STC单片机AD转换及EEPROM使用_杨峰

１．３ 系统硬件连接 本系统工作环境是１１．０５９２ＭＨＺ，工作电压５Ｖ，其硬件中采用 ｄｄ３１３ 器件，它是一种经常用来调节ＬＥＤ 电流的集成电路元件。 本电路中含有两个ＡＤ电路，其中一路用于采集环境照度，另一 路则用于采集ＬＥＤ自身亮度。因此在设计时，一个光传感器要置于 封装壳外，另一个置于壳内，两个传感器互不影响。
涉及到的硬件寄存器： ＩＳＰ＿ＤＡＴＡ：ＩＳＰ／ＩＡＰ操作时的数据存储器，ＩＳＰ／ＩＡＰ从Ｆｌａｓｈ 读出的数据放在此处，向Ｆｌａｓｈ写入的数据也需放在此处； Ｉ Ｓ Ｐ ＿ Ａ Ｄ Ｄ Ｒ Ｈ 、Ｉ Ｓ Ｐ ＿ Ａ Ｄ Ｄ Ｒ Ｌ ：Ｉ Ｓ Ｐ ／ Ｉ Ａ Ｐ 操作时的地址寄存器； ＩＳＰ＿ＣＭＤ：ＩＳＰ／ＩＡＰ操作时的命令模式寄存器； Ｉ Ｓ Ｐ ＿ Ｔ Ｒ Ｉ Ｇ ：Ｉ Ｓ Ｐ ／ Ｉ Ａ Ｐ 操作时的命令触发寄存器； ＩＳＰ＿ＣＯＮＴＲ：ＩＳＰ／ＩＡＰ控制寄存器。 具体的编程应用： 具体在应用中需要用到的几个函数模块： Ｉ． 擦除函数 ｖｏｉｄ ｅｒａｓｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ？ｃｈａｒ？ＡＤＤＲＨ） ｛ ｉｆ（ＡＤＤＲＨ＜０ｘ２ａ） ＩＳＰ＿ＡＤＤＲＨ＝０ｘ２８； ｅｌｓｅ ｉｆ（ＡＤＤＲＨ＜０ｘ２ｃ） ＩＳＰ＿ＡＤＤＲＨ＝０ｘ２ａ； ｅｌｓｅ ｉｆ（ＡＤＤＲＨ＜０ｘ２ｅ） ＩＳＰ＿ＡＤＤＲＨ＝０ｘ２ｃ； ｅｌｓｅ ｉｆ（ＡＤＤＲＨ＜０ｘ３０） ＩＳＰ＿ＡＤＤＲＨ＝０ｘ２ｅ； ＩＳＰ＿ＡＤＤＲＬ＝０ｘ００； ？ＩＳＰ＿ＣＯＮＴＲ＝０ｘ８ｂ； ＩＳＰ＿ＣＭＤ＝３； ＩＳＰ＿ＴＲＩＧ＝０ｘ４６； ＩＳＰ＿ＴＲＩＧ＝０ｘｂ９；／／触发ＩＳＰ／ＩＡＰ ｄｅｌａｙ（５）； ｝ 通过这个函数，可以擦除ＥＥＰＲＯＭ中地址为ＡＤＤＲＨ的一个字 节的内容。 ＩＩ． ＩＳＰ／ＩＡＰ打开函数 ｖｏｉｄ ＩＳＰ＿ＩＡＰ＿ｅｎａｂｌｅ（ｖｏｉｄ） ／／打开ＩＳＰ，ＩＡＰ 功能 ｛ ＥＡ＝０；／＊ 关中断＊／ ＩＳＰ＿ＣＯＮＴＲ｜＝０ｘ１８；／＊０００１，１０００＊／ ＩＳＰ＿ＣＯＮＴＲ｜＝ｗａｉｔｔｉｍｅ；／＊写入硬件延时＊／ ＩＳＰ＿ＣＯＮＴＲ｜＝０ｘ８０；／＊ＩＳＰＥＮ＝１＊／ ｝ 因为Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 中 使 用 的 是Ｉ Ｓ Ｐ ／ Ｉ Ａ Ｐ 技术，因 此 在 使 用 ＥＥＰＲＯＭ时必须打开ＩＳＰ／ＩＡＰ功能。 ＩＩＩ． 公用的触发代码 ｖｏｉｄ ＩＳＰｇｏ＿ｏｎ（ｖｏｉｄ）／／ 公用的触发代码 ｛ ＩＳＰ＿ＩＡＰ＿ｅｎａｂｌｅ（）；／＊ 打开ＩＳＰ，ＩＡＰ 功能＊／ ＩＳＰ＿ＴＲＩＧ＝０ｘ４６；／＊ 触发ＩＳＰ＿ＩＡＰ 命令字节１ ＊／ ＩＳＰ＿ＴＲＩＧ＝０ｘｂ９；／＊ 触发ＩＳＰ＿ＩＡＰ 命令字节２ ＊／ ＿ ｎ ｏ ｐ ＿ （ ） ； ／ ／ 空操作函数，包含在“ｉ ｎ ｔ ｒ ｉ ｎ ｓ ． ｈ ”中 ｝ 这个函数是一个共享函数，无论是擦除还是写入，都必须用到 这个函数。
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单片机应用技术
数字技术 与应用
ＡＤＣ＿ＦＬＡＧ：模数转换结束标志位，当ＡＤ转换完成后，该位为 “１”，要由软件清零。
ＳＰＥＥＤ１，ＳＰＥＥＤ０：模数转换转换速度控制位。 Ａ Ｄ Ｃ ＿ Ｐ Ｏ Ｗ Ｅ Ｒ ：Ａ Ｄ Ｃ 电源启动位。 另外，ＡＤ 转换完成后，结果保存在ＡＤＣ＿ＤＡＴＡ／ＡＤＣ＿ＬＯＷ２ 寄存器中。 转换所得结果为１ ０ 位数据，分别取Ａ Ｄ Ｃ ＿ Ｄ Ａ Ｔ Ａ 寄存器的８ 位 作为高８位，ＡＤＣ＿ＬＯＷ２的低２位作为低２位，具体组成形式可写成 （ＡＤＣ＿ＤＡＴＡ［８：０］， ＡＤＣ＿ＬＯＷ２［１：０］），模拟数字转换结果计算公 式为： （ＡＤＣ＿ＤＡＴＡ［８：０］， ＡＤＣ＿ＬＯＷ２［１：０］）＝１０２４＊Ｖｉｎ／Ｖｃｃ
