基于C8051F的多通道模数转换系统的设计与应用-论文.pdf

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1、第l3卷第1期太原师范学院学报(自然科学版)Vo1．13No．12014年3月JOURNAlOFTAIYUANNORMALUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Mar．2014基于C8051F的多通道模数转换系统的设计与应用王俊恒，刘西青，李治中(1．山西煤炭职业技术学院，山西太原030031；2．上海仁勤信息科技有限公司，上海200086)(摘要]以SiliconIabs公司研发设计的C8051F020芯片为核心，详细剖析了该芯片的12位SARADC0模数转换模块，并在KeiluVision4和visualC”6．0环境

2、中实现了仿真模拟．为了在仿真系统中更清晰明了地展现仿真结果，本系统使用UART接口，将仿真结果传输到上位机进行显示．[关键词]C805lF；ADC；Keil；UART[文章编号]1672-2027(2014)01-0053—04[中图分类号]TP399(文献标识ti-~3A数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大多是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成为电信号的模拟量后，需经模数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制，因而作为把模拟量转换成数字量输出的接口电路A／D转换器是现实世界中模拟信号通向数字信号的桥梁．

3、C8051F020中就有很好的可以将模拟信号量转换数字信号量的ADC模块．C8O51F020是SiliconLabs的专利CIP一51微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容．该内核具有标准8052的所有外设部件，包括5个16位的计数器／定时器、2个全双工UART、256字节内部RAM、128字节特殊功能寄存器(SFR)地址空间及8个字节宽的I／O端口．C8051F020有2个SARADC模块ADC0和ADC1，其中ADCO为12位精度，而ADC1为8位精度，本文以12位精度的ADC0模块为基础详细阐述多通道模数转换的工作原理及其应用．1多通道模数

4、转换系统的设计为了保证信号源的稳定性，本仿真系统使用C8051F020自带的2个数模转换DAC模块作为信号源，将该信号源接到ADC0的通道3和通道4上进行采集，采集的结果通过串口发送到上位机进行显示_2]．本仿真系统使用单片机常用的上、下位机模式：在visualC6．0环境中实现上位机的功能，在KeiluVision4环境中实现下位机的功能。上位机的主要功能：1)接收下位机通过串口发送的转换结果；2)显示接收的结果．下位机的主要功能：1)控制C8051F020的I)AC模块产生两路稳定的模拟信号输出；2)通过C8051F020的ADC模块将这两个模拟

5、信号转换为数字信号；3)将转换后的数字信号通过串口发送给上位机．在本仿真系统的设计中，初始化芯片后，等待上位机发送开始命令，接收到上位机发送的开始命令，则打开DA，产生稳定信号源．之后通过ADC0模块依次采集模拟量转换成数字量，再通过串口发送给上位机显示，本系统最多支持8个外部信号源．在设计中，有3个停止条件：2个通道采集数据失败或是上位机发送结束命令，本系统的流程见图l所示．2多通道模数转换系统的实现本仿真系统的上位机是使用visualC6．0实现的，其操作界面如图2所示．收稿日期：2013-1210作者简介：王俊恒(1982)，男，河南郑州人，硕

6、士，山西煤炭职业技术学院助教，主要从事工作流、软件工程方面的研究和应用研究第l期王俊恒等：基于C8O51F的多通道模数转换系统的设计与应用55TMR3RLL=0x00；／／初始化定时器3的重载数值的低字节TMR3RLH一0xb8；／／初始化定时器3的重载数值的高字节TMR3L=OxO0；／／初始化定时器3的低字节TMR3H一0xb8；／／初始化定时器3的高字节}voidInitUart()／／初始化串口{PCON—Ox80；／／SMOD0设置为l，波特率加倍SCONO—Ox50；／／串口工作在方式1ES0===0；／／不允许串口0中断}voidIni

7、tDAC()／／初始化DAC，控制两个DAC输出{REFOCN一0x03；／／设置电压基准DACOCN一0x80；／／使能DAC0，DAC0输出更新发生在写DACOH时DACICN—Ox80；／／使能DAC1，DAC1输出更新发生在写DAC1H时}voidInit—ADC0()／初始化ADC0，{ADCOCN一0x80；／／使能ADC0，正常跟踪模式ADCOCF=(SYSCLK／2500000)《3；／／ADC转换时钟为2．5MADCOCFl—OxO0；／／PGA增益为1．oAMXOCF=OxO0；／／初始化AMXOCF为0x00，由AMXOSL寄存

8、器确定采集通道本仿真系统使用了2个定时器，定时器1和定时器3，其中定时器1确定串口波特率为9600，定时器3