[TMS320F28335] ADC 사용법 : Bitfield 구조 활용 예제 코드

1. TMS320F28335 ADC 모듈 개요

TI의 TMS320F28335는 C2000 Delfino 시리즈의 32비트 마이크로컨트롤러로, 고속 아날로그-디지털 변환(ADC)을 지원하여 모터 제어, 센서 데이터 수집, 전력 관리 등 다양한 애플리케이션에 적합합니다. ADC 모듈은 고속 샘플링, 트리거 소스 선택, 다중 채널 변환 기능을 제공합니다. 이 문서에서는 TMS320F28335 ADC 모듈의 설정 방법, Bitfield 구조를 활용한 레지스터 설정, 그리고 실용적인 예제 코드를 제공하여 초보자와 숙련된 개발자 모두 쉽게 활용할 수 있도록 돕습니다.

주요 사양

해상도: 12비트
샘플링 속도: 최대 12.5 MSPS (메가 샘플 per 초)
입력 채널: 16개 아날로그 입력 채널 (ADCINA0~~7, ADCINB0~~7)
변환 모드:
- 단일 변환
- 연속 변환
트리거 소스:
- 소프트웨어 트리거
- ePWM 트리거 (SOCA, SOCB)
- 외부 핀 트리거
인터럽트: 변환 완료 시 인터럽트 지원
샘플 앤 홀드: 80ns 샘플링 윈도우
레지스터: ADCCTL1, ADCCTL2, ADCSOCxCTL, ADCINT 등 Bitfield 구조로 설정
결과 저장: 16개 결과 레지스터 (ADCRESULT0~15)
모듈 수: 단일 ADC 모듈, 2개의 SOC(Start of Conversion) 그룹 (SEQA, SEQB)

2. ADC Bitfield 설정 상세

TMS320F28335의 ADC 레지스터는 Bitfield 구조로 정의되어 있으며, F2833x_adc.h 헤더 파일을 통해 접근합니다. 주요 레지스터는 다음과 같습니다:

2.1 ADCCTL1 (ADC 제어 레지스터 1)

bit.RESET: ADC 소프트 리셋 (1: 리셋)
bit.ADCENABLE: ADC 모듈 활성화 (1: 활성화)
bit.ADCBGPWD: ADC 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화 (1: 활성화)
bit.ADCPWDN: ADC 아날로그 회로 전원 활성화 (1: 활성화)

2.2 ADCCTL2 (ADC 제어 레지스터 2)

bit.CLKDIV2EN: ADC 클럭 분주비 (0: SYSCLK, 1: SYSCLK/2)
bit.ADCNONOVERLAP: 비중첩 모드 (1: 활성화, SOC 간 충돌 방지)
bit.INTMODEx: 인터럽트 모드 (x=1~8, 0: 변환 완료 시, 1: 연속)

2.3 ADCSOCxCTL (SOC 제어 레지스터, x=0~15)

bit.CHSEL: 채널 선택 (0~~15: ADCINA0~~7, ADCINB0~7)
bit.ACQPS: 샘플링 윈도우 크기 (0~63, 단위: SYSCLK 사이클)
bit.TRIGSEL: 트리거 소스 선택 (0: 소프트웨어, 5: ePWM SOCA 등)

2.4 ADCINT (인터럽트 제어 레지스터)

bit.INTxEN: 인터럽트 활성화 (x=1~8, 1: 활성화)
bit.INTxCONT: 연속 인터럽트 모드 (1: 연속)
bit.INTxSEL: 인터럽트 트리거 SOC 선택

