基于ADμC812的在系統(tǒng)可編程數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)

1在系統(tǒng)可編程

在系統(tǒng)可編程（In System Programmable,ISP）技術(shù)使得使用者能夠在目標(biāo)系統(tǒng)中，或者在電路板上對(duì)可編程器件進(jìn)行編程或反復(fù)編程。這個(gè)編程過(guò)程可在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、制造過(guò)程中甚至在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

在系統(tǒng)可編程器件的編程通常通過(guò)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)。在編程過(guò)程中，器件無(wú)需從電路板上拔除，所需要的編程電壓與器件的工作電壓相同，不需要專門(mén)的編程器支持。

2ADμC812介紹

2.1ADμC812的總體介紹

ADμC812是一種把8位微控制器（指令集與8051微控制器兼容）和12位A/D轉(zhuǎn)換器以及12位D/A轉(zhuǎn)換器等外圍電路集成在一塊芯片上的12位數(shù)據(jù)采集集成電路，他的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

芯片中與8051兼容的CPU由在片8 kB FLASH/EE程序存儲(chǔ)空間，640 B FLASH/EE和256 B SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間支持。

在模擬信號(hào)處理方面，ADμC812提供8通道、12位、200 KSPS的A/D轉(zhuǎn)換器；提供2通道、1 2位的D/A轉(zhuǎn)換器。芯片還提供上述轉(zhuǎn)換所需要的參考電源，同時(shí)具有轉(zhuǎn)換結(jié)果的校準(zhǔn)能力。

ADμC812其他外圍功能包括監(jiān)視定時(shí)、通用定時(shí)/計(jì)數(shù)、電源管理、ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的直接存儲(chǔ)（DMA）等功能。在數(shù)字信號(hào)傳輸方面，該芯片提供4個(gè)8位并行I/O接口、與SPI兼容的串行接口和標(biāo)準(zhǔn)UART串行接口。

2.2外部存儲(chǔ)器接口

ADμC812可以訪問(wèn)64 K外部程序存儲(chǔ)器和16 M外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。對(duì)外部程序存儲(chǔ)器的訪問(wèn)與標(biāo)準(zhǔn)的8051芯片相同。對(duì)容量達(dá)16 M外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)電路圖如圖2所示。要訪問(wèn)1 6 M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要24條地址線，ADμC812的數(shù)據(jù)指針（DPTR）由3個(gè)特殊存儲(chǔ)器（DPP，DPH和DPL）組成。在訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，首先分別通過(guò)P0口和P2口送出特殊存儲(chǔ)器DPL和DPP中的地址，他們由ALE信號(hào)控制鎖存，然后再由P2口提供特殊存儲(chǔ)器DPH中的地址，通過(guò)上述2個(gè)步驟產(chǎn)生 24位地址信號(hào)。

2.3A/D轉(zhuǎn)換的DMA工作模式

A/D轉(zhuǎn)換的DMA工作模式允許A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果不通過(guò)CPU直接進(jìn)入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，他使得A/D轉(zhuǎn)換的速率達(dá)到200 KSPS。

在這個(gè)模式工作期間，CPU可以繼續(xù)執(zhí)行程序代碼，但是不能訪問(wèn)P0口和P2口。在進(jìn)入這個(gè)模式工作前，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器應(yīng)被寫(xiě)入待進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的通道號(hào)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)A/D轉(zhuǎn)換的DMA工作模式包含以下3個(gè)步驟：
　　(1)從外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取待轉(zhuǎn)換的通道號(hào)。
　　(2)完成該通道的A/D轉(zhuǎn)換。
　　(3) 把該通道的4位通道號(hào)和12位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果組合成2個(gè)8 B存儲(chǔ)到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。