// ICC-AVR application builder : 2007-3-15 8:22:58
// Target : M16
// Crystal: 7.3728Mhz
// AVR 模擬比較器使用范例

/*
AVR的模擬比較器模塊可以用來(lái)比較接在AIN0(mega16 PB2的第二功能)和AIN1(PB3)兩個(gè)引腳的電壓大小。
程序操作流程：初始化 >> 開(kāi)中斷 >> 中斷服務(wù)程序判斷，比較結(jié)果將會(huì)同步到
模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器－ACSR的第五位ACO，檢測(cè)ACO的值就可以得出比較結(jié)果。AIN0<AIN1(ACO=0)；AIN0>AIN1(ACO=1)
*/
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
#include "delay.h"

//管腳定義
#define LED0		0 	//PB0
#define AIN_P		2 	//PB2(AIN0)
#define AIN_N		3 	//PB3(AIN1)

//宏定義
#define LED0_ON()		PORTB|= (1<<LED0)   //輸出高電平，燈亮
#define LED0_OFF()		PORTB&=~(1<<LED0)	//輸出低電平，燈滅

//常量定義
/*
	模擬比較器的正輸入端由 ACBG位決定，=0選擇AIN0引腳，=1選擇1.23V內(nèi)部能隙基準(zhǔn)源

  模擬比較器多工輸入 （不常用，因?yàn)锳DC將無(wú)法使用）
	可以選擇ADC7..0 之中的任意一個(gè)來(lái)代替模擬比較器的負(fù)極輸入端。
	ADC復(fù)用器可用來(lái)完成這個(gè)功能。
	當(dāng)然，為了使用這個(gè)功能首先必須關(guān)掉ADC。
	如果模擬比較器復(fù)用器使	能位(SFIOR 中的ACME) 被置位，且ADC 也已經(jīng)關(guān)掉(ADCSRA 寄存器的ADEN 為0)，
	則可以通過(guò)ADMUX 寄存器的MUX2..0 來(lái)選擇替代模擬比較器負(fù)極輸入的管腳，
	如果ACME 清零或ADEN 置位，則模擬比較器的負(fù)極輸入為AIN1。
	
*/
#define AC_ADC0		 	0x00		//ADC0
#define AC_ADC1		 	0x01		//ADC1
#define AC_ADC2		 	0x02		//ADC2
#define AC_ADC3		 	0x03		//ADC3
#define AC_ADC4		 	0x04		//ADC4
#define AC_ADC5		 	0x05		//ADC5
#define AC_ADC6		 	0x06		//ADC6
#define AC_ADC7		 	0x07		//ADC7

void port_init(void)
{
 PORTA = 0x00;
 DDRA  = 0x00;
 PORTB = ~((1<<AIN_P)|(1<<AIN_N)); //作模擬比較器輸入時(shí)，不可使能內(nèi)部上拉電阻。
 DDRB = (1<<LED0);				//PB0作輸出
 PORTC = 0x00; //m103 output only
 DDRC  = 0x00;
 PORTD = 0x00;
 DDRD  = 0x00;
}

/*
初始化的步驟，關(guān)中斷，更改ACSR的值，配置模擬比較器，開(kāi)中斷。
*/
//Comparator initialize
// trigger on: Output toggle
void comparator_init(void)
{
 ACSR = ACSR & 0xF7; //ensure interrupt is off before changing
 //上面一句會(huì)使ACIE為零，不允許中斷
 ACSR=(1<<ACIE);
  // 使能模擬比較器中斷，比較器輸出變化即可觸發(fā)中斷，AIN0為正輸入端，AIN1為負(fù)輸入端。
}

#pragma interrupt_handler ana_comp_isr:17
void ana_comp_isr(void)
{
 //analog comparator compare event
     //硬件自動(dòng)清除ACI標(biāo)志位
    delay_us(10);
    if ((ACSR&(1<<ACO))==0)	//檢測(cè)ACO
	   						//Bit 5 ACO: 模擬比較器輸出	模擬比較器的輸出經(jīng)過(guò)同步后直接連到ACO。
    	LED0_ON();			//如果AIN0<AIN1(ACO=0),LED亮		
    else
    	LED0_OFF();			//否則 LED滅
    delay_ms(200); 		//當(dāng)電壓差接近0V時(shí)，模擬比較器會(huì)產(chǎn)生臨界抖動(dòng)，故延時(shí)200mS令肉眼能看到  
}

//call this routine to initialize all peripherals
void init_devices(void)
{
 //stop errant interrupts until set up
 CLI(); //disable all interrupts
 port_init();
 comparator_init();

 MCUCR = 0x00;
 GICR  = 0x00;
 TIMSK = 0x00; //timer interrupt sources
 SEI(); //re-enable interrupts
 //all peripherals are now initialized
}

void main(void)
{
 init_devices();
 while(1)
 ;
}

/*
程序測(cè)試：

       VCC      VCC
        |        |
       | |      | |               
 AIN0--|W|      |W|--AIN1  PB0---R---LED--
       | |      | |                       |
        |        |                        |
       GND      GND                      GND
 
