‘壹’ 请各位高手讲解一下单片机中ADC模块中的数据左对齐和右对齐是啥意思把大概的工作原理讲下啦.谢谢啦!
一般高于八位的ADC才会出现这种情况
比如说AD转换后数字量保存在ADCH,ADCL两个寄存器中
左对齐就是AD值的最高位就是ADCH的最高位了,ADCL的低位就会有的用不到,读出来就为0
右对齐就是AD值的最低位是ADCL的最低位,而ADCH的高位就会有的用不到,读出来也为0
左对齐:11111111 11110000
MSB LSB
右对齐:00001111 11111111
MSB LSB
‘贰’ 恳求各位高手:帮忙看一下这个单片机课设题目呗。题目为 ADC0808转换 谢谢!谢谢!
27. ADC0809A/D转换器基本应用技术
1. 基本知识
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
(1). ADC0809的内部逻辑结构
由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2). 引脚结构
IN0-IN7:8条模拟量输入通道
ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:4条
ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。
C B A 选择的通道
0 0 0 IN0
0 0 1 IN1
0 1 0 IN2
0 1 1 IN3
1 0 0 IN4
1 0 1 IN5
1 1 0 IN6
1 1 1 IN7
数字量输出及控制线:11条
ST为转换启动信号。当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。D7-D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,
VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。
2. ADC0809应用说明
(1). ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连。
(2). 初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
(3). 送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(4). 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
(5). 是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。
(6). 当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。
3. 实验任务
如下图所示,从ADC0809的通道IN3输入0-5V之间的模拟量,通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接+5V电压。
4. 电路原理图
图1.27.1
5. 系统板上硬件连线
(1). 把“单片机系统板”区域中的P1端口的P1.0-P1.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A B C D E F G H端口上,作为数码管的笔段驱动。
(2). 把“单片机系统板”区域中的P2端口的P2.0-P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8端口上,作为数码管的位段选择。
(3). 把“单片机系统板”区域中的P0端口的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端口上,A/D转换完毕的数据输入到单片机的P0端口
(4). 把“模数转换模块”区域中的VREF端子用导线连接到“电源模块”区域中的VCC端子上;
(5). 把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.4P3.5P3.6端子上;
(6). 把“模数转换模块”区域中的ST端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.0端子上;
(7). 把“模数转换模块”区域中的OE端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.1端子上;
(8). 把“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.2端子上;
(9). 把“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线连接到“分频模块”区域中的/4端子上;
(10). 把“分频模块”区域中的CK IN端子用导线连接到“单片机系统”区域中的ALE端子上;
(11). 把“模数转换模块”区域中的IN3端子用导线连接到“三路可调压模块”区域中的VR1端子上;
6. 程序设计内容
(1). 进行A/D转换时,采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕,若完毕则把数据通过P0端口读入,经过数据处理之后在数码管上显示。
