由AT91M55800A構(gòu)成的簡易數(shù)據(jù)采集方案

該芯片中含有兩個完全相同的4通道10位A/D轉(zhuǎn)換器，可組成一個8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器。每個A/D轉(zhuǎn)換器具有 4個模擬輸入引腳和數(shù)字觸發(fā)輸入引腳，并提供一個AIC的中斷信號。兩個A/D轉(zhuǎn)換器共享模擬電源引腳和參考電壓輸入引腳。每一個通道可被單獨地使能或禁止，并具有自己的數(shù)據(jù)寄存器。A/D轉(zhuǎn)換器可以配置為在轉(zhuǎn)換序列后自動進入睡眠 模式，并可由軟件、T/D或外部信號來觸發(fā)。

由于AT91M55800A內(nèi)部不帶片內(nèi)程序存儲器，需要對方案外擴[1] Flash存儲器作為程序存儲器用于存放程序代碼、常量表及掉電后需要保存的數(shù)據(jù)。AT91M55800A的總線讀寫周期最長可以有8個周期的延時，要求 Flash存儲器的最低讀速度不低于該速度?？紤]到方案的執(zhí)行速度和程序大小，選用訪問速度為70 ns的HY29LV160(芯片容量是1 M×16 bit共2 MB)，基本上能夠滿足方案要求。

該系統(tǒng)中接入AD590[2]作為溫度傳感器，該器件以電流作為輸出量來指示溫度，并且將得到的信號經(jīng)過放大器的緩沖隔離得到一個與溫度成正比的電壓，從而實現(xiàn)對溫度的測量。

3 A/D轉(zhuǎn)換編程

在AT91M55800A中，兩個A/D轉(zhuǎn)換器獨立工作，每個A/D轉(zhuǎn)換器只能讀取一個通道的A/D轉(zhuǎn)換器值。此程序讓用戶指定哪一個通道工作，然后讀取指定通道的值，并顯示出來。由于A/D轉(zhuǎn)換器的精度有10位和8位，這里設(shè)置為10位，因此獲得的數(shù)據(jù)范圍在0～3FF之間。

A/D轉(zhuǎn)換器的工作過程不同于一般的外圍設(shè)備。初始化后，必須有一個觸發(fā)命令高速A/D轉(zhuǎn)換器進行采集，此時A/D轉(zhuǎn)換器對其激活的某一個通道上的模擬信號進行采樣、保持，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，存儲在數(shù)據(jù)寄存器中。用戶可以從狀態(tài)寄存器中了解到A/D轉(zhuǎn)換器是否已經(jīng)轉(zhuǎn)換完成，然后通過讀取數(shù)據(jù)寄存器得到A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)值。

A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖見圖3。

對A/D轉(zhuǎn)換器進行編程,使用AT91庫(在/pe-riph/adc目錄下)，與A/D轉(zhuǎn)換器相關(guān)的代碼部分[3]如下：

a)adc．h：A/D轉(zhuǎn)換器用戶接口結(jié)構(gòu)定義StructADC、控制寄存器ADC-CR、模式寄存器ADC-MR和其他一些重要寄存器的各個重要位的定義、A/D轉(zhuǎn)換器中斷服務(wù)程序函數(shù)定義。

b)Lid_adc．h：A/D轉(zhuǎn)換器描述符定義、庫函數(shù)的定義。

e)Lid_adc．c：庫函數(shù)的詳細代碼。包括：初始化ADC at91_adc_open、關(guān)閉ADC at91_adc_close、獲得狀態(tài)寄存器的值at91_adc_get_status、設(shè)置控制寄存器的值at91_adc_trig_cmd、讀取A/D轉(zhuǎn)換的值at91_adc_read、打開指定的A/D轉(zhuǎn)換通道at91_adc_channel_open、關(guān)閉指定的A/D轉(zhuǎn)換通道 at91_adc_channel_close、獲取通道開和關(guān)的狀態(tài)at91_adc_channel_geI_status等。

4 結(jié)束語

本文介紹了一個基于ARM7的數(shù)據(jù)采集方案。該方案通過硬件的具體設(shè)計和軟件編程實現(xiàn)了預(yù)期的目標。利用ARM進行數(shù)據(jù)采集可以使方案更穩(wěn)定，而且可以達到功耗小、性能高的效果，適合在多種工業(yè)場合中應(yīng)用。