	兩個(gè)電位器，一端接VCC,一端接地，構(gòu)成電位器分壓電路
    AIN0和AIN1都分別接到電位器的中心抽頭。
    PBO輸出串電阻驅(qū)動(dòng)LED,高電平有效。
    然后分別旋轉(zhuǎn)電位器，增減抽頭的電壓，將會(huì)發(fā)現(xiàn)PB0的輸出(LED0)會(huì)根據(jù) AIN0/AIN1的電壓關(guān)系變動(dòng)
    由于電源紋波，IO電流及外界干擾的影響，當(dāng)電壓差接近0V時(shí)，模擬比較器會(huì)產(chǎn)生臨界抖動(dòng)，AIN0/AIN1對(duì)地并上小電容可以改善這種情況。
 
    只有一個(gè)電位器時(shí)，可以變通
    1 可以使能ACBG，利用1.23V內(nèi)部能隙基準(zhǔn)源代替AIN0作模擬比較器的正輸入端。
	    ACSR=(1<<ACIE)|(1<<ACBG);
    2 可以使能ADC的內(nèi)部2.56V電壓基準(zhǔn)，然后把AIN0或AIN1連接到pin32 AREF腳。
   		ADCSRA=(1<<ADEN);  //需要打開(kāi)ADC
   		ADMUX=(1<<REFS1)|(1<<REFS0);

*/


/*
    模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器－ACSR
    
    Bit 7 – ACD: 模擬比較器禁用
    模擬比較器上電默認(rèn)是已經(jīng)工作中的，跟其他的模塊有所不同
    ACD置位時(shí)，模擬比較器的電源被切斷。可以在任何時(shí)候設(shè)置此位來(lái)關(guān)掉模擬比較器。
    這可以減少器件工作模式及空閑模式下的功耗。
    改變ACD位時(shí)，必須清零ACSR 寄存器的ACIE位來(lái)禁止模擬比較器中斷。否則ACD改變時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生中斷
    
    Bit 6 – ACBG: 選擇模擬比較器的能隙基準(zhǔn)源
	ACBG 置位后，模擬比較器的正極輸入由1.23V能隙基準(zhǔn)源所取代。否則， AIN0 連接到模擬比較器的正極輸入。
	
	Bit 5 – ACO: 模擬比較器輸出
	模擬比較器的輸出經(jīng)過(guò)同步后直接連到ACO。同步機(jī)制引入了1-2 個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)。
	
	Bit 4 – ACI: 模擬比較器中斷標(biāo)志
	當(dāng)比較器的輸出事件觸發(fā)了由ACIS1 及ACIS0 定義的中斷模式時(shí)，ACI 置位。
	如果ACIE	和SREG 寄存器的全局中斷標(biāo)志I 也置位，那么模擬比較器中斷服務(wù)程序即得以執(zhí)行，同時(shí)ACI 被硬件清零。
	ACI 也可以通過(guò)寫(xiě)"1” 來(lái)清零。
	
	Bit 3 – ACIE: 模擬比較器中斷使能
	當(dāng)ACIE 位被置"1” 且狀態(tài)寄存器中的全局中斷標(biāo)志I 也被置位時(shí)，模擬比較器中斷被激活。
	否則中斷被禁止。
    
    Bit2 – ACIC: 模擬比較器輸入捕捉使能
	這個(gè)功能用于檢測(cè)一些微弱的觸發(fā)信號(hào)源，節(jié)省一個(gè)外部運(yùn)放。
    ACIC置位后允許通過(guò)模擬比較器來(lái)觸發(fā)T/C1 的輸入捕捉功能。
    此時(shí)比較器的輸出被直接連接到輸入捕捉的前端邏輯，從而使得比較器可以利用T/C1 輸入捕捉中斷邏輯的噪聲抑制器及觸發(fā)沿選擇功能。
	為了使比較器可以觸發(fā)T/C1 的輸入捕捉中斷，定時(shí)器中斷屏蔽寄存器TIMSK 的TICIE1	必須置位。
    ACIC 為"0” 時(shí)模擬比較器及輸入捕捉功能之間沒(méi)有任何聯(lián)系。
	
	Bits 1, 0 – ACIS1, ACIS0: 模擬比較器中斷模式選擇
	這兩位確定觸發(fā)模擬比較器中斷的事件。
	ACIS1 ACIS0 	中斷模式
	  0 	0 比較器輸出變化即可觸發(fā)中斷
	  0 	1 保留
	  1 	0 比較器輸出的下降沿產(chǎn)生中斷
	  1 	1 比較器輸出的上升沿產(chǎn)生中斷
	需要改變ACIS1/ACIS0 時(shí)，必須清零ACSR 寄存器的中斷使能位來(lái)禁止模擬比較器中斷。否則有可能在改變這兩位時(shí)產(chǎn)生中斷。
    */