(2). 进行A/D转换之前,要启动转换的方法:
ABC=110选择第三通道
ST=0,ST=1,ST=0产生启动转换的正脉冲信号
7. 汇编源程序
CH EQU 30H
DPCNT EQU 31H
DPBUF EQU 33H
GDATA EQU 32H
ST BIT P3.0
OE BIT P3.1
EOC BIT P3.2
ORG 00H
LJMP START
ORG 0BH
LJMP T0X
ORG 30H
START: MOV CH,#0BCH
MOV DPCNT,#00H
MOV R1,#DPCNT
MOV R7,#5
MOV A,#10
MOV R0,#DPBUF
LOP: MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R7,LOP
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
WT: CLR ST
SETB ST
CLR ST
WAIT: JNB EOC,WAIT
SETB OE
MOV GDATA,P0
CLR OE
MOV A,GDATA
MOV B,#100
DIV AB
MOV 33H,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 34H,A
MOV 35H,B
SJMP WT
T0X: NOP
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
MOV DPTR,#DPCD
MOV A,DPCNT
ADD A,#DPBUF
MOV R0,A
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
MOV DPTR,#DPBT
MOV A,DPCNT
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
INC DPCNT
MOV A,DPCNT
CJNE A,#8,NEXT
MOV DPCNT,#00H
NEXT: RETI
DPCD: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
DPBT: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H
DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END
8. C语言源程序
#include <AT89X52.H>
unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsigned char dispcount;
sbit ST=P3^0;
sbit OE=P3^1;
sbit EOC=P3^2;
unsigned char channel=0xbc;//IN3
unsigned char getdata;
void main(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
P3=channel;
while(1)
{
ST=0;
ST=1;
ST=0;
while(EOC==0);
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
dispbuf[2]=getdata/100;
getdata=getdata%10;
dispbuf[1]=getdata/10;
dispbuf[0]=getdata%10;
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}
‘叁’ Proteus 是什么
Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,真的很不错。可以仿真51 系列、AVR,PIC 等常用的MCU 及其外围电路(如LCD,RAM,ROM,键盘,马达,LED,AD/DA,部分SPI 器件,部分IIC 器件,...) 其实proteus 与 multisim比较类似,只不过它可以仿真MCU!当然,软件仿真精度有限,而且不可能所有的器件都找得到相应的仿真模型,用开发板和仿真器当然是最好选择,可是估计初学者有的可能性比较小吧?如果你在学51 单片机,如果你想自己动手做做LCD,LED,AD/DA,直流马达,SPI,IIC,键盘,...的小实验的话,试一下吧,不会让你失望的! 用51 不管你是用汇编或是C 编程当然要用keil 啦,uvisoin3 有不少新特性呢! 使用keil c51 v7.50 + proteus 6.7 可以像使用仿真器一样调试程序,一般而言,微机实验中用万利仿真器+电工系自己做的实验板的实验都可以做得到吧! 当然,硬件实践还是必不可少的!!!
本方案只是在没有硬件的情况下让你能像pspice 仿真模拟/数字电路那样仿真MCU 及外围电路。另外,即使有硬件,在程序编写早期用软件仿真一下也不错的!
1 Proteus 介绍
Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU 的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。