ＩＩＩ． ｖｏｉｄ Ｇｅｔ＿ＡＤ＿Ｒｅｓｕｌｔ（）／／ＡＤ转换 ｛？ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉ＝＂１＂； ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＝ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ｜０ｘ０８；／／启动 ＡＤ 转换 ００００１０００Ｂ ｄｏ｛；｝ ｗｈｉｌｅ（（ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＆０ｘ１０）＝＝０）；／／ 判断 ＡＤ 转换是否 完成０００１００００Ｂ？ ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＝ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＆０ｘＥ７；？ ／／清０ ＡＤＣ＿ＦＬＡＧ， ＡＤＣ＿ＳＴＡＲＴ 位， 停止Ａ／Ｄ 转换 ＡＤＣ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｘ＿Ｒｅｓｕｌｔ＝ＡＤＣ＿ＤＡＴＡ；／／保存 ＡＤ 转换 结果高８位 ＡＤＣ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｘ＿Ｒｅｓｕｌｔ＝ＡＤＣ＿ＬＯＷ２；／／保存 ＡＤ 转换 结果低２位 ｝ 通过这个函数进行ＡＤ 转换，获取ＡＤ 转换结果，保存在寄存器 ＡＤＣ＿Ｃｈａｎｎｅｌ＿Ｘ＿Ｒｅｓｕｌｔ中。 将以上几个函数模块有机组合就能方便地使用单片机自带的 ＡＤ 转换功能了，如果还需要对ＡＤ 转换性能作进一步的要求，还可 以设置其他相关的寄存器。 ２．３ ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ单片机的ＥＥＰＲＯＭ使用 ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ单片机的ＥＥＰＲＯＭ功能是基于ＩＡＰ／ＩＳＰ技术，
将内部的Ｄ ａ ｔ ａ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 当做ＥＥＰＲＯＭ 使用的结果。即通过对内部 ＦｌａｓｈＲＯＭ进行ＩＡＰ读写进而实现ＥＥＰＲＯＭ功能。
上面提到了Ｉ Ａ Ｐ ，它的意思是“在应用编程”，即在程序运行时 程序存储器可由程序自身进行擦写。正是因为有了Ｉ Ａ Ｐ ，从而可以 使单片机可以将数据写入到程序存储器中，使得数据如同烧入的程 序一样，掉电不丢失。当然写入数据的区域与程序存储区要分开来， 以使程序不会遭到破坏。
ｏｎ ＳＴＣ ＭＣＵ
Ｙａｎｇ Ｆｅｎｇ； Ｈｕ Ｂｉｎ； Ｌｕｏ Ｑｉｎｇｑｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＡｎＨｕｉ ＷｕＨｕ ２４１０００）
摘 要： Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｔｏ ｕｓｅ ｔｈｅ ＡＤ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ＥＥＰＲＯＭ ｏｎ ＭＣＵ ｏｆ ＳＴＣ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ“ Ｔｈｅ ｓｅｌｆ－ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉａｓ－ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｏｆ ＬＥＤ”， ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｏｕｇｈｔｓ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｅ ａｒｅ ｃｏｎｆｒｏｎｔｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｏｉｎｇ ｏｕｒ ｄｅｓｉｇｎ， ｗｅ ｍａｋｅ ａ ｄｅｅｐ ｓｕｍｍａｒｙ ａｎｄ ｐｒｏｂｅ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ， ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＤ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ＥＥＰＲＯＭ ｏｎ ＭＣＵ ｏｆ ＳＴＣ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｓｏｍｅ ｐｉｅｃｅｓ ｏｆ ａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｒｉｔｔｅｎ ｂｙ ｏｔｈｅｒ ｅｘｐｅｒｔｓ． Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｈａｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｏｍｅ ｈｅｌｐ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．
及体会，参考相关文献，对Ａ Ｄ 转换、Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 的原理、结构及使用方法作了深入的总结和分析，旨在为后续研究设计提供参考。
关键词：ＳＴＣ单片机 ＡＤ转换 ＥＥＰＲＯＭ
中图分类号： TP316.2 文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)09-0169-03
Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ＡＤ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ＥＥＰＲＯＭ
关键词： ＭＣＵ ｏｆ ＳＴＣ ＡＤ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＥＥＰＲＯＭ
目前，使用单片机来控制电子系统的工作已经越来越广泛，其 优势是十分明显的。而这其中又以ＬＥＤ照明领域较为突出。将单片 机与ＬＥＤ结合起来，有利于实现照明智能化，又提高了能源利用效 率。因此，其应用前景十分广阔。
经过详密地设计与论证，我们设计了一个系统——“自适应ＬＥＤ 背光模块”。该设计将ＳＴＣ单片机与应用到ＬＥＤ背光中，使其背光效 果可以调节并且能自动适应环境光亮度调节，真正实现了照明智能 化、人性化。
ＩＩ． ｖｏｉｄ Ｓｅｔ＿ＡＤＣ＿Ｃｈａｎｎｅｌ （）／／设置相应端口为Ａ／Ｄ 转 换通道
｛ ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＝ＡＤＣＰｏｗｅｒＣｈａｎｎｅｌ＿Ｘ； Ｄｅｌａｙ（１０）； ｝ 通 过 这 个 函 数 设 置 相 应 的 通 道 为 Ａ Ｄ 转 换 通 道 ，其 中 Ａ Ｄ Ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ＿ Ｘ 为可变参数， 依所设置的通道的不同而不 同，在本单片机中，共有Ｐ１．０－Ｐ１．７ 八个通道可供选用。
数字技术 与应用
单片机应用技术
Ｓ Ｔ Ｃ 单片机 Ａ Ｄ 转换及 Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 使用
杨峰 胡彬 罗青青 （安徽师范大学物理与电子信息学院 安徽芜湖ห้องสมุดไป่ตู้ ２４１０００）
摘 要：本文总结介绍了Ｓ Ｔ Ｃ单片机Ａ Ｄ 转换及Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 功能的使用，它以设计“自适应Ｌ Ｅ Ｄ 背光模块”为基础，结合实际制作中的问题
