微控制器AduC812通用數(shù)據(jù)端口介紹及P1口的應(yīng)用

1 AduC812的通用數(shù)據(jù)端口

　　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(chǔ)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(gè)輸入通道)ADC，兩個(gè)12位DAC。AduC812微控制器內(nèi)核與8051指令集兼容，具有9個(gè)中斷源(2個(gè)優(yōu)先級(jí))。片內(nèi)還集成了8K字節(jié)的閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器、640字節(jié)的閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及256字節(jié)RAM。

　　AduC812共有52個(gè)管腳，使用4個(gè)通用數(shù)據(jù)端口P0～P3與外部器件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。每一個(gè)I/O口都有自己不同的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路。除端口1之外都是8位雙向端口。端口1的操作是AduC812特有的，表1說(shuō)明了P1口可復(fù)用的管腳功能。

　　表1 P1口管腳說(shuō)明

　　所有端口均包含位鎖存器和輸入緩沖器，I/D雙向端口還包含了輸出驅(qū)動(dòng)器。由于P1口沒(méi)有輸出驅(qū)動(dòng)器，所以P1口只能是輸入端口，只能被配置為數(shù)字輸入或模擬輸入，不能用于輸出，如圖1所示。AduC812的P1口通常用于模擬輸入;當(dāng)不用于模擬輸入時(shí)，可將0寫(xiě)至端口值，這樣就被設(shè)置為數(shù)字輸入方式。

　　2 P1口的各種功能與應(yīng)用

　　P1口的主要功能是ADC的模擬輸入，另外還可用于一些控制輸入、定時(shí)器2和計(jì)數(shù)器2的數(shù)字輸入以及SPI從屬選擇輸入等。

　　2.1 模/數(shù)轉(zhuǎn)換輸入

　　AduC812中的ADC轉(zhuǎn)換塊包含了8通道、12位、單電源A/D轉(zhuǎn)換器。此模塊為用戶(hù)提供了多通道多路轉(zhuǎn)換器、跟蹤/保持、片內(nèi)基準(zhǔn)、校準(zhǔn)特性。此模塊內(nèi)的所有部件都能方便地通過(guò)3個(gè)寄存器SFR接口來(lái)設(shè)置。

　　A/D轉(zhuǎn)換器由基于電容DAC的常規(guī)逐次逼近轉(zhuǎn)換器組成。轉(zhuǎn)換器接收的模擬輸入范圍為0至+VREF。片內(nèi)提供高精度、低漂移并經(jīng)工廠校準(zhǔn)的2.5V基準(zhǔn)電壓。內(nèi)部基準(zhǔn)可經(jīng)外部VREF引腳過(guò)驅(qū)動(dòng)。外部基準(zhǔn)在2.3V至AVDD的范圍內(nèi)。

　　AduC812裝有工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)，它在上電時(shí)自動(dòng)下載到ADC，以確保最佳的ADC性能。ADC核包括內(nèi)部失調(diào)和增益校準(zhǔn)寄存器，所提供的軟件校準(zhǔn)子程序可允許用戶(hù)在需要時(shí)重寫(xiě)工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)，以便使用戶(hù)目標(biāo)系統(tǒng)中端點(diǎn)誤差的影響為最小。

　　來(lái)自片內(nèi)溫度傳感器的電壓輸出正比于絕對(duì)溫度，它也可向前端ADC多路轉(zhuǎn)換器(實(shí)際上是第9個(gè)ADC通道輸入)傳送。

　　2.1.1 ADC轉(zhuǎn)移函數(shù)

　　ADC的模擬輸入范圍是0V至VREF。在此范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)的代碼跳變發(fā)生在連續(xù)的整數(shù)LSB值的中間(即LSB，LSB，LSB，……FS-LSB)。當(dāng)VREF=2.5V時(shí)，輸出碼是直接的二進(jìn)制數(shù)，1LSB=FS/4096或2.5V/4096=0.61mV。在0至VREF范圍內(nèi)理想的輸入/輸出轉(zhuǎn)移特性如圖2所示。

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