(1)proteus 的工作过程
运行proteus 的ISIS 程序后,进入该仿真软件的主界面。在工作前,要设置view 菜单下的捕捉对齐和system下的颜色、图形界面大小等项目。通过工具栏中的p(从库中选择元件命令)命令,在pick devices 窗口中选择电路所需的元件,放置元件并调整其相对位置,元件参数设置,元器件间连线,编写程序;在source 菜单的Definecode generation tools 菜单命令下,选择程序编译的工具、路径、扩展名等项目;在source 菜单的Add/removesource files 命令下,加入单片机硬件电路的对应程序;通过debug 菜单的相应命令仿真程序和电路的运行情况。
(2)Proteus 软件所提供的元件资源Proteus 软件所提供了30 多个元件库,数千种元件。元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。
(3)Proteus 软件所提供的仪表资源
对于一个仿真软件或实验室,测试的仪器仪表的数量、类型和质量,是衡量实验室是否合格的一个关键因素。在Proteus 软件包中,不存在同类仪表使用数量的问题。Proteus 还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似但功能更多。
(4)Proteus 软件所提供的调试手段
Proteus 提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。对于单片机硬件电路和软件的调试,Proteus 提供了两种方法:一种是系统总体执行效果,一种是对软件的分步调试以看具体的执行情况。
对于总体执行效果的调试方法,只需要执行debug 菜单下的execute 菜单项或F12 快捷键启动执行,用debug菜单下的pause animation 菜单项或pause 键暂停系统的运行;或用debug 菜单下的stop animation 菜单项或shift-break 组合键停止系统的运行。其运行方式也可以选择工具栏中的相应工具进行。
对于软件的分步调试,应先执行debug 菜单下的start/restart debugging 菜单项命令,此时可以选择stepover 、step into 和 step out 命令执行程序(可以用快捷键F10、F11 和ctrl+F11),执行的效果是单句执行、进入子程序执行和跳出子程序执行。在执行了start / restart debuging 命令后,在debug 菜单的下面要出现仿真中所涉及到的软件列表和单片机的系统资源等,可供调试时分析和查看。
2 实验的组织
在单片机的理论教学和实验中,所涉及到的内容包括了四方面,即单片机系统资源、软件技术、硬件接口电路、软件和硬件结合的应用系统。因此教师在进行教学时,应该充分考虑课程的特点并作合理的模块划分,在每次实验课程前作适当的准备工作,以使教学任务能集中和突出。以下例子中所涉及到的单片机均为51 系列。
(1)系统资源的实验教学
任何一种单片机均提供了一定的系统资源。对于51 系列单片机来讲,其所提供的资源是以寄存器和存储器的方式体现出来的。对于寄存器内容的查看,可以采用多种可以模拟仿真51 单片机的软件来实现。对于Proteus软件来讲,可以执行在debug 菜单下registers 菜单项命令打开相应的窗口。对于系统内部存储器的查看,同样是执行debug 菜单下的 internal memory 菜单项命令打开相应的窗口。
(2)软件技术
在软件技术的实验中所涉及到的内容主要包括对语言中具体语句的执行效果验证、算法的具体实现、程序中语法错误的检查和逻辑错误的验证等内容。对于纯软件的实验教学内容,教师在实验设置时应充分考虑到学生的能力并作好具体的准备工作,以达到预期的教学目的。例如,对于两个16 位二进制数的乘法运算R4R5×R6R7=R3R4R5R6R7 的汇编语言实现。为了较为直观地验证程序执行的正确性,教师在之前应该设计一个硬件电路,能完成数据的输入(带显示)和结果的输出(显示),并设计主程序、bcd 码到二进制的转换、二进制码到bcd 码的转换、bcd 码到显示码的转换、显示等程序的设计,学生只在实验中进行乘法运算的算法设计并作为子程序加入系统中即可。
(3)硬件接口电路
单片机的接口电路所涉及到的知识涵盖了电子电路设计的相关领域,也涉及到单片机应用系统具体的工作需要。接口电路部分涉及到线路的连接、元器件的选择、工作方式的设置、电路工作的稳定性和可靠性、电路的空间需求等等许多方面的知识和内容;但就学生实验来讲,所涉及到的并不需要这么全面。作为Proteus 仿真软件,其仿真电路时所模拟的元件真实工作情况,和单片机应用系统的实际工作环境还是有一定的差别。因此只能根据教学的需要,让学生自行设计电路并设置其工作方式。其实验可以通过两种方式组织实施,一是根据具体的要求,让学生设计接口电路并编写相应的程序;一是根据程序的要求,设计单片机接口电路。例如,对于键盘输入和显示(数码管)接口电路的设计,可以采用比较多的方法来实现。选择何种方法,与键盘中键的数量和数码管的个数以及显示的方式等都有关系。选择一种采用几种方法都能实现的键盘键数(如12个)和显示位数(如4 位或4 位半),提出具体的诸如必须预留的口地址、成本控制等要求,让学生自行设计接口电路。当然,对于如A/D 转换等接口电路的设计,教师应该在事先设计出单片机电路的其它部分,并以模块的方式进行处理,给学生提供电路的接口信号。
