《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

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1、武汉理工大学《能力扩展训练》说明书目录摘要I1设计软件基础知识11.1C编译器Keil介绍11.251单片机相关知识11.3ADC0809简介12多通道数据采集系统设计42.1单片机电路42.2ADC采样电路42.3显示模块52.4总原理图63软件设计73.1系统总流程图73.2程序代码74实验记录与结果分析134.1仿真基本流程134.2仿真结果144.3结果分析155心得体会16参考文献1717武汉理工大学《能力扩展训练》说明书1设计软件基础知识1.1C编译器Keil介绍KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软

2、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。KeilC51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uVision4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

3、、模板编辑以及改进的搜索功能外，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。uVision4提供对多种最新的8051类微处理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。1.251单片机相关知识51单片机是对目前所有兼容intel8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是intel的8031单片

4、机，后来随着技术的发展，成为目前广泛应用的8为单片机之一。单片机是在一块芯片内集成了CPU、RAM、ROM、定时器／计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路，又称为MCU。51系列单片机内包含以下几个部件：一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4KB的ROM程序存储器；一个128B的RAM数据存储器；寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路；32条可编程的I/O口线；两个16位定时／计数器；一个可编程全双工串行口；5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。1.3ADC0809简介ADC0809是美国国家半导体

5、公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式ＡＤ转换器。17武汉理工大学《能力扩展训练》说明书其内部有一个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

6、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1.1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1.1ADC0809（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，EOC17武汉理工大学《能力扩展训练》说明书变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可

7、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

8、）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