《能力扩展训练》课程设计说明书-基于AD转换模块的单片机仿真和C语言开发.docVIP

目 录 摘要 I 1 设计软件基础知识 1 1.1 C编译器Keil介绍 1 1.2 51单片机相关知识 1 1.3 ADC0809简介 1 2 多通道数据采集系统设计 4 2.1 单片机电路 4 2.2 ADC采样电路 4 2.3显示模块 5 2.4总原理图 6 3 软件设计 7 3.1 系统总流程图 7 3.2 程序代码 7 4 实验记录与结果分析 13 4.1 仿真基本流程 13 4.2 仿真结果 14 4.3 结果分析 15 5 心得体会 16 参考文献 17 1 设计软件基础知识 1.1 C编译器Keil介绍 Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。KeilSoftware公司推出的uVision是一款可用于多种8051MCU的集成开发环境(IDE)，该IDE同时也是PK51及其它开发套件的一个重要组件。除增加了源代码、功能导航器、模板编辑以及改进的有哪些信誉好的足球投注网站功能外，uVision3还提供了一个配置向导功能，加速了启动代码和配置文件的生成。此外其内置的仿真器可模拟目标MCU，包括指令集、片上外围设备及外部信号等。uVision3提供逻辑分析器，可监控基于MCUI/O引脚和外设状态变化下的程序变量。uVision提供对多种必威体育精装版的8051类微处理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。 CPU、、、ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。1）主要特性　　 1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 　　 2）具有转换起停控制端。 　　 3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）　 　　 4）单个+5V电源供电 　　 5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。 　　 6）工作温度范围为-40～+85摄氏度 　　 7）低功耗，约15mW。 2）内部结构 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。 图1.1 ADC0809 （3）工作过程 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 　　转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。 　　1）定时传送方式 　　对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。 　　2）查询方式 　　A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。 　　3）中断方式 　　把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 　　不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 图2.1 单片机最小系统 其中，振荡电路以及复位电路均由单片机系统自带。 2.2 ADC采样电路 由于ADC0809是带地址锁存的模数转换器件，ADDA、ADDB、ADDC为模拟通道选择，编码为000~111分别选中IN0~IN7。ALE为地址锁存信号，其上升沿锁存ADDA、