ADuC812單片機(jī)高級開發(fā)板應(yīng)用軟件開發(fā)的詳細(xì)資料說明

　　模擬電路就像是系統(tǒng)與外部的接口，而數(shù)字電路就像是系統(tǒng)內(nèi)部的帶有基本的分析運算能力的記憶體。模擬和數(shù)字之間邊需要ADC器件、模擬和數(shù)字之間邊需要DAC器件。他們將模擬和數(shù)字連接起來，不可或缺，DAC和ADC器件的性能（如：轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換精度、電磁兼容性等）會大大影響整個系統(tǒng)的性能。ADUC812是51兼容內(nèi)核，51在國內(nèi)是應(yīng)用最為普遍的單片器件。

　　自電子管面世以來，經(jīng)歷了分立半導(dǎo)體、集成電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展歷程。DAC和ADC的生產(chǎn)已進(jìn)入全集成化階段，同時在轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度等主要指標(biāo)上有了重大突破，還開發(fā)了一些具有與計算機(jī)直接接口功能的芯片。在集成技術(shù)中，又發(fā)展了模塊、混合和單片機(jī)集成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)。對高速DAC和ADC的發(fā)展策略是在性能不受影響的前提下盡量提高集成度，為最終用戶提供產(chǎn)品的解決方案。對DAC和ADC的需求大量增加，而且要求性能指標(biāo)有較寬覆蓋面，以便適應(yīng)不同場合應(yīng)用的要求。

　　ADC主要的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，廣泛應(yīng)用于多媒體、通訊、自動化、儀器儀表等領(lǐng)域。對不同的領(lǐng)域的不同要求，例如接口、電源、通道、內(nèi)部配置的要求，每一類ADC都有相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計方法;同時，用戶不僅要考慮到本身的工藝和電路結(jié)構(gòu)，而且還應(yīng)考慮到ADC的外圍電路，如相應(yīng)的信號調(diào)理電路等模擬電路的設(shè)計。

　　隨著通信事業(yè)、多媒體技術(shù)和數(shù)字化設(shè)備的飛速發(fā)展，信號處理越來越趨向數(shù)字化，促進(jìn)了高速DAC有了長足進(jìn)步，牽動著DAC制造商研制出許多新結(jié)構(gòu)、新工藝及各種特殊用途的高速。高速的DAC應(yīng)用領(lǐng)域主要有三個方面：數(shù)字化儀器，包括波形重建和任意波形發(fā)生器;直接數(shù)合成（DDS），包括接收器本機(jī)振蕩器、跳頻無線電設(shè)備、通信系統(tǒng)、正交調(diào)制（QAM）系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng);圖形顯示系統(tǒng)，包括失量掃描和光柵掃描。

　　本文將就ADUC812開發(fā)板的具體功能應(yīng)用的軟件實現(xiàn)作出詳細(xì)的闡述，以實現(xiàn)多功能、可擴(kuò)展的51內(nèi)核的A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)硬件電路原理如圖所示，它主要包括：模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、擴(kuò)展I/O端口、擴(kuò)展RAM、串口部分和LCD顯示部分。

　　以ADuC812單片機(jī)為核心芯片的開發(fā)板需要實現(xiàn)的功能有：A/D轉(zhuǎn)換輸入、D/A轉(zhuǎn)換輸出、晶體管驅(qū)動、RS-232串行口、外部擴(kuò)展RAM芯片、LCD顯示、SPI總線的實時時鐘及外部按鍵輸入、外部中斷［。

　　由于ADuC812單片機(jī)內(nèi)部自帶有ADC轉(zhuǎn)換模塊，它有8路口線可以直接用于模擬量的輸入，因此，實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換輸入功能比較容易。

　　同樣，ADuC812單片機(jī)除了具有模擬量的輸入口外，它還有2個D/A轉(zhuǎn)換輸出口。這兩個口可以直接對外輸出模擬量。

　　晶體管輸出驅(qū)動可以通過數(shù)字量的輸出端口來實現(xiàn)，通過數(shù)字量的輸出變化來控制繼電器的閉合。在此需要使用光電耦合器對信號進(jìn)行隔離并放大。

　　RS-232串行口是一般單片機(jī)和PC機(jī)通信的串行口，ADuC812單片機(jī)也有專門的端口用于RS-232串行通信。而該口在硬件實現(xiàn)也比較簡單，只需使用專門的芯片進(jìn)行連接即可。

　　外部RAM的擴(kuò)展是與ADuC812單片機(jī)的外部尋址聯(lián)系在一起的，ADuC812單片機(jī)的P0和P2口都可以在外部尋址時用于地址口線來使用。且該單片機(jī)的外部尋址空間達(dá)到16MB，因此外部RAM的擴(kuò)展空間也可以很大。

　　LCD顯示相對于上面的功能來說，它實現(xiàn)的特殊性更多地依賴于專門的LCD顯示模塊。對于不同的LCD顯示器，如果其控制器不同，控制其顯示的方式也是不一樣的。

　　ADuC812單片機(jī)片內(nèi)集成有專門的全硬件IC口。因此在和IC兼容的時鐘芯片進(jìn)行硬件連接時也是比較方便的。如果要用軟件編程來實現(xiàn)它們之間的通信，還需要進(jìn)一步了解設(shè)計時使用到的實時時鐘芯片。

　　ADuC812單片機(jī)有專門的口是用于外部中斷的，如：/INT0（18腳）和/INT1（19腳）。只需在外圍設(shè)計一個按鍵觸發(fā)電路并將其輸出引入/INT0或/INT1腳，就可以實現(xiàn)外部中斷輸入功能。而按鍵輸入功能的實現(xiàn)則關(guān)系到按鍵的讀取方式，在按鍵與ADuC812單片機(jī)進(jìn)行硬件連接的時候還要考慮到單片機(jī)可用的通用數(shù)據(jù)口的數(shù)目。

　　當(dāng)然在對各部分進(jìn)行設(shè)計的同時，也要考慮到他們之間是否有資源使用上的沖突，并想辦法加以解決。

　　本課題就ADuC812開發(fā)板的軟件實現(xiàn)做出具體解決方法。AduC812是一種新型的高度集成的高精度12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在其片內(nèi)，不僅包含了可重新編程的非易失性閃速/電擦除程序存儲器的高性能8位（與8051兼容）MCU，還包含了高性能的自校準(zhǔn)多通道（8個輸入通道）ADC，兩個12位DAC。AduC812微控制器內(nèi)核與8051指令集兼容，具有9個中斷源（2個優(yōu)先級）。片內(nèi)還集成了8K字節(jié)的閃速/電擦除程序存儲器、640字節(jié)的閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲器以及256字節(jié)RAM。利用ADUc812在數(shù)據(jù)采集方面的集成優(yōu)勢，可進(jìn)行12位字長的A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換速度快，可不須采樣保持器。由于片內(nèi)基準(zhǔn)高精度、低漂移且經(jīng)工廠校準(zhǔn)，并且當(dāng)ADC使能時，在 VREF引腳會出現(xiàn)此基準(zhǔn)電壓。所以用片內(nèi)基準(zhǔn)比較好。使用片內(nèi)基準(zhǔn)時，要求輸入電壓在0~2.5v之間。

　　　　ADuC812的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下：

　　從上圖可以看出ADUC812的基本功能，其應(yīng)用價值也可見一斑。