基于AD574模數轉換的數據處理程序設計

　　1、引言

　　A/D轉換是單片機應用系統中非常重要的環節，AD574以精度高、轉換速度快、使用方便等特點被廣泛應用于儀器儀表中，其分辨率為12位，轉換時間為15～35μs，芯片內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轉換功能。AD574有單極性和雙極性兩種模擬信號轉換方式，可實現0～10V或0～20V的轉換，通過相應引腳的外接電路來實現。改變AD574相應管腳的電平可選擇A/D轉換方式（8位或12位的轉換），以及讀取數據的方式（12位并行輸出或8位雙字節輸出）。
根據AD574的工作特性，其12位轉換遵循左對齊輸出格式，那么輸出數據與信號的實際值相比大16倍，因此輸出數據必須經過數據處理程序才能進行下一步的標度變換、濾波和顯示等程序。由于轉換的數據是從0000H～0FFFH，數據從單字節到三字節，若均采用常用的多字節除法，勢必延長運行時間。本文以單極性0～10V模擬信號，轉換結果分高8位、低4位輸出，單片機采用延時方式為例，介紹轉換數據處理程序的設計方法，其算法簡潔，運行時間短。

　　2、AD574與單片機的接口電路

　　圖（1）為AD574與單片機89C52的接口電路圖［2］，0～10V的模擬信號經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;轉換結果分為高8位、低4位輸出，故12/8端接地;AD574啟動、轉換及結果輸出時，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在讀取轉換結果時保持相應的電平，故用74LS373鎖存后接入，AD轉換器的地址是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，數字電源VL和DG之間接入0.01μF的瓷片電容。

　　圖1 ? AD574與單片機的接口電路

　　3、數據處理程序的編程

　　AD574和單片機的接口程序包括根據相應的端口地址啟動A/D轉換、延時等待、分高8為和低4位讀取以及數據處理幾部分。根據接口電路和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位轉換數據時要求，CS=0，A0=0，R/C=1，端口地址為FF71H;低4位轉換時要求CS=0，A0=1，R/C=1，端口地址為FF73H。等待A/D轉換結束的延時程序采用循環程序即可。數據處理程序不是采用除法子程序，而是采用了邏輯運算，先處理高8位數據，通過與運算保留高8位數據的D7～D4，D3～D0置0，再半字節交換指令即可得到轉換數據高8位的真實值;低4位數據同樣采用這樣的算法和思路，使用與指令和半字節交換，最終把高8位數據的D3～D0位和低4位數據的D7～D4位合并，即是轉換數據低8位的真實值。此算法簡潔，思路清晰，運行速度快。