5设计说明书单片机adμc834完整的数据采集系统芯片毕设论文.doc

前言 ADμC834是一种真正意义上的完整的数据采集系统芯片。这种崭新的微处理转换器和先进的混合信号处理工艺显著提高了数据采集系统的性能，并大幅度减少了应用系统的开发时间和成本。ADμC834是美国模拟器件(AD)公司必威体育精装版（2003年前）投入市场的一款微处理转换器产品，它集成了双路∑—△型ADC、温度传感器、增益可程控放大器(PGA)、8位51MCU、62k的可编程程序EEPROM、4k的数据Flash Memory、2304字节的片内RAM、12位DAC以及定时器、I2C兼容的SPI和标准的串行I/O等。由此可见，ADμC834本身就是一个内嵌MCU的高性能数据采集系统。 ADμC834内部集成了两路独立的∑—△ADC，其中主通道ADC为24位，辅助通道ADC为16位。两个独立的ADC通道由于使用了数字滤波，因而可以实现宽动态范围的低频信号测量，非常适用于称重仪、张力应变仪、压力转换器和温度测量等方面的应用。其中主通道的AD输入范围在±20mV~±2．56V之间分为8档，使用时可任选一档。由于使用了∑—△转换技术，因此可以实现高达24位无丢失码性能，且辅助通道还可以作为温度传感器使用。ADμC834利用32kHz晶振来驱动片内锁相环(PLL)以产生内部所需要的工作频率，它的微控制器内核与8051兼容。片内外围设备包括一个与SPI和I2C兼容的串行端口、多路数字输入/输出端口、看门狗定时器、电源监视器以及时间间隔计数器。同时片内还提供了62kB闪速/电擦除程序存储器以及2304字节的片内RAM。ADμC834本身能提供程序串行下载，所以可以直接下载调试程序，非常方便于程序的开发和设计。 对于已经掌握了51系列单片机的用户，可以轻而易举的掌握ADμC834位转换器的开发应用技术，但要注意ADμC834微转换器与8051的若干不同之处。而对于没有接触过单片机的用户，由于ADμC834微转换器所具有的在线下载/调试/编程的功能，把ADμC834作为学习单片机或微控制器的入门，是一种上佳选择。 本设计较为详细的介绍了ADμC834微转换器的内部结构和各功能模块的具体使用，目的在于让用户能够容易的学习使用ADμC834微转换器，进而学好单片机或微控制器。但限于作者水平和时间仓促，设计中可能存在不妥甚至疏漏之处，敬请各位老师批评指正，作者不胜感激。 陈 挺 2005-6-3 总体方案设计 第一章 ADμC834概述 1.1 ADμC834概述 ADμC834是一款非常灵活的器件，它集双路∑-△ADC、温度传感器、增益可编程放大器（PGA）、8位MCU、闪速/电擦除程序数据存储器于一身。 两个分离的ADC（主通道及辅助通道）包括一个温度传感器及一个增益可编程的放大器（可以直接测量微弱信号）。ADC包含一个片内的数字滤波器用来测量宽动态范围的低频信号，例如在体重、形变、压力或者温度测量中的应用。 32kHz晶体驱动片内PLL产生一个12.58MHz的高频时钟用于设备的操作。通过编程对该时钟分频就得到了所需要的MCU核心时钟的操作频率。智能转换器使用的是8052内核，因此它兼容8051指令集。智能转换器内核的机器周期由12个内核时钟周期组成，该时钟周期是通过被选定的内核工作频率所确定的。 另外MCU支持的功能包括看门狗定时器、电源监视器以及ADC PWM功能。为多处理器接口和I/O扩展提供了26条可编程的I/O线、与I2C兼容的串行接口、SPI接口和标准UART串行接口I/O。 片内提供了62kB片内闪速/电擦除程序存储器、4k片内闪速/电擦除数据存储器、2304字节片内数据RAM。并且程序存储器可被配置为数据存储器，从而为数据记录提供一个60kB的非易失数据存储器。 MCU内核和模拟转换器二者均有正常、空闲以及掉电工作模式，它提供了适合于低功率应用的、灵活的电源管理方案。器件包括在工业温度范围内用3V和5V电压工作的两种规格，有52引脚、塑料四方形扁平封装形式（MQFT）可供使用。 片内工厂固件支持串行下载和调试方式（通过UART），以及通过/EA引脚实现单引脚仿真模式。ADμC834通过Quick StartTM和 Quick Start Plus开发系统可以使用低成本的软件和硬件开发工具。 1.2 主要功能 高分辨率∑-△ADC 两个独立通道（16位和24位分辨率） 24位无丢失码（主ADC） 21位RMS（18.5位 P-P） 有效分辨率（在20Hz条件下） 失调漂移10nV/C，增益漂移0.5ppm/℃ 存储器 62kB片内闪速/电擦除程序存储器 4 kB片内闪速/电擦除数据存储器 可用100年，可重复擦写10万次