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11.传感器接口与数据处理
在嵌入式系统中，传感器接口和数据处理是两个非常重要的环节。传感器用于采集环境中的各种物理参数，如温度、湿度、压力、光照等，并将这些参数转换为电信号。单片机通过接口与传感器进行通信，读取这些电信号，并进行相应的数据处理，以便于进一步的应用。本节将详细介绍如何在Microchip的SAMR系列单片机上实现传感器接口和数据处理。
11.1传感器接口类型
11.1.1模拟传感器接口
模拟传感器输出连续的电压或电流信号，这些信号需要通过ADC（模数转换器）转换为数字信号，以便单片机进行处理。SAMR系列单片机内置了高性能的ADC模块，可以方便地读取模拟传感器的数据。
11.1.1.1ADC配置
在使用ADC之前，需要进行相应的配置。以下是一个简单的配置示例，使用SAMR21单片机的ADC模块读取模拟传感器的数据。
#includesam.h
//配置ADC
voidconfigure_adc(void){
//使能ADC时钟
PMC-PMC_PCER0|=PMC_PCER0_PID13;
//配置ADC控制寄存器
ADC-ADC_MR=ADC_MR_SHTIMx(ADC_SHTIM_3)|//设置采样时间
ADC_MR_STARTUP(ADC_STARTUP_64)|//设置启动时间
ADC_MR_TRACKTIM(ADC_TRACKTIM_1)|//设置跟踪时间
ADC_MR_TRANSFER(0);//禁用DMA传输
//配置ADC通道
ADC-ADC_CHER|=ADC_CHER_CH0;//使能通道0
ADC-ADC_CHDR|=ADC_CHDR_CH0;//禁用通道0
ADC-ADC_CMR[0]=ADC_CMR_TRGSEL(0)|//选择触发源
ADC_CMR_STARTUP(0)|//设置采样时间
ADC_CMR_SETTLING(0)|//设置跟踪时间
ADC_CMR_GAIN(0)|//设置增益
ADC_CMR_REFERENCE(ADC_CMR_REFERENCE_VREFP)|//选择参考电压
ADC_CMR_DIFFERENTIAL|//选择差分模式
ADC_CMR_BIPOLAR|//选择双极模式
ADC_CMR_INPUT_PLUS(0)|//选择正输入
ADC_CMR_INPUT_MINUS(1);//选择负输入
//使能ADC
ADC-ADC_CR=ADC_CR_SWRST;//复位ADC
while(ADC-ADC_SRADC_SR_RESRDY);//等待复位完成
ADC-ADC_CR=ADC_CR_START;//启动ADC
}
//读取ADC通道0的数据
uint16_tread_adc(void){
//开始转换
ADC-ADC_CR=ADC_CR_START;
//等待转换完成
while(!(ADC-ADC_SRADC_SR_EOC0));
//读取转换结果
returnADC-ADC_CDR[0];
}
intmain(void){
//配置ADC
configure_adc();
//读取传感器数据
uint16_tadc_value=read_adc();
//处理数据
floatvoltage=(adc_value*3.3)/4096;//假设参考电压为3.3V，12位ADC
//打印结果
printf(ADCValue:%u,Volt