２、ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ 单片机 ＡＤ 转换及 ＥＥＰＲＯＭ
２．１ ＳＴＣ 单片机 ＡＤ 转换及 ＥＥＰＲＯＭ 的简介 部分Ｓ Ｔ Ｃ单片机，如ＳＴＣ１２Ｃ５６系列，都自带有Ａ／Ｄ 转换及 ＥＥＰＲＯＭ功能。以我们设计中使用的ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ单片机为例， 它自带１０ 位高精度ＡＤ ，共８个通道，转换速度均达到１００ＫＨＺ，可 作温度检测、电池电压检测、光线检测、频谱检测等之用。而且，由于 自带ＡＤ 功能，省去诸多外围电路的不便，增加了电路的工作稳定 性，使用起来也更加方便快捷。同样，ＳＴＣ单片机还自带ＥＥＰＲＯＭ功 能，它是利用ＩＳＰ／ＩＡＰ技术将Ｄａｔａ Ｆｌａｓｈ当ＥＥＰＲＯＭ使用，可擦写 次数达到１０万次以上，总容量计八个扇区，每个扇区５１２ 个字节。 ＳＴＣ单片机自带的ＥＥＰＲＯＭ功能极大地方便了单片机电子系统的 设计。 ２．２ ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ 单片机的 ＡＤ 转换使用 我们使用的ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ 单片机，其Ａ Ｄ 转换口在Ｐ １口（Ｐ１． ７－Ｐ１．０），有８路１０位高速ＡＤ 转换，转换速率可达１０万次／秒。上电 复位后，Ｐ１口为弱上拉型Ｉ／Ｏ口，用户可通过软件设置将８路中的任 何一路设置为Ａ ／ Ｄ 转换，不需作为Ａ ／ Ｄ 转换使用的口可继续作为 普通Ｉ／Ｏ口使用。设置Ａ／Ｄ转换可通过ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ特殊功能寄存 器来实现： ＣＨＳ２，ＣＨＳ１，ＣＨＳ０三位用来选取进行ＡＤ 转换的通道，通过 设置这三位的值就可以设定Ａ Ｄ 转换通道。 Ａ Ｄ Ｃ ＿ Ｓ Ｔ Ａ Ｒ Ｔ ：模数转换器转换启动控制位，设置为一时，开 始转换，转换结束后为零。
本文“ＳＴＣ单片机ＡＤ 转换与ＥＥＰＲＯＭ使用”是基于该设计提 出来的，旨在总结ＳＴＣ单片机ＡＤ转换和ＥＥＰＲＯＭ的使用方法，为后 续研究设计提供参考。
１、自适应 ＬＥＤ 背光模块的设计
１．１ 系统总体设计 自适应ＬＥＤ背光模块主要包括５个主要部分：显示当前ＬＥＤ照 度的数码管显示模块；当前环境亮度数据采集模块；电流大小调节 模块；用于设定照度大小的按键模块以及总控制模块。 １．２ ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ 单片机芯片介绍 为满足对光线强弱的处理的实时性要求，自适应ＬＥＤ背光模块 应具有一定的数据处理能力，并且具有ＡＤ转换功能。因此我们采用 ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ单片机芯片作为本系统的处理芯片。 ＳＴＣ１２Ｃ５６２４ＡＤ中国台湾宏晶科技公司推出的带高速Ａ Ｄ 的 单片机芯片，运算能力达到４５ＭＩＰＳ。该芯片具有丰富的片上存储器 资源，多种片上外设，包括１０位高速ＡＤ 转换、１６位定时器、优化的 ＣＰＵ结构，具有ＰＭＷ功能，而且价格适中，是一款性价比较高的单 片机芯片。 在本系统中，ＳＴＣ单片机起着信息处理和系统控制的作用。利 用单片机自带的ＡＤ功能采集光线强度信息，用于判断照明情况，并 根据所得信息做出相应调节。本系统包含ＬＥＤ照度的数码管显示模 块、亮度数据采集模块、电流大小调节模块、按键模块、总控制模块。
具体在应用中，写Ａ Ｄ 转换程序主要包括以下几个程序部分：
Ｉ． ｖｏｉｄ ＡＤＣ＿Ｐｏｗｅｒ＿Ｏｎ（ｖｏｉｄ） ／／开ＡＤＣ 电源，第一次 使用要开启Ａ Ｄ 电源
｛ ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ＝ＡＤＣ＿ＣＯＮＴＲ｜０ｘ８０； ／／将 ＡＤＣ＿ＰＯＷＥＲ 位置“１” Ｄｅｌａｙ（２０）； ｝？？？ 通过这个函数实现ＡＤＣ电源开启功能，即开启单片机的ＡＤ转 换电源。