3. ADC 설정 절차

시스템 초기화:
- InitSysCtrl()로 시스템 클럭과 PLL 초기화
- 인터럽트 비활성화 및 PIE 초기화 (DINT, InitPieCtrl, InitPieVectTable)
ADC 클럭 활성화:
- CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1로 ADC 모듈 클럭 활성화
- 보호된 레지스터 접근을 위해 EALLOW와 EDIS 사용
ADC 전원 활성화:
- AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1로 밴드갭 및 레퍼런스 활성화
- AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1로 아날로그 회로 전원 활성화
- AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1로 ADC 모듈 활성화
샘플링 설정:
- AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN으로 클럭 분주 설정
- AdcRegs.ADCSOCxCTL.bit.ACQPS로 샘플링 윈도우 설정
채널 및 트리거 설정:
- AdcRegs.ADCSOCxCTL.bit.CHSEL로 변환 채널 선택
- AdcRegs.ADCSOCxCTL.bit.TRIGSEL로 트리거 소스 설정
인터럽트 설정 (필요 시):
- AdcRegs.ADCINT.bit.INTxEN으로 인터럽트 활성화
- AdcRegs.ADCINTSOCSELx로 인터럽트 트리거 SOC 선택
시퀀서 설정:
- AdcRegs.ADCSOCPRIORITY로 시퀀서 우선순위 설정
- AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS로 인터럽트 펄스 위치 설정
변환 시작:
- 소프트웨어 트리거: AdcRegs.ADCSOCFRC1.bit.SOCx = 1
- ePWM 트리거: ePWM 모듈에서 SOCA/SOCB 설정

4. ADC 설정 고려사항

클럭 설정: SYSCLK(150MHz)에서 ADC 클럭 분주 설정
샘플링 윈도우: 최소 80ns (ACQPS ≥ 6 @ 150MHz)
트리거 소스: ePWM 트리거 사용 시 동기화 확인
인터럽트: 변환 완료 인터럽트로 데이터 처리 최적화
결과 처리: ADCRESULTx 레지스터에서 12비트 데이터 읽기
노이즈 방지: 아날로그 입력에 저역통과 필터 권장

5. 실용적인 ADC 예제 코드 (Bitfield 구조)

아래는 TMS320F28335 ADC 모듈을 Bitfield 구조로 설정한 5개의 예제 코드입니다. GPIO와 ADC 설정은 별도의 함수로 분리되었으며, 각 라인에 상세한 주석이 추가되었습니다. Code Composer Studio(CCS)와 C2000Ware 환경에서 실행 가능합니다.

5.1 예제 1: 기본 ADC 변환 (소프트웨어 트리거)

// File: adc_basic_software.c
// Description: TMS320F28335 ADC 기본 변환 (소프트웨어 트리거) 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 adcResult; // ADC 변환 결과 저장 변수

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 일반 입력으로 설정 (ADCINA0)
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ADC 설정 함수
void ConfigureADC(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1; // ADC 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    AdcRegs.ADCCTL1.bit.RESET = 1; // ADC 모듈 리셋
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1; // 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1; // ADC 아날로그 회로 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1; // ADC 모듈 활성화
    AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN = 1; // ADC 클럭 분주비 SYSCLK/2 (75MHz)
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS = 1; // 인터럽트 펄스 위치: 변환 완료 시

    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0; // SOC0: ADCINA0 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK (80ns @ 150MHz)
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCINTSOCSEL1.bit.SOC0 = 0; // SOC0에 인터럽트 연결 비활성화
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureADC(); // ADC 설정 함수 호출

    while(1) {
        AdcRegs.ADCSOCFRC1.bit.SOC0 = 1; // SOC0 소프트웨어 트리거 시작
        while(AdcRegs.ADCINTFLG.bit.ADCINT1 == 0); // 변환 완료 대기
        adcResult = AdcRegs.ADCRESULT0; // 변환 결과 읽기
        AdcRegs.ADCINTFLGCLR.bit.ADCINT1 = 1; // 인터럽트 플래그 클리어
        DELAY_US(1000); // 1ms 대기 (샘플링 주기 조정)
    }
}

설명:

기능: ADCINA0 채널에서 소프트웨어 트리거로 단일 변환 수행, 결과 저장
설정: ADC 클럭 75MHz, 샘플링 윈도우 80ns, ADCINA0 채널, 소프트웨어 트리거
GPIO: GPIO0(ADCINA0), GPIO34(LED)
출력: adcResult에 12비트 ADC 값 저장, LED ON

5.2 예제 2: ePWM 트리거 ADC 변환

// File: adc_epwm_trigger.c
// Description: TMS320F28335 ADC ePWM 트리거 변환 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 adcResult; // ADC 변환 결과 저장 변수

