PIC16F877单片机的应用--A/D转换器

作者：时间：2011-02-24来源：网络收藏

PIC16F877单片机片内有８路１０位Ａ／Ｄ转换器，引脚②～⑤为ＡＮ０～ＡＮ３、⑦～⑩为ＡＮ４～ＡＮ７。ＭＰＬＡＢ－ＩＣＤ的实验板上16F877单片机的ＲＡ０口接了一只供有电压的１０ｋΩ电位器，在Ｄ口（ＲＤ０～ＲＤ７）接了８只ＬＥＤ，如附图所示。笔者用１６Ｆ８７７Ａ／Ｄ转换通道其中一路作Ａ／Ｄ转换，以说明Ａ／Ｄ转换编写程序的方法和在线调试及编程。
在附图中，笔者把Ｒ６的可变输出（电压模拟量）端接到ＲＡ０／ＡＮ０作为模拟量输入；用Ｄ口（ＲＤ０～ＲＤ７）的８只ＬＥＤ显示Ａ／Ｄ转换的结果（按二进制显示）。
一、建立Ａ／Ｄ转换源程序的要点编写１０位的一路Ａ／Ｄ转换程序看似简单，但对初学者却有一定难度，因为编写Ａ／Ｄ转换程序时，要熟练使用ＰＩＣ１６Ｆ８７７内部的多个特殊功能寄存器。附表列出了与Ａ／Ｄ转换有关的部分特殊功能寄存器。在Ａ／Ｄ转换器中未用到的寄存器位以空白表示。
１．Ａ／Ｄ引脚控制寄存器ＡＤＣＯＮ１ＡＤＣＯＮ１的ｂｉｔ０～ｂｉｔ３（ＰＣＦＧ０～ＰＣＦＧ３）为Ａ／Ｄ转换功能选择位，若为１１１０，则表示ＡＮ０（ＲＡ０）通道是模拟量输入，其余通道为数字Ｉ／Ｏ（其他编码功能，请参见书籍介绍）。Ｂｉｔ７（ＡＤＦＭ）为Ａ／Ｄ结果格式选择位，１表示结果右移，０表示结果左移。
２．中断标志寄存器ＰＩＲ１ＰＩＲ１的ｂｉｔ６（ＡＤＩＦ）为Ａ／Ｄ中断标志位，该位为１表示模数转换已完成，为０表示转换未完成。
３．Ａ／Ｄ操作控制寄存器ＡＤＣＯＮ０ＡＤＣＯＮ０的ｂｉｔ０（ＡＤＯＮ）为Ａ／Ｄ转换允许位，该位为１打开Ａ／Ｄ转换器，为０关闭Ａ／Ｄ转换器；ｂｉｔ２（ＧＯ／ＤＯＮＥ）为Ａ／Ｄ转换状态位，该位为１启动Ａ／Ｄ转换，为０表示Ａ／Ｄ转换已完成（Ａ／Ｄ转换完成后该位自动清零）；ｂｉｔ３～ｂｉｔ５为Ａ／Ｄ通道选择位，其值对应于通道号，０００为０通道；ｂｉｔ６～Ｂｉｔ７（ＡＤＣＳ０、ＡＤＣＳ１）为Ａ／Ｄ转换时钟选择，００＝ｆosc／２，０１＝ｆosc／８，１０＝ｆosc／３２，１１＝ｆRC（ＲＣ振荡器）。为正确进行Ａ／Ｄ转换，Ａ／Ｄ转换时钟值不宜选得太小。
４．Ａ／Ｄ结果高字节寄存器ＡＤＲＥＳＨ存放Ａ／Ｄ转换结果的高字节。
