資料介紹
在應用C8051F020的片內高速ADC進行時間序列采樣時,編寫代碼使ADC工作于最高速度是一個難題。本文從ADC的C語言中斷模式的驅動代碼設計開始,分析對應的匯編語言中消耗CPU的主要步驟,研究ADC采樣的優化方式。經過驗證,通過使用額外定時器可以優化ADC采樣結束時機的控制;而在時間關鍵場所,因為減少了現場保護和恢復的操作代碼,查詢方式比中斷模式具有更高的時間效率。
在設計需要進行時間序列采樣的數據采集儀表中,需要用ADC對電壓信號進行等間隔高速采樣并緩存,帶有高速ADC的C80S1F020單片機是一種很好的選擇。C8051F020是一款由Silicon Laboratories公司生產的高性能8位混合信號兼容MCS-51單片機,內部集成4096字節的XRAM,以及2個帶有PGA的高速ADC,其中8位模數轉奐器ADC1采樣率高達500kSPS(Sample per second)。在進行時間序列分析的應用中需要編程ADC1進行數據采集并將數據緩存到XRAM中。C8051 F020的機器周期和時鐘周期相等(傳統單片機的機器周期等于其時鐘周期的12倍) ,當使用24MHz的晶振時,速度最高可達到24MIPS(Million Instructions Per Second),傳統單片機僅2MIPS。雖然這個速度看起來已經很快,但是如果需要使得ADC1工作于最高頻率,代碼的編寫則需要相當的技巧。針對時間關鍵部1分的編程,除了需要考慮常規的代碼優化方案,如循環展開、宏替換函數等之外,本文將從基本的采樣設計程序結構設計人手,研究如何在Keil集成開發環境下編寫合適的C語言代碼驅動F020的ADC1,使其工作于最高采樣率。
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