ADμC812的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)及其系統(tǒng)編程技術(shù)

ADμC812在單個(gè)芯片內(nèi)集成了8路12位ADC采集系統(tǒng)、2路12位DAC、80C52MCU內(nèi)核、8KB的閃速/電可擦除程序存儲(chǔ)器、640字節(jié)的閃速/電可擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、看門(mén)狗定時(shí)器、640字節(jié)的閃速/電可擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、看門(mén)狗定時(shí)器、電源監(jiān)視器、I2C兼容的SPI和標(biāo)準(zhǔn)的UART串行I/O模塊及靈活的電源管理方案等等，真正實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的單片機(jī)。限于篇幅，本文只介紹其ADC采集子系統(tǒng)及其在系統(tǒng)編程技術(shù)。

　　一、ADμC812的ADC采集子系統(tǒng)

　　1.硬件組成結(jié)構(gòu)

　　ADμC812的ADC采集子系統(tǒng)部分由模擬多路轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、采樣保持電路(T/H)、12位逐次逼近比較的ADC、+2.5V基準(zhǔn)源和ADC校正、控制邏輯組成，其組成如圖1所示。

　　ADμC812的模擬輸入端的電壓有效輸入范圍與基準(zhǔn)源有關(guān)。當(dāng)采用內(nèi)部基準(zhǔn)源時(shí)，其有效輸入范圍為0～+2.5V;當(dāng)采用外部基準(zhǔn)源時(shí)，外部基準(zhǔn)源應(yīng)從Vref端引入，其合適的范圍為+2.3～+5V，相應(yīng)的模擬輸入端的電壓范圍為0V～Vref。無(wú)論如何不應(yīng)使其輸入電平為負(fù)或超過(guò)絕對(duì)最大允許值A(chǔ)VDD+0.3V。當(dāng)信號(hào)輸入為雙極性時(shí)，必須加入電平位移網(wǎng)絡(luò)，使其變?yōu)閱螛O性信號(hào)輸入，如圖2所示。

　　ADμC812可工作在-40～+85℃的工業(yè)級(jí)范圍，有3V和5V兩種供電工作方式，以便進(jìn)一步降低功耗。ADC模擬包含了5μs、8通道、12位、單電源A/D轉(zhuǎn)換器。其中，A/D轉(zhuǎn)換器由基于電容DAC的常規(guī)則逐次逼近轉(zhuǎn)換器組成，可保證的±1LSB的差分非線性和±1/2LSB和積分非線性。在上電時(shí)由工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)自動(dòng)下載到ADC，以確保最佳的ADC性能。該校準(zhǔn)系數(shù)包括內(nèi)部失調(diào)和增益校準(zhǔn)兩個(gè)方面，用戶可根據(jù)需要重寫(xiě)工廠編程的校準(zhǔn)系數(shù)，以便使用戶目標(biāo)系統(tǒng)中端點(diǎn)誤差的影響最小。來(lái)自片內(nèi)溫度傳感器的電壓輸出正比于熱力學(xué)溫度，它可通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器的第9個(gè)ADC通道輸入，這方便了溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)。

　　2.軟件控制特性

　　可編程性是應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為適應(yīng)不同信號(hào)源的實(shí)際需求，ADμC812片內(nèi)ADC模塊內(nèi)的所有部件都能方便地通過(guò)3個(gè)SFR寄存器來(lái)設(shè)置。

　　(1)ADCCON1——控制轉(zhuǎn)換和采集時(shí)間

　　(2)ADCCON2——控制ADC通道選擇和轉(zhuǎn)換模式

　　(3)ADCCON3——ADC狀態(tài)指示