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 ADCINA0으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ePWM1 설정 함수 (ADC 트리거용)
void ConfigureEPWM1(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR1.bit.EPWM1 = 1; // ePWM1 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP; // 타임-베이스 카운터를 업 카운트 모드로 설정
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // 클럭 분주비 1/1 (SYSCLK = 150MHz)
    EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 2; // 고속 클럭 분주비 1/2 (TBCLK = 75MHz)
    EPwm1Regs.TBPRD = 750; // 주기 레지스터 설정: 750 TBCLK = 10us (100kHz)
    EPwm1Regs.CMPA.bit.CMPA = 375; // 비교 레지스터 A 설정: 50% 듀티 사이클
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET; // TBCTR=0일 때 PWM_A 출력을 High로 설정
    EPwm1Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR; // TBCTR=CMPA일 때 PWM_A 출력을 Low로 설정

    EPwm1Regs.ETSEL.bit.SOCAEN = 1; // SOCA 트리거 활성화
    EPwm1Regs.ETSEL.bit.SOCASEL = ET_CTR_ZERO; // TBCTR=0일 때 SOCA 트리거 발생
    EPwm1Regs.ETPS.bit.SOCAPRD = 1; // 첫 번째 이벤트에서 SOCA 트리거 발생

    EPwm1Regs.TBCTL.bit.FREE_SOFT = 2; // Free run 모드
}

// ADC 설정 함수
void ConfigureADC(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1; // ADC 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    AdcRegs.ADCCTL1.bit.RESET = 1; // ADC 모듈 리셋
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1; // 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1; // ADC 아날로그 회로 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1; // ADC 모듈 활성화
    AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN = 1; // ADC 클럭 분주비 SYSCLK/2 (75MHz)
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS = 1; // 인터럽트 펄스 위치: 변환 완료 시

    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0; // SOC0: ADCINA0 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK (80ns @ 150MHz)
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 5; // ePWM1 SOCA 트리거 선택

    AdcRegs.ADCINTSOCSEL1.bit.SOC0 = 0; // SOC0에 인터럽트 연결 비활성화
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureADC(); // ADC 설정 함수 호출
    ConfigureEPWM1(); // ePWM1 설정 함수 호출

    while(1) {
        while(AdcRegs.ADCINTFLG.bit.ADCINT1 == 0); // 변환 완료 대기
        adcResult = AdcRegs.ADCRESULT0; // 변환 결과 읽기
        AdcRegs.ADCINTFLGCLR.bit.ADCINT1 = 1; // 인터럽트 플래그 클리어
    }
}

설명:

기능: ePWM1 SOCA 트리거로 ADCINA0 채널에서 변환 수행, 결과 저장
설정: ADC 클럭 75MHz, 샘플링 윈도우 80ns, ADCINA0 채널, ePWM1 SOCA 트리거 (100kHz)
GPIO: GPIO0(ADCINA0), GPIO34(LED)
출력: adcResult에 12비트 ADC 값 저장, LED ON

5.3 예제 3: ADC 인터럽트 기반 다중 채널 변환

// File: adc_interrupt_multi.c
// Description: TMS320F28335 ADC 인터럽트 기반 다중 채널 변환 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 adcResults[2]; // ADCINA0, ADCINA1 변환 결과 저장 배열

// ADC 인터럽트 서비스 루틴
__interrupt void adc_isr(void) {
    adcResults[0] = AdcRegs.ADCRESULT0; // ADCINA0 결과 읽기
    adcResults[1] = AdcRegs.ADCRESULT1; // ADCINA1 결과 읽기
    AdcRegs.ADCINTFLGCLR.bit.ADCINT1 = 1; // 인터럽트 플래그 클리어
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; // PIE 그룹 1 인터럽트 ACK
}

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 ADCINA0으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO1 = 0; // GPIO1을 ADCINA1으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO1 = 0; // GPIO1을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ADC 설정 함수
void ConfigureADC(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1; // ADC 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    AdcRegs.ADCCTL1.bit.RESET = 1; // ADC 모듈 리셋
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1; // 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1; // ADC 아날로그 회로 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1; // ADC 모듈 활성화
    AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN = 1; // ADC 클럭 분주비 SYSCLK/2 (75MHz)
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS = 1; // 인터럽트 펄스 위치: 변환 완료 시

    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0; // SOC0: ADCINA0 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK (80ns @ 150MHz)
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.CHSEL = 1; // SOC1: ADCINA1 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK
    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCINT.bit.INT1EN = 1; // ADCINT1 인터럽트 활성화
    AdcRegs.ADCINTSOCSEL1.bit.SOC1 = 1; // SOC1 완료 시 ADCINT1 트리거
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    PieVectTable.ADCINT1 = &adc_isr; // ADCINT1 인터럽트 벡터를 ISR 함수에 연결
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureADC(); // ADC 설정 함수 호출

    PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx1 = 1; // PIE 그룹 1에서 ADCINT1 인터럽트 활성화
    IER |= M_INT1; // CPU 인터럽트 그룹 1 활성화

    EINT; // 글로벌 인터럽트 활성화
    ERTM; // 실시간 모드 활성화

    while(1) {
        AdcRegs.ADCSOCFRC1.bit.SOC0 = 1; // SOC0 소프트웨어 트리거 시작
        AdcRegs.ADCSOCFRC1.bit.SOC1 = 1; // SOC1 소프트웨어 트리거 시작
    }
}

설명:

기능: ADCINA0, ADCINA1 채널에서 소프트웨어 트리거로 다중 변환 수행, 인터럽트를 통해 결과 저장
설정: ADC 클럭 75MHz, 샘플링 윈도우 80ns, ADCINA0/ADCINA1 채널, 소프트웨어 트리거, ADCINT1 활성화
GPIO: GPIO0(ADCINA0), GPIO1(ADCINA1), GPIO34(LED)
출력: adcResults 배열에 12비트 ADC 값 저장, LED ON

5.4 예제 4: 연속 변환 모드 (시퀀서 사용)

// File: adc_sequential_continuous.c
// Description: TMS320F28335 ADC 연속 변환 모드 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 adcResults[4]; // ADCINA0~3 변환 결과 저장 배열

// ADC 인터럽트 서비스 루틴
__interrupt void adc_isr(void) {
    adcResults[0] = AdcRegs.ADCRESULT0; // ADCINA0 결과 읽기
    adcResults[1] = AdcRegs.ADCRESULT1; // ADCINA1 결과 읽기
    adcResults[2] = AdcRegs.ADCRESULT2; // ADCINA2 결과 읽기
    adcResults[3] = AdcRegs.ADCRESULT3; // ADCINA3 결과 읽기
    AdcRegs.ADCINTFLGCLR.bit.ADCINT1 = 1; // 인터럽트 플래그 클리어
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; // PIE 그룹 1 인터럽트 ACK
}

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 ADCINA0으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO1 = 0; // GPIO1을 ADCINA1으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO2 = 0; // GPIO2을 ADCINA2으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO3 = 0; // GPIO3을 ADCINA3으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO1 = 0; // GPIO1을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO2 = 0; // GPIO2을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO3 = 0; // GPIO3을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ADC 설정 함수
void ConfigureADC(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1; // ADC 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    AdcRegs.ADCCTL1.bit.RESET = 1; // ADC 모듈 리셋
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1; // 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1; // ADC 아날로그 회로 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1; // ADC 모듈 활성화
    AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN = 1; // ADC 클럭 분주비 SYSCLK/2 (75MHz)
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS = 1; // 인터럽트 펄스 위치: 변환 완료 시
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.SEQ1MODE = 1; // 시퀀서 1 연속 모드 활성화

    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0; // SOC0: ADCINA0 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK (80ns @ 150MHz)
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.CHSEL = 1; // SOC1: ADCINA1 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK
    AdcRegs.ADCSOC1CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.CHSEL = 2; // SOC2: ADCINA2 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK
    AdcRegs.ADCSOC2CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.CHSEL = 3; // SOC3: ADCINA3 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK
    AdcRegs.ADCSOC3CTL.bit.TRIGSEL = 0; // 소프트웨어 트리거 선택

    AdcRegs.ADCINT.bit.INT1EN = 1; // ADCINT1 인터럽트 활성화
    AdcRegs.ADCINTSOCSEL1.bit.SOC3 = 1; // SOC3 완료 시 ADCINT1 트리거
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    PieVectTable.ADCINT1 = &adc_isr; // ADCINT1 인터럽트 벡터를 ISR 함수에 연결
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureADC(); // ADC 설정 함수 호출

    PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx1 = 1; // PIE 그룹 1에서 ADCINT1 인터럽트 활성화
    IER |= M_INT1; // CPU 인터럽트 그룹 1 활성화

    EINT; // 글로벌 인터럽트 활성화
    ERTM; // 실시간 모드 활성화

    AdcRegs.ADCSOCFRC1.bit.SOC0 = 1; // SOC0 소프트웨어 트리거 시작 (연속 모드 시작)
}

설명:

기능: ADCINA0~3 채널에서 연속 변환 모드로 다중 변환 수행, 인터럽트를 통해 결과 저장
설정: ADC 클럭 75MHz, 샘플링 윈도우 80ns, ADCINA0~3 채널, 소프트웨어 트리거, 시퀀서 연속 모드, ADCINT1 활성화
GPIO: GPIO0~~3(ADCINA0~~3), GPIO34(LED)
출력: adcResults 배열에 12비트 ADC 값 저장, LED ON

5.5 예제 5: 외부 핀 트리거 ADC 변환

// File: adc_external_trigger.c
// Description: TMS320F28335 ADC 외부 핀 트리거 변환 예제
// Compiler: Code Composer Studio (TI C2000 Compiler)
// Target: TMS320F28335

#include "F28x_Project.h"

volatile Uint16 adcResult; // ADC 변환 결과 저장 변수

// GPIO 설정 함수
void ConfigureGPIO(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 ADCINA0으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 0; // GPIO0을 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO12 = 0; // GPIO12를 일반 입력으로 설정 (외부 트리거)
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO12 = 0; // GPIO12를 입력으로 설정
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 출력으로 설정 (LED용)
    GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIO34 = 1; // GPIO34를 High로 설정하여 LED 켬
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용
}

// ADC 설정 함수
void ConfigureADC(void) {
    EALLOW; // 보호된 레지스터 접근 허용
    CpuSysRegs.PCLKCR0.bit.ADCENCLK = 1; // ADC 모듈 클럭 활성화
    EDIS; // 보호된 레지스터 접근 비허용

    AdcRegs.ADCCTL1.bit.RESET = 1; // ADC 모듈 리셋
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCBGPWD = 1; // 밴드갭 및 레퍼런스 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCPWDN = 1; // ADC 아날로그 회로 전원 활성화
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.ADCENABLE = 1; // ADC 모듈 활성화
    AdcRegs.ADCCTL2.bit.CLKDIV2EN = 1; // ADC 클럭 분주비 SYSCLK/2 (75MHz)
    AdcRegs.ADCCTL1.bit.INTPULSEPOS = 1; // 인터럽트 펄스 위치: 변환 완료 시

    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.CHSEL = 0; // SOC0: ADCINA0 채널 선택
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.ACQPS = 6; // 샘플링 윈도우: 6 SYSCLK (80ns @ 150MHz)
    AdcRegs.ADCSOC0CTL.bit.TRIGSEL = 1; // 외부 핀 트리거 (GPIO12, ADCTRIG1)

    AdcRegs.ADCINTSOCSEL1.bit.SOC0 = 0; // SOC0에 인터럽트 연결 비활성화
}

void main(void) {
    InitSysCtrl(); // 시스템 클럭(150MHz)과 PLL 초기화
    DINT; // 모든 인터럽트 비활성화
    InitPieCtrl(); // PIE 컨트롤러 초기화
    IER = 0x0000; // CPU 인터럽트 레지스터 비활성화
    IFR = 0x0000; // 인터럽트 플래그 레지스터 클리어
    InitPieVectTable(); // PIE 인터럽트 벡터 테이블 초기화

    ConfigureGPIO(); // GPIO 설정 함수 호출
    ConfigureADC(); // ADC 설정 함수 호출

    while(1) {
        while(AdcRegs.ADCINTFLG.bit.ADCINT1 == 0); // 변환 완료 대기
        adcResult = AdcRegs.ADCRESULT0; // 변환 결과 읽기
        AdcRegs.ADCINTFLGCLR.bit.ADCINT1 = 1; // 인터럽트 플래그 클리어
    }
}

설명:

기능: GPIO12(ADCTRIG1) 외부 핀 트리거로 ADCINA0 채널에서 변환 수행, 결과 저장
설정: ADC 클럭 75MHz, 샘플링 윈도우 80ns, ADCINA0 채널, 외부 핀 트리거
GPIO: GPIO0(ADCINA0), GPIO12(ADCTRIG1), GPIO34(LED)
출력: adcResult에 12비트 ADC 값 저장, LED ON

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

C2000Ware 설치: C:\ti\c2000\C2000Ware_x_xx_xx_xx
CCS 프로젝트: TMS320F28335 타겟으로 프로젝트 생성, F28x_Project.h 포함
링커 파일: device_support\f2833x 폴더에서 링커 파일 추가

