PIC單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及串口效率

　　引言

　　PIC單片機(jī)A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通常需要占用兩個(gè)8 位寬的RAM 單元, 而PIC 單片機(jī)的存儲(chǔ)單元有限,因此造成了單片機(jī)的存儲(chǔ)單元不能被有效利用, 同時(shí)通過串口向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)也需要花費(fèi)較多的時(shí)間。為此提出一種數(shù)據(jù)打包的方法, 使得相同的數(shù)據(jù)量占用較少的存儲(chǔ)空間, 并可提高傳輸效率。

　　1　程序設(shè)計(jì)思路

　　以10 位的A/D 轉(zhuǎn)換為例, 可以將A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果暫存在a[size] 中, 然后把數(shù)組a 中的數(shù)據(jù)一位一位地取出, 把低8 位和高8 位拆開分別存放, 低8 位存放在數(shù)組b 中, 高8 位存放在數(shù)組c 中, 由于高8 位的數(shù)據(jù)中只有2 位是有效數(shù)據(jù), 我們可以把有效數(shù)據(jù)取出組合成一個(gè)新的數(shù)據(jù)存放, 當(dāng)上傳數(shù)據(jù)后再用相反的方法解碼, 把數(shù)據(jù)恢復(fù)到原先的狀態(tài)。這樣對(duì)于10 位的A/D 轉(zhuǎn)換來說可以節(jié)省3/8 的空間, 需要向上位機(jī)傳送的數(shù)據(jù)也會(huì)比較少, 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間僅為原來的5/8。

　　2　采用C 語(yǔ)言編寫的程序

　　本文采用PIC16F877單片機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。其中定義i、h、j、n、m 為int8, a[size] 為int16 的數(shù)組, 用于暫存A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果; b[number]、c[number]、d[number] 是int8 的數(shù)組。程序原文如下:

?

　　程序首先利用一個(gè)for 循環(huán)將A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)拆開, 將低8 位存放在數(shù)組b 中, 高2 位暫時(shí)存放在數(shù)組c 中。由于數(shù)組c 中的8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)都是僅有低2 位是有效數(shù)據(jù), 所以第二個(gè)for 循環(huán)將c[i]、c[i+1]、c[i+2]、c[i+3]中的2 位有效數(shù)據(jù)取出, 按照由低到高的順序重新組合成一個(gè)8 位的二進(jìn)制數(shù),放入數(shù)組d, 構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)組。這樣A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果由原來用數(shù)組a 表示變成了由數(shù)組b 表示低8 位、數(shù)組d 表示高2 位的狀態(tài)。

　　程序中的h、j、n、m 用于記錄最后轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)組的位置, 在下一次轉(zhuǎn)換的時(shí)候, 數(shù)據(jù)可以接在上一次的數(shù)據(jù)后面, n 和j 在主程序中cONvert ( ) 被調(diào)用之前首先被賦值為0。

　　3　結(jié)論

　　根據(jù)以上程序, 我們可以按照類似的方法把12位的A/D 轉(zhuǎn)化結(jié)果進(jìn)行組合, 將12 位的A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果拆成低8 位和高4 位, 再將2 個(gè)高4 位重新組合成一個(gè)8 位的二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ), 這樣對(duì)于12 位的A/D 轉(zhuǎn)化結(jié)果可以節(jié)省1/4 存儲(chǔ)空間, 縮短1/4 傳輸時(shí)間。

　　該程序的執(zhí)行時(shí)間僅為990us, 相對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間是很小的。在單片機(jī)空間小的情況下, 以程序的執(zhí)行時(shí)間來?yè)Q取單片機(jī)的存儲(chǔ)空間是值得的。同時(shí)又能有效地縮短數(shù)據(jù)的上傳時(shí)間, 提高有效數(shù)據(jù)的傳輸速率。但是在數(shù)據(jù)量較少的時(shí)候, 比如只有1 個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù), 這樣做反而會(huì)耗費(fèi)時(shí)間、降低效率。