编写Ａ／Ｄ转换的源程序，还会用到ＳＴＡＴＵＳ、ＯＰＴＩＯＮ、ＩＮＴＣＯＮ……寄存器。
二、PIC16F877单片机A/D转换源程序．ＡＳＭ实例
笔者编写的Ａ／Ｄ转换源程序清单如下：
ＬＩＳＴＰ＝ＰＩＣ１６Ｆ８７７；选单片机型号
＃ＩＮＣＬＵＤＥＰ１６Ｆ８７７．ＩＮＣ
ＯＲＧ０；复位矢量
ＧＯＴＵＳＴＡＲＴ
ＯＲＧＤ＇２０＂；程序起始
ＳＴＡＲＴＢＣＦＳＴＡＴＵＳ，６
ＢＳＦＳＴＡＴＵＳ，５；选ＢＡＮＫ１
ＣＬＲＦＴＲＩＳＤ；设Ｄ口为输出
ＣＬＲＷ；０→Ｗ
ＭＯＶＬＷＢ＇１００００１１１＇；ＴＭＲ０，预分频
ＭＯＶＷＦＯＰＴＩＯＮ＿ＲＥＧ；１：２５６
ＣＬＲＷ
ＭＯＶＬＷＢ＇０００００００１＇
ＭＯＶＷＦＴＲＩＳＢ；设Ｂ０为输入
ＭＯＶＷＦＴＲＩＳＡ
ＭＯＶＬＷ０
ＭＯＶＬＷＢ＇００００１１１０＇；Ａ／Ｄ结果左移
ＭＯＶＷＦＡＤＣＯＮ１；ＶＤＤ为参考电压
ＢＣＦＳＴＡＴＵＳ，５；复位
；ＢＡＮＫ０
ＣＬＲＦＰＯＲＴＤ；清Ｄ口
ＭＯＶＬＷＢ＇０１０００００１＇；打开Ａ／Ｄ选时钟
ＭＯＶＷＦＡＤＣＯＮ０；ｆｏｓｃ／８
ＭＡＩＮＢＴＦＳＳＩＮＴＣＯＮ，Ｔ０ＩＦ；ＴＭＲ０溢出？
ＧＯＴＯＭＡＩＮ；等待
ＢＣＦＩＮＴＣＯＮ，Ｔ０ＩＦ；ＴＭＲ０溢出
ＢＣＦＰＩＲ１，ＡＤＩＦ；清标志位
；Ｔ０ＩＦ
ＢＳＦＡＤＣＯＮ０，ＧＯ；启动Ａ／Ｄ变换
ＷＡＩＴＢＴＦＳＳＰＩＲ１，ＡＤＩＦ；变换判标志位？
ＧＯＴＯＷＡＩＴ；等待
ＭＯＶＦＡＤＲＥＳＨ，Ｗ；Ａ／Ｄ转换完成
ＭＯＶＷＦＰＯＲＴＤ；高字节到Ｄ口
ＣＬＲＦＰＯＲＴＤ；０→Ｄ口
ＷＡＩＴＰＷＳＨＢＴＦＳＳＰＯＲＴＢ，０；判０位
ＧＯＴＯＷＡＩＴＰＵＳＨ；等待
ＭＯＶＷＦＰＯＲＴＤ；高字节送Ｄ口
ＧＯＴＯＭＡＩＮ
ＥＮＤ
说明：１．因ＬＥＤ显示仅用了８位（Ｄ口上），所以Ａ／Ｄ转换的低二位未显示。２．从源程序中可以看出，Ａ／Ｄ转换是通过控制ＰＩＣ１６Ｆ８７７内部特殊功能寄存器来完成的。
三、ＰＩＣ０１．ＡＳＭ的在线调试和程序固化
上述源程序可按照上期本版介绍的方法进行在线调试。调试时可用ＭＰＬＡＢ工具栏中的连续功能键操作。若在操作一次后再连续调试时，应改变附图中电位器中心抽头的电压值，方能观察Ａ／Ｄ变换的结果。程序调试好后再把目标码．Ｈｅｘ固化到16F877单片机中，即可观察不同的模拟量变换成数字量的结果，并可用三用表实测进行验证。