模擬電路就像是系統(tǒng)與外部的接口，而數(shù)字電路就像是系統(tǒng)內(nèi)部的帶有基本的分析運(yùn)算能力的記憶體。模擬和數(shù)字之間邊需要ADC器件、模擬和數(shù)字之間邊需要DAC器件。他們將模擬和數(shù)字連接起來(lái)，不可或缺，DAC和ADC器件的性能（如：轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換精度、電磁兼容性等）會(huì)大大影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。ADUC812是51兼容內(nèi)核，51在國(guó)內(nèi)是應(yīng)用最為普遍的單片器件。

　　自電子管面世以來(lái)，經(jīng)歷了分立半導(dǎo)體、集成電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展歷程。DAC和ADC的生產(chǎn)已進(jìn)入全集成化階段，同時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度等主要指標(biāo)上有了重大突破，還開(kāi)發(fā)了一些具有與計(jì)算機(jī)直接接口功能的芯片。在集成技術(shù)中，又發(fā)展了模塊、混合和單片機(jī)集成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)。對(duì)高速DAC和ADC的發(fā)展策略是在性能不受影響的前提下盡量提高集成度，為最終用戶提供產(chǎn)品的解決方案。對(duì)DAC和ADC的需求大量增加，而且要求性能指標(biāo)有較寬覆蓋面，以便適應(yīng)不同場(chǎng)合應(yīng)用的要求。

　　ADC主要的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，廣泛應(yīng)用于多媒體、通訊、自動(dòng)化、儀器儀表等領(lǐng)域。對(duì)不同的領(lǐng)域的不同要求，例如接口、電源、通道、內(nèi)部配置的要求，每一類(lèi)ADC都有相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法;同時(shí)，用戶不僅要考慮到本身的工藝和電路結(jié)構(gòu)，而且還應(yīng)考慮到ADC的外圍電路，如相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路等模擬電路的設(shè)計(jì)。

　　隨著通信事業(yè)、多媒體技術(shù)和數(shù)字化設(shè)備的飛速發(fā)展，信號(hào)處理越來(lái)越趨向數(shù)字化，促進(jìn)了高速DAC有了長(zhǎng)足進(jìn)步，牽動(dòng)著DAC制造商研制出許多新結(jié)構(gòu)、新工藝及各種特殊用途的高速。高速的DAC應(yīng)用領(lǐng)域主要有三個(gè)方面：數(shù)字化儀器，包括波形重建和任意波形發(fā)生器;直接數(shù)合成（DDS），包括接收器本機(jī)振蕩器、跳頻無(wú)線電設(shè)備、通信系統(tǒng)、正交調(diào)制（QAM）系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng);圖形顯示系統(tǒng)，包括失量掃描和光柵掃描。

　　本文將就ADUC812開(kāi)發(fā)板的具體功能應(yīng)用的軟件實(shí)現(xiàn)作出詳細(xì)的闡述，以實(shí)現(xiàn)多功能、可擴(kuò)展的51內(nèi)核的A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)硬件電路原理如圖所示，它主要包括：模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、擴(kuò)展I/O端口、擴(kuò)展RAM、串口部分和LCD顯示部分。

　　以ADuC812單片機(jī)為核心芯片的開(kāi)發(fā)板需要實(shí)現(xiàn)的功能有：A/D轉(zhuǎn)換輸入、D/A轉(zhuǎn)換輸出、晶體管驅(qū)動(dòng)、RS-232串行口、外部擴(kuò)展RAM芯片、LCD顯示、SPI總線的實(shí)時(shí)時(shí)鐘及外部按鍵輸入、外部中斷［。

　　由于ADuC812單片機(jī)內(nèi)部自帶有ADC轉(zhuǎn)換模塊，它有8路口線可以直接用于模擬量的輸入，因此，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換輸入功能比較容易。