6.2 코드 실행

각 예제를 별도의 .c 파일로 저장하거나, main.c에 복사
다른 예제 코드 주석 처리

6.3 하드웨어 준비

ADC 입력: ADCINA0~~3 핀에 아날로그 신호(0~~3.3V) 연결
LED: GPIO34에 LED 연결
ePWM 트리거: 예제 2의 경우 ePWM1 SOCA 트리거 확인
외부 트리거: 예제 5의 경우 GPIO12에 트리거 신호 연결

6.4 디버깅

CCS Expressions 창: AdcRegs.ADCRESULT0~`AdcRegs.ADCRESULT3` 확인
인터럽트 상태: AdcRegs.ADCINTFLG로 인터럽트 플래그 점검
샘플링 확인: 오실로스코프로 ADC 입력 신호와 트리거 동기화 확인

7. 추가 팁

캘리브레이션: ADC 사용 전 Device_cal() 호출 권장
노이즈 감소: 아날로그 입력에 저역통과 필터 사용
C2000Ware 참고: C:\ti\c2000\C2000Ware_x_xx_xx_xx\device_support\f2833x\examples\cpu1\adc
문제 해결:
- ADC 출력 없음: ADCCTL1.bit.ADCENABLE, ADCSOCxCTL.bit.TRIGSEL 확인
- 인터럽트 실패: ADCINT.bit.INTxEN, PieCtrlRegs.PIEIER1 확인
- 부정확한 결과: ADCSOCxCTL.bit.ACQPS 값 및 아날로그 입력 범위(0~3.3V) 확인
TI 리소스: TI E2E 포럼, C2000Ware 예제

8. 결론

이 문서는 TMS320F28335 ADC 모듈의 설정 방법과 Bitfield 구조를 활용한 예제 코드를 제공하여 다양한 애플리케이션에 적용 가능하도록 구성했습니다.

키워드: TMS320F28335, ADC, C2000, 아날로그-디지털 변환, 마이크로컨트롤러, Code Composer Studio, ePWM 트리거, 인터럽트, 다중 채널 변환, 연속 변환, 외부 트리거, 샘플링 윈도우

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회로 설계자의 노트

[TMS320F28335] ADC 사용법 : Bitfield 구조 활용 예제 코드

1. TMS320F28335 ADC 모듈 개요

주요 사양

2. ADC Bitfield 설정 상세

2.1 ADCCTL1 (ADC 제어 레지스터 1)

2.2 ADCCTL2 (ADC 제어 레지스터 2)

2.3 ADCSOCxCTL (SOC 제어 레지스터, x=0~15)

2.4 ADCINT (인터럽트 제어 레지스터)

3. ADC 설정 절차

4. ADC 설정 고려사항

5. 실용적인 ADC 예제 코드 (Bitfield 구조)

5.1 예제 1: 기본 ADC 변환 (소프트웨어 트리거)

5.2 예제 2: ePWM 트리거 ADC 변환

5.3 예제 3: ADC 인터럽트 기반 다중 채널 변환

5.4 예제 4: 연속 변환 모드 (시퀀서 사용)

5.5 예제 5: 외부 핀 트리거 ADC 변환

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

6.2 코드 실행

6.3 하드웨어 준비

6.4 디버깅

7. 추가 팁

8. 결론

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2.1 ADCCTL1 (ADC 제어 레지스터 1)

2.2 ADCCTL2 (ADC 제어 레지스터 2)

2.3 ADCSOCxCTL (SOC 제어 레지스터, x=0~15)

2.4 ADCINT (인터럽트 제어 레지스터)

3. ADC 설정 절차

4. ADC 설정 고려사항

5. 실용적인 ADC 예제 코드 (Bitfield 구조)

5.1 예제 1: 기본 ADC 변환 (소프트웨어 트리거)

5.2 예제 2: ePWM 트리거 ADC 변환

5.3 예제 3: ADC 인터럽트 기반 다중 채널 변환

5.4 예제 4: 연속 변환 모드 (시퀀서 사용)

5.5 예제 5: 외부 핀 트리거 ADC 변환

6. 사용 방법

6.1 환경 설정

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6.4 디버깅

7. 추가 팁

8. 결론

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