在微机测控体系中，常常要用到A/D转化。常用的办法是扩展一块或多块A/D收集卡。当模仿量较少或是温度、压力等缓变信号场合，选用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的计划。这儿介绍一种以GNS97C2051单片机为中心，选用TLC2543 12位串行A/D转化器构成的采样模块，该模块的采样数据由单片机串口经电平转化后送到上位机（IBM PC兼容机）的串口COM1或COM2，构成一种串行数据收集串行数据传输的方法。经实践调试证明：该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简洁，有必定实用价值。
1 首要器材介绍
1.1 TLC2543串行A/D转化器
（1）12位分辨率A/D转化器；
（2）在作业温度范围内10μs转化时刻；
（3）11个模仿输入通道；
（4）3路内置自测验方法；
（5）采样率为66kbps；
（6）线性差错+1LSB（max）
（7）有转化完毕（EOC）输出；
（8）具有单、双极性输出；
（9）可编程的MSB或LSB前导；
（10）可编程的输出数据长度。
TLC2543的引脚摆放如图1所示。图1中AIN0～AIN10为模仿输入端； 为片选端；DIN 为串行数据输入端；DOUT为A/D转化成果的三态串行输出端；EOC为转化完毕端；CLK为I/O时钟；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端；VCC为电源；GND为地。
1.2 GMS97C2051单片机
GMS97C2051是武汉力源公司和韩国LG公司联合推出的一种性能价格比极高的 8位单片机，其指令体系与MCS-51系列彻底兼容。GMS97C2051与AT89C2051兼容（可直接替换），但其性能价格比优于AT89C2051。引脚摆放如图2所示。
1.3 电平转化器MAX3232
MAX3232为RS-232收发器，简略易用，单+5V电源供电，仅需外接几个电容即可完结从TTL电平到RS-232电平的转化。
2 硬件规划
硬件电路如图4所示。
单片机GMS97C2051是整个体系的中心，TLC2543对输入的模仿信号进行收集，转化成果由单片机通过P3.5（9脚）接纳，AD芯片的通道挑选和方法数据通过P3.4（8脚）输入到其内部的一个8位地址和操控寄存器，单片机收集的数据通过串口（3、2脚）经MAX3232转化成RS232电平向上位机传输。图中串行LCD显现电路仅用于调试，对收集/传输的数据进行监测。
3 单片机软件规划
单片机程序首要包含串行数据收集模块“DATA_SAM”和串行数据传输模块“RS232”，调试所用到的显现子程序在此省略。
TLC2543的通道挑选和方法数据为8位，其功能为：D7、D6、D5和D4用来挑选要求转化的通道，D7D6D5D4=0000时挑选0通道，D7D6D5D4=0001时挑选1通道，顺次类推；D3和D2用来挑选输出数据长度，本程序挑选输出数据长度为12位，即D3D2=00或D3D2=10；D1，D0挑选输入数据的导前位，D1D0=00挑选高位导前。
TLC2543在每次I/O周期读取的数据都是前次转化的成果，当时的转化成果鄙人一个I/O周期中被串行移出。第一次读数因为内部调整，读取的转化成果或许不精确，应丢掉。
数据收集程序如下：
DATA_SAM：
MOV R0，#30H ；数据缓冲区首地址30H→R0
MOV R1，#00000000B ；0通道方法/通道数据
ACALL RD_AD ；第一次读取的转化成果或许不精确，丢掉。
MOV R1，#00010000B ；1通道方法/通道数据
ACALL RD_AD ；送1通道方法/通道数据并读第0通道转化成果
MOV @R0，R2 ；转化成果存放到数据缓冲区，下同
INC R0
MOV @R0，R3
INC R0
MOV R1，#00100000B ；2通道方法/通道数据
ACALL RD_AD ；送2通道方法/通道数据并读第1通道转化成果
MOV @R0，R2
INC R0
MOV @RO，R3
INC R0
………… ；其它通道操作方法类推
RET
单片机通过编程发生串行时钟，并按时序发送与接纳数据位，完结通道方法/通道数据的写入和转化成果的读出，程序如下，供数据收集模块“DATA_SAM” 调用。
CLK EQU P3.3
DIN EQU P3.4
DOUT EQU P3.5
CS EQU P3.7
RD_AD：
CLR CLK ；清I/O时钟
SETB CS ；设置片选为高
CLR CS ；设置片选为低
MOV R4，#08 ；先读高8位
MOV A， R1 ；把方法/通道操控字放到A
LOP1：
MOV C，DOUT ；读转化成果
RLC A ；A寄存器左移，移入成果数据位，移出方法/通道操控位
MOV DIN，C ；输出方法/通道位
SETB CLK ；设置I/O时钟为高
CLR CLK ；清I/O时钟
DJNZ R4，LOP1 ；R4不为0，则回来LOP1
MOV R2，A ；转化成果的高8位放到R2中
MOV A，#00H ；复位A寄存器
MOV R4，#04 ；再读低4位
LOP2：
MOV C，DOUT ；读转化成果
RLC A ；A寄存器左移，移入成果数据位
SETB CLK ；设置I/O时钟为高
CLR CLK ；清I/O时钟
DJNZ R4，LOP2 ；R4不为0，则回来LOP2
MOV R3，A ；转化成果的低4位放到R3中
SETB CS ；设置片选为高
RET
串行数据传输模块包含串行口初始化子程序和数据传输子程序，各子程序别离如下。其间数据传输选用查询方法，也可以便利地改为中止方法。
INIT_COM：
MOV SCON，#50H ；串口方法1作业，8位数据位，1位中止位，无奇偶校验
MOV PCON，#80H ；SMOD=1，波特率增倍
MOV TMOD，#20H ；波特率设置，fOSC=12MHz，波特率=2* 2400，N=0F3H
MOV TH1，#0F3H
MOV TL1，#0F3H
SETB TR1 ；发动定时器T1
RET
RS232：
MOV R0，#30H ；缓冲区首地址30H→R0
MOV R5，#22 ；发送数据长度→R5，11* 2=22
LOOP：
MOV A，@R0 ；取数据→A
MOV SBUF，A ；数据→SBUF
WAIT：
JBC TI，CONT ；判别发送中止标志，是1则转到CONT，并清TI
SJMP WAIT
CONT：
INC R0
DJNZ R5，LOOP
RET
4 上位机串口接纳程序规划
上位机接纳数据所用C言语程序包含初始化子程序和接纳子程序。各子程序别离如下：
void init_com1（void） /*初始化子程序*/
{
outportb（0x3fb，0x80）; /*线操控寄存器高方位1，使波特率设置有用*/
outportb（0x3f8，0x18）; /*波特率设置，与单片机波特率共同为4800bps*/
outportb（0x3f9，0x00）;
outportb（0x3fb，0x03）; /*线操控寄存器设置，8位数据位，1位中止位，无奇偶校验*/
outportb（0x3fc，0x03）; /*Modem操控寄存器设置，使DTR和RTS输出有用*/
outportb（0x3f9，0x00）; /*设置中止答应寄存器，制止全部中止*/
}
void receive_data（void） /*查询方法接纳数据子程序*/
{
while（！kbhit（））
{
while（！（inportb（0x3fd）&0x01））;/*若接纳寄存器为空，则等候*/
printf（“%x ”，inportb（0x3f8））; /*读取成果并显现*/
}
getch（）;
}
5 定论
本文给出的硬件和软件均通过实践查验，而且现已依照PC/104总线制造成数据收集卡，运用很便利，可以满意对数据采样频率要求不是特别高的使用场合。
来历；21ic
