基于AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)

　　1、引言

　　A/D轉(zhuǎn)換是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，AD574以精度高、轉(zhuǎn)換速度快、使用方便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，其分辨率為12位，轉(zhuǎn)換時間為15～35μs，芯片內(nèi)包含高精度的參考電壓源和時鐘電路，不需要任何外接電路和時鐘信號即可完成A/D轉(zhuǎn)換功能。AD574有單極性和雙極性兩種模擬信號轉(zhuǎn)換方式，可實(shí)現(xiàn)0～10V或0～20V的轉(zhuǎn)換，通過相應(yīng)引腳的外接電路來實(shí)現(xiàn)。改變AD574相應(yīng)管腳的電平可選擇A/D轉(zhuǎn)換方式（8位或12位的轉(zhuǎn)換），以及讀取數(shù)據(jù)的方式（12位并行輸出或8位雙字節(jié)輸出）。
根據(jù)AD574的工作特性，其12位轉(zhuǎn)換遵循左對齊輸出格式，那么輸出數(shù)據(jù)與信號的實(shí)際值相比大16倍，因此輸出數(shù)據(jù)必須經(jīng)過數(shù)據(jù)處理程序才能進(jìn)行下一步的標(biāo)度變換、濾波和顯示等程序。由于轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)是從0000H～0FFFH，數(shù)據(jù)從單字節(jié)到三字節(jié)，若均采用常用的多字節(jié)除法，勢必延長運(yùn)行時間。本文以單極性0～10V模擬信號，轉(zhuǎn)換結(jié)果分高8位、低4位輸出，單片機(jī)采用延時方式為例，介紹轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理程序的設(shè)計(jì)方法，其算法簡潔，運(yùn)行時間短。

　　2、AD574與單片機(jī)的接口電路

　　圖（1）為AD574與單片機(jī)89C52的接口電路圖［2］，0～10V的模擬信號經(jīng)10Vin送AD574，和REFOUT、REFIN、BIPOFF端連接的外電路為單極性輸入方式，也可讓BIPOFF懸空;轉(zhuǎn)換結(jié)果分為高8位、低4位輸出，故12/8端接地;AD574啟動、轉(zhuǎn)換及結(jié)果輸出時，要求CE為高電平，故89C52的WR、RD端通過與非門與AD574的CE端相連;CS、A0、R/C在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時保持相應(yīng)的電平，故用74LS373鎖存后接入，AD轉(zhuǎn)換器的地址是FF00H。為了提高抗干擾能力，可在模擬電源VCC和AG、VEE和AG之間接入10μF的鉭電容，數(shù)字電源VL和DG之間接入0.01μF的瓷片電容。

　　圖1 ? AD574與單片機(jī)的接口電路

　　3、數(shù)據(jù)處理程序的編程

　　AD574和單片機(jī)的接口程序包括根據(jù)相應(yīng)的端口地址啟動A/D轉(zhuǎn)換、延時等待、分高8為和低4位讀取以及數(shù)據(jù)處理幾部分。根據(jù)接口電路和AD574的工作特性，啟動A/D時要求CS=0，A0=0，R/C=0，高8位地址沒有使用，因此啟動A/D的端口地址為FF00H;讀取高8位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時要求，CS=0，A0=0，R/C=1，端口地址為FF71H;低4位轉(zhuǎn)換時要求CS=0，A0=1，R/C=1，端口地址為FF73H。等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束的延時程序采用循環(huán)程序即可。數(shù)據(jù)處理程序不是采用除法子程序，而是采用了邏輯運(yùn)算，先處理高8位數(shù)據(jù)，通過與運(yùn)算保留高8位數(shù)據(jù)的D7～D4，D3～D0置0，再半字節(jié)交換指令即可得到轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)高8位的真實(shí)值;低4位數(shù)據(jù)同樣采用這樣的算法和思路，使用與指令和半字節(jié)交換，最終把高8位數(shù)據(jù)的D3～D0位和低4位數(shù)據(jù)的D7～D4位合并，即是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)低8位的真實(shí)值。此算法簡潔，思路清晰，運(yùn)行速度快。