(4)软件和硬件结合的应用系统
软件和硬件的结合,就是一个单片机的应用系统了。这一步的实验可以在课程设计中以课题的方式提出来处理,也可以将其分解成不同的接口部分在接口电路的多次实验中分次完成。在这一阶段,硬件电路的设计已经不是最为关键的了,而软件系统的设计、调试和运行才是实验的主要内容。因此可以以建议性的意见给出具体的硬件电路,并提出该电路所需要完成的具体工作,由学生进行软件的设计和调试。
(5)观摩实验
学生自行设计的硬件系统和软件,一般存在着某方面的不足,当给出了相应的实验设计任务后,学生就算能顺利的完成,但其中所涉及到的有些方式方法并不能在自己的设计中充分领悟。Protues 系统提供了相应的一些范例,比如单片机系统中的计算器示例,当教师讲述了其中涉及到的所有(子)程序的功能并将其合理地组织在一起的时候,结合该系统的硬件,将对学生进行程序的设计和系统硬件的设计方法,产生比较大的影响。
3 用Proteus 软件虚拟单片机实验的优点
采用Proteus 仿真软件进行虚拟单片机实验,具有比较明显的优势,如涉及到的实验实习内容全面、硬件投入少、学生可自行实验、实验过程中损耗小、与工程实践最为接近等。当然其存在的缺点也是有的。
(1)内容全面
内容全面包括其能实验的内容包括软件部分的汇编、C51 等语言的调试过程,也包括硬件接口电路中的大部分类型。对同一类功能的接口电路,可以采用不同的硬件来搭建完成,因此采用Protues 仿真软件进行实验教学,克服了用单片机实验教学板教学中硬件电路固定、学生不能更改、实验内容固定等方面的局限性,可以扩展学生的思路和提高学生的学习兴趣。
(2)硬件投入少,经济优势明显
对于传统的采用单片机实验教学板的教学实验,由于硬件电路的固定,也就将单片机的CPU 和具体的接口电路固定了下来。在单片机的实际教学中,如果要涉及到51 系列,也要涉及到PIC16 系列,那么为了教学必然要投入两种单片机的实验教学板;同时在教学过程中所涉及到的接口电路,也需要有较大的投入和储备,以利于实验的进行和在实验过程中元件损毁后的更换。Protues 所提供的元件库中,大部分可以直接用于接口电路的搭建,同时该软件所提供的仪表,不管在质量还是数量上,都是可靠和经济的。如果在实验教学中投入这样的真实的仪器仪表,仅仪表的维护来讲,其工作量也是比较大的。因此采用软件的方式进行教学,其经济优势是比较明显的。
(3)学生可自行实验,锻炼解决实际工程问题的能力
实验能力和实验设计能力的培养,是工科学生解决实际工程问题能力中较为重要的。传统的实验教学中,忽视了学生实验能力的培养,对于实验设计能力的培养,则很少涉及到。因此学生学习了理论,要想将其应用到实际的工程实践中,其难度是比较大的。还有,学生毕业后想对单片机控制技术或智能仪表等有较深的研究和学习,如果采用传统的实验教学方法,则学生需要购置的设备比较多,增加了他们学习和研究的投入。采用仿真软件后,学习的投入变得比较的小,而实际工程问题的研究,也可以先在软件环境中模拟通过,再进行硬件的投入,这样处理,不仅省时省力,也可以节省因方案不正确所造成的硬件投入的浪费。
(4)实验过程中损耗小,基本没有元器件的损耗问题
在传统的实验教学过程中,都涉及到因操作不当而造成的元器件和仪器仪表的损毁,也涉及到仪器仪表等工作时所造成的能源消耗。采用Protues 仿真软件进行的实验教学,则不存在上述的问题,其在实验的过程中是比较安全的。
(5)与工程实践最为接近,可以了解实际问题的解决过程
在进行课程设计或进行大实验的时候,可以具体的在Protues 中做一个工程项目,并将其最后移植到一个具体的硬件电路中,让学生了解将仿真软件和具体的工程实践如何结合起来,利于学生对工程实践过程的了解和学习。
(6)大量的范例,可供学生参考处理在系统的设计时,存在对已有资源的借鉴和引用处理,而该仿真系统所提供的较多的比较完善的系统设计方法和设计范例,可供学生参考和借鉴。同时也可以在原设计上进行修改处理。
(7)协作能力的培养和锻炼
一个比较大的工程设计项目,是由一个开发小组协作完成的。了解和把握别人的设计意图和思维模式,是团结协作的基础。在Proteus 中进行仿真实验时,所涉及到的内容并不全是学生独立设计完成的,因此对于锻炼学生的团结协作意识,是有好处的。
但是由于该软件也有一定的缺陷,如果想学好单片机,还是要买一块学习板来学学。。。不然,根本就入不了门!!!
‘肆’ c8051f020介绍
Cygnal出的一种混合信号系统级单片机。片内含CIP-51的CPU内核,它的指令系统与MCS-51完全兼容。其中的C8051F020单片机含有64kB片内Flash程序存储器,4352B的RAM、8个I/O端口共64根I/O口线、一个12位A/D转换器和一个8位A/D转换器以及一个双12位D/A转换器、2个比较器、5个16位通用定时器、5个捕捉/比较模块的可编程计数/定时器阵列、看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支持双时钟,其工作电压范围为2.7~3.6V(端口I/O,RST和JTAG引脚的耐压为5V)。与以前的51系列单片机相比,C8051F020增添了许多功能,同时其可靠性和速度也有了很大提高。