　　同樣，ADuC812單片機(jī)除了具有模擬量的輸入口外，它還有2個(gè)D/A轉(zhuǎn)換輸出口。這兩個(gè)口可以直接對(duì)外輸出模擬量。

　　晶體管輸出驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)數(shù)字量的輸出端口來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)數(shù)字量的輸出變化來(lái)控制繼電器的閉合。在此需要使用光電耦合器對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離并放大。

　　RS-232串行口是一般單片機(jī)和PC機(jī)通信的串行口，ADuC812單片機(jī)也有專(zhuān)門(mén)的端口用于RS-232串行通信。而該口在硬件實(shí)現(xiàn)也比較簡(jiǎn)單，只需使用專(zhuān)門(mén)的芯片進(jìn)行連接即可。

　　外部RAM的擴(kuò)展是與ADuC812單片機(jī)的外部尋址聯(lián)系在一起的，ADuC812單片機(jī)的P0和P2口都可以在外部尋址時(shí)用于地址口線來(lái)使用。且該單片機(jī)的外部尋址空間達(dá)到16MB，因此外部RAM的擴(kuò)展空間也可以很大。

　　LCD顯示相對(duì)于上面的功能來(lái)說(shuō)，它實(shí)現(xiàn)的特殊性更多地依賴(lài)于專(zhuān)門(mén)的LCD顯示模塊。對(duì)于不同的LCD顯示器，如果其控制器不同，控制其顯示的方式也是不一樣的。

　　ADuC812單片機(jī)片內(nèi)集成有專(zhuān)門(mén)的全硬件IC口。因此在和IC兼容的時(shí)鐘芯片進(jìn)行硬件連接時(shí)也是比較方便的。如果要用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)它們之間的通信，還需要進(jìn)一步了解設(shè)計(jì)時(shí)使用到的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。

　　ADuC812單片機(jī)有專(zhuān)門(mén)的口是用于外部中斷的，如：/INT0（18腳）和/INT1（19腳）。只需在外圍設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵觸發(fā)電路并將其輸出引入/INT0或/INT1腳，就可以實(shí)現(xiàn)外部中斷輸入功能。而按鍵輸入功能的實(shí)現(xiàn)則關(guān)系到按鍵的讀取方式，在按鍵與ADuC812單片機(jī)進(jìn)行硬件連接的時(shí)候還要考慮到單片機(jī)可用的通用數(shù)據(jù)口的數(shù)目。

　　當(dāng)然在對(duì)各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要考慮到他們之間是否有資源使用上的沖突，并想辦法加以解決。

　　本課題就ADuC812開(kāi)發(fā)板的軟件實(shí)現(xiàn)做出具體解決方法。AduC812是一種新型的高度集成的高精度12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在其片內(nèi)，不僅包含了可重新編程的非易失性閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器的高性能8位（與8051兼容）MCU，還包含了高性能的自校準(zhǔn)多通道（8個(gè)輸入通道）ADC，兩個(gè)12位DAC。AduC812微控制器內(nèi)核與8051指令集兼容，具有9個(gè)中斷源（2個(gè)優(yōu)先級(jí)）。片內(nèi)還集成了8K字節(jié)的閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器、640字節(jié)的閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及256字節(jié)RAM。利用ADUc812在數(shù)據(jù)采集方面的集成優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)行12位字長(zhǎng)的A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度高，轉(zhuǎn)換速度快，可不須采樣保持器。由于片內(nèi)基準(zhǔn)高精度、低漂移且經(jīng)工廠校準(zhǔn)，并且當(dāng)ADC使能時(shí)，在 VREF引腳會(huì)出現(xiàn)此基準(zhǔn)電壓。所以用片內(nèi)基準(zhǔn)比較好。使用片內(nèi)基準(zhǔn)時(shí)，要求輸入電壓在0~2.5v之間。

　　　　ADuC812的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下：

　　從上圖可以看出ADUC812的基本功能，其應(yīng)用價(jià)值也可見(jiàn)一斑。