------
void delayMs(int n) {           
    int i, j;
    for(i = 0 ; i < n; i++)
        for (j = 0; j < 8010; j++); 
}

int main(void) {
  int result,v,temp;
  SystemCoreClockUpdate();
  ADC0_init();                          // ADC0 konfigurálás	
  UART_config();	                // UART konfigurálás
  printf("\r\nMCP9700 temperature sensor\r\n");
  while(1){
      ADC0->SC1[0] = 8;                 // Mérés a 8. csatornán (PTB0)
      while(!(ADC0->SC1[0] & 0x80));    // Konverzió végére várunk
      result = ADC0->R[0];              // Eredmény kiolvasás, COCO bit törlése	
      v = result*3300/65536;
      temp = (v - 500)/10;	  
      printf("volt: %d mV  temp: %d C\r\n",v,temp);
      delayMs(2000);
  }
}

A programban két másodpercenként kiíratjuk a feszültségre átszámolt mért értéket (mV-okban) és a hőmérő karakterisztikája alapján kiszámolt hőmérsékletet is (Celsius fokokban). A program futási eredménye a 9. ábrán látható.

9. ábra: Program7_3 futási eredménye 


Digitális-analóg átalakító (DAC)

Az MKL25Z128VLK4 mikrovezérlő digitális-analóg átalakítója (DAC) 12 bites felbontású, kimenőjele kivezethető  (PTE30), vagy valamelyik periféria rendelkezésére bocsátható referencia jelként (pl. analóg komparátor, ADC). Kimenő feszültsége 0 - 3.3V (azaz 0 - VREFH) között 4096 fokozatban változtatható. A DAC blokkvázlata a 12. ábrán látható. DACREF_1 (VREFH) és DACREF_2 (VDDA) választása esetünkben irreleváns, mivel
 a két bemenet a kártyán gyárilag össze van kötve. A két referencia bemenet (VREFH és VDDA) szétválasztása csak forrasztással lehetséges.


10. ábra: A 12-bites DAC blokkvázlata

A DAC bonyolult bufferelt és harveresen triggerelt üzemmódjaival itt nem fogalalkozunk, így a DAC regiszterkészletéből is csak a számunkra relevánsakat ismertetjük.

11. ábra: A DAC regiszterkészlete

DA0_C0 vezérlő regiszter

Ennek a regiszternek a segítségével engedélyezzük a DAC működését, választjuk ki a referencia forrást (bát a FRDM-KL25Z kártyán gyárilag össze van kötve a VREFH és a VDDA pont),a többi bitet alapértelmezett beállításban hagyhatjuk.



DACEN - A DAC működésének engedélyezése (0: letiltva, 1: engedélyezve)
DACRFS - Referencia forrás választása (0: VREFH, 1: VDDA)
DACTRGSEL - Trigger mód választás (0: hardveres, 1: szoftveres)
DACSWTRG - Szoftveres triggerelés és bufferelt mód esetén a triggereléshez '1'-et kell írnunk bele.
LPEN - Alacsonyfogyasztású mód engedélyezése (0: normál mód, 1: kisfogyasztású, lassabb mód)
DACBTIEN - DAC buffer felső mutató megszakítás engedélyezés
DACBBIEN - DAC buffer alsó mutató megszakítás engedélyezés

DAC0_C1 vezérlő regiszter

Ebben a regiszterben állíthatjuk be az egyszerű módot a bufferelés letiltásával (DACBFEN = 0).



DMAEN - DMA átvitel engedélyezése (0: letiltva, 1: engedélyezve)
DACBFMD - DAC buffer működési mód (0: normál mód, 1: csak egyszeri pásztázás)
DACBFEN - DAC bufferelt mód engedélyezése (0: letiltva, 1: engedélyezve)

DAC0_DAT0L és DAC0_DATH adatregiszterek

A DAC 12 bites adatoka konvertál arányos feszültséggé. Az adatokat a DAC0_DAT0L és DAC0_DATH adatregiszterekbe kell beírni (előbbibe az alsó 8 bitet, utóbbiba a maradék 4 bitet, jobbra igazítva). A bufferelés letiltott állapotában az adat azonnal a DAC bemenetére kerül.

Program7_4: A DAC kimenőfeszültségének léptetése

Oszcilloszkóp híján egy LED-del is ellenőrizhetjük az alábbi programot, amelyben 256 lépésben kb. 3,9 Hz-es fűrészfog jelet állítunk elő.

Hardver követelmények:

5. lista: A Program7_4/main.cpp program listája
/* program7_4: furészfog hzullámforma generálása DAC-kal

 * A DAC-ot bufferelés nélküli, szoftveresen triggerelt módba konfiguráljuk,
 * így minden írás az adatregiszterbe módosítja a kimenö analóg jelet.
 * A for ciklusváltozóját minden iterációnál 0x0010-nal növeljük. 
 * A 12-bites DAC így 256 lépésben jut el a végkitéréshez. Ha ciklusonként
 * 1 ms-ot várakozunk, akkor 256 ms lesz egy fürészfog periódusideje,
 * ami kb 3.9 Hz-nek felel meg. 
 *
 * A program forrása: Mazidi et al., Freescale ARM Cortex-M Embedded Programming
 * http://www.microdigitaled.com/ARM/Freescale_ARM/Code/Freescale_ARM_codes.htm
 */

#include "MKL25Z4.h"

void DAC0_init(void);
void delayMs(int n);

int main (void) {
  int i;    
  DAC0_init();                             // DAC konfigurálása  
  while (1) {
    for (i = 0; i < 0x1000; i += 0x0010) { 
      DAC0->DAT[0].DATL = i & 0xff;        // Alsó bájt írása 
      DAC0->DAT[0].DATH = (i >> 8) & 0x0f; // Felsö bitek írása
      delayMs(1);                          // Késleltetés
    }
  }
}

void DAC0_init(void) {
  SIM->SCGC5 |= 0x2000;       // PORTE engedélyezése 
  PORTE->PCR[30] = 0;         // PTE30 analóg módban legyen	
  SIM->SCGC6 |= 0x80000000;   // DAC modul engedélyezése
  DAC0->C1 = 0;               // Bufferelt mód letiltása
  DAC0->C0 = 0x80 | 0x20;     // DAC engedélyezés és szoftveres triggerelés
}

//--------------------------------------------------------------
// Késleltető függvény alapértelmezett órajelhez (20.97152 MHz)
//--------------------------------------------------------------
void delayMs(int n) {           
    int i, j;
    for(i = 0 ; i < n; i++)
        for (j = 0; j < 3500; j++); 
}
A program működését egy, a PTE30 kivezetésre kötött LED segítségével ellenörizhetjük. Ne feledjünk sorba kötni vele egy áramkorlátozó ellenállást (a dióda nyitófeszültségétől függően 1 - 2 kOhm kellhet)! Az adatlap szerint a DAC maximális kimenő árama 1 mA lehet.

A kimenő jel frekvenciáját csökkenthetjük a késleltetés idő növelésével (pl. delayMs(10) jobban megfigyelhetővé teszi a LED esetén az időbeli változást).

A kimenő jel frekvenciájának növeléséhez a késleltető eljárásban használt konstans értékét csökkentsük.