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

　　AduC812中ADC的工作完全由3個(gè)SFR控制，它們分別是ADCCON1、ADCCON2和ADCCON3。

　　2.1.2.1 ADCCON1--ADC控制SFR#1

　　ADCCON1寄存器控制轉(zhuǎn)換和采集時(shí)間、硬件轉(zhuǎn)換模式以及掉電模式。詳述如下：

　　SFR地址： FFH

　　SFR上電缺省值： 20H

　　位可尋址： 無

　　ADCCON1 SFR位的說明如表2所示。

　　MD1 MD0 CK1 CK0 AQ1 AQ0 T2C EXC

　　2.1.2.2 ADCCON2--ADC控制SFR#2

　　ADCCON2寄存器控制ADC通道選擇和轉(zhuǎn)換模式。詳述如下：

　　SFR地址： D8H

　　SFR上電缺省值： 00H

　　位可尋址： 是

　　ADCCON2 SFR位說明如表3所示。

　　ADCI DMA CCONV SCONV CS3 CS2 CS1 CS0

　　2.1.2.3 ADCCON3--ADC控制SFR#3

　　ADCCON3寄存器中只有一位有效，它給出ADC忙狀態(tài)的指示。詳述如下：

　　SFR地址： F5H

　　SFR上電缺省值： 00H

　　位可尋址： 無

　　ADCCON3 SFR位的說明如表4所示。

　　BUSY RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD RSVD

　　2.1.3 ADC工作模式

　　通過設(shè)置ADCCON1和ADCCON2兩個(gè)寄存器，可使ADC處于三種不同的工作模式：一種是單步轉(zhuǎn)換模式，一種是連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，還有一種是DMA工作模式。用軟件或通過把轉(zhuǎn)換信號(hào)加至外部引腳23(CONVST)可以啟動(dòng)單步或連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，同時(shí)還可設(shè)置定時(shí)器2的溢出位，用作ADC轉(zhuǎn)換起始觸發(fā)脈沖輸入。

　　DMA工作模式與其他兩種工作模式有顯著不同，若配置ADC工作在DMA工作模式，則ADC塊將進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)換并把采樣值捕獲到外部RAM空間，而不需要來自MCU核的任何干預(yù)，這種自動(dòng)捕獲功能可以擴(kuò)展到16M字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間。值得注意的是，若工作于DMA工作模式，將要求用戶在中斷服務(wù)子程序中用5us的時(shí)間完成中斷服務(wù)、讀ADC結(jié)果并為進(jìn)一步的后續(xù)處理存儲(chǔ)結(jié)果，否則下一次ADC采樣可能會(huì)丟失。這一限制條件是由于AduC812已把片內(nèi)ADC設(shè)計(jì)成能運(yùn)行在每5us采樣一次的最高速度(即200kHz采樣速率)。因此，在要求其他中斷速率的應(yīng)用中，不能使用ADC DMA工作模式。

　　現(xiàn)以我們研制的家用心電圖機(jī)為例，說明ADC的使用方法與功能實(shí)現(xiàn)。在該心電圖機(jī)中，ADC0用于心電信號(hào)的模擬輸入，將2.5V參考電壓接至VREF，由于人體心電信號(hào)在0.5mV～4mV，典型值在1mV左右，需經(jīng)過500倍的放大，落在ADC輸入電壓0～2.5V范圍之內(nèi)。因此，心電信號(hào)經(jīng)過LM324放大、濾波后輸入ADC0，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字量以進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、發(fā)送、打印等功能。在這里，A/D轉(zhuǎn)換后的12位數(shù)字量，最小可分辨的信號(hào)是0.6mV。對(duì)于最小的心電信號(hào)0.5mV，經(jīng)放大后為0.25V，對(duì)于最大的心電信號(hào)4mV，經(jīng)放大后為2V，均在ADC的輸入范圍之內(nèi)。

　　心電圖機(jī)使用電池作為電源，當(dāng)電池電壓不足時(shí)需要提醒用戶更新電池。電源電壓為+5V，所以不能直接接至ADC的輸入端。電源電壓要經(jīng)過分壓電路進(jìn)行分壓，使分壓的電壓在ADC的輸入范圍之內(nèi)。ADC1用于電源電壓分壓后的模擬輸入，進(jìn)而監(jiān)測電源電壓的變化，當(dāng)電源電壓低于一定值時(shí)蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)液晶顯示提醒用戶更換電池。若電源電壓低于4.5V時(shí)報(bào)警，則分壓后為1.5V，當(dāng)ADC1的輸入低于1.5V(0999H)時(shí)則啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

　　下面是利用ADC0采集心電信號(hào)的部分程序，ADC首先要初始化，即送適當(dāng)?shù)目刂谱?，根?jù)前面介紹的ADC的SFR，選擇適當(dāng)?shù)腟FR值。
由于ADC0作為心電信號(hào)的模擬輸入，選擇ADCCON1可使ADC正常工作，ADC時(shí)鐘分頻比為2。由于LM324輸出阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于8kΩ，所以選擇ADC采集時(shí)鐘1，得到ADCCON1=50H。選擇通道0，可利用ADCCON2的默認(rèn)值00H。

　　由于ADC1作為電源監(jiān)測的模擬輸入，選擇ADCCON1可使ADC正常工作，ADC時(shí)鐘分頻比為2。由于電源阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于8kΩ，所以選擇ADC采集時(shí)鐘1，得到ADCCON1=50H。選擇通道1，ADCCON2=01H。

　　在下面程序中，堆棧設(shè)置在60H，利用定時(shí)器0中斷后執(zhí)行采樣程序，選取采樣頻率為200Hz，因而定時(shí)器0的定時(shí)值為TL0=3CH，TH0=F6H。由于啟動(dòng)單個(gè)轉(zhuǎn)換周期完成一次A/D轉(zhuǎn)換需要16×2+1=33個(gè)AduC812主時(shí)鐘，程序中一次延時(shí)循環(huán)為2個(gè)主時(shí)鐘，因而在采樣程序中利用R0=16作為單個(gè)轉(zhuǎn)換周期，延時(shí)36個(gè)主時(shí)鐘，以完成一次采樣后的A/D轉(zhuǎn)換。ADCDATAL為A/D轉(zhuǎn)換低8位，ADCDATAH為A/D轉(zhuǎn)換高4位;R1、R2用于存放12位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，設(shè)置00H位作為采樣結(jié)束標(biāo)志位。

　　2.2按鍵控制

　　當(dāng)不需要使用AduC812的ADC的全部8個(gè)通道時(shí)，剩余的ADC輸入可用作數(shù)字輸入端。例如，我們將P1口中的幾位用于按鍵控制的輸入端口，此時(shí)要先將0寫至端口值。需要注意的是，AduC812的P1口用作按鍵時(shí)是高電平有效，在沒有按鍵輸入時(shí)，P1口應(yīng)保持低電平，因此在用作按鍵的P1口應(yīng)加下拉電阻(即P1.3～P1.7在沒有輸入時(shí)為低電平)，阻值一般為幾千歐。在前面的例子中，按鍵分別連接到P1.3～P1.7，它們通過2kΩ的下拉電阻接至地;插座的第6腳接高電平VCC，用于觸發(fā)按鍵。當(dāng)有鍵按下時(shí)，P1.3～P1.7中的相應(yīng)位接至高電平VCC，這樣就給出了按鍵信息。通過上面的程序就可以進(jìn)行判斷并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能，并且采用防抖方法來提高可靠性，具體程序如下：