微控制器AduC812通用數據端口介紹及P1口的應用
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AduC812是一種新型的高度集成的高精度12位數據采集系統。在其片內，不僅包含了可重新編程的非易失性閃速/電擦除程序存儲器的高性能8位(與8051兼容)MCU，還包含了高性能的自校準多通道(8個(gè)輸入通道)ADC，兩個(gè)12位DAC。AduC812微控制器內核與8051指令集兼容，具有9個(gè)中斷源(2個(gè)優(yōu)先級)。片內還集成了8K字節的閃速/電擦除程序存儲器、640字節的閃速/電擦除數據存儲器以及256字節RAM。
AduC812共有52個(gè)管腳，使用4個(gè)通用數據端口P0～P3與外部器件進(jìn)行數據交換。每一個(gè)I/O口都有自己不同的驅動(dòng)執行電路。除端口1之外都是8位雙向端口。端口1的操作是AduC812特有的，表1說(shuō)明了P1口可復用的管腳功能。
表1 P1口管腳說(shuō)明
所有端口均包含位鎖存器和輸入緩沖器，I/D雙向端口還包含了輸出驅動(dòng)器。由于P1口沒(méi)有輸出驅動(dòng)器，所以P1口只能是輸入端口，只能被配置為數字輸入或模擬輸入，不能用于輸出，如圖1所示。AduC812的P1口通常用于模擬輸入;當不用于模擬輸入時(shí)，可將0寫(xiě)至端口值，這樣就被設置為數字輸入方式。
2 P1口的各種功能與應用
P1口的主要功能是ADC的模擬輸入，另外還可用于一些控制輸入、定時(shí)器2和計數器2的數字輸入以及SPI從屬選擇輸入等。
2.1 模/數轉換輸入
AduC812中的ADC轉換塊包含了8通道、12位、單電源A/D轉換器。此模塊為用戶(hù)提供了多通道多路轉換器、跟蹤/保持、片內基準、校準特性。此模塊內的所有部件都能方便地通過(guò)3個(gè)寄存器SFR接口來(lái)設置。
A/D轉換器由基于電容DAC的常規逐次逼近轉換器組成。轉換器接收的模擬輸入范圍為0至+VREF。片內提供高精度、低漂移并經(jīng)工廠(chǎng)校準的2.5V基準電壓。內部基準可經(jīng)外部VREF引腳過(guò)驅動(dòng)。外部基準在2.3V至AVDD的范圍內。
AduC812裝有工廠(chǎng)編程的校準系數，它在上電時(shí)自動(dòng)下載到ADC，以確保最佳的ADC性能。ADC核包括內部失調和增益校準寄存器，所提供的軟件校準子程序可允許用戶(hù)在需要時(shí)重寫(xiě)工廠(chǎng)編程的校準系數，以便使用戶(hù)目標系統中端點(diǎn)誤差的影響為最小。
來(lái)自片內溫度傳感器的電壓輸出正比于絕對溫度，它也可向前端ADC多路轉換器(實(shí)際上是第9個(gè)ADC通道輸入)傳送。
2.1.1 ADC轉移函數
ADC的模擬輸入范圍是0V至VREF。在此范圍內，設計的代碼跳變發(fā)生在連續的整數LSB值的中間(即LSB，LSB，LSB，……FS-LSB)。當VREF=2.5V時(shí)，輸出碼是直接的二進(jìn)制數，1LSB=FS/4096或2.5V/4096=0.61mV。在0至VREF范圍內理想的輸入/輸出轉移特性如圖2所示。
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