基于ADμC842的多波长计信号采集系统

据复用总线，采用分时复用功能来实现数据信号和地址信号分时在同一物理线路下传输。

2 信号采集系统原理框图

3.3.3 DMA块数据传输

在主程序开头，CPU预先通过指令把要输入数据个数送入DMA控制器中的计数器，并把这些输入数据在内存存放的起始地址送给DMA控制器中的地址寄存器。然后，CPU便可执行主程序中的其它程序，同时也是等待DMA控制器发来的中断请求。

3.3.4 响应过程的结束

DMA控制器把地址寄存器中的输入数据在内存的地址发送给内存储器，并控制把数据端口中输入数据存入内存储器的相应存储单元，然后使计数器减1并判断它是否等于0。如果其内容不为0，（采集数据量不足），则继续采集数据。

4 系统软件编写

4.1下位机软件编写

为适应不同工作情况的需求,ADμC842 片内ADC 模块内的所有部件都能方便地通过3个SFR寄存器来设置：

(1)ADCCON1 —控制转换和采样时间

MD1 MD0：控制ADC的工作模式。二者的不同取值分别对应着ADC掉电；ADC正常工作；不执行转换周期时ADC掉电；不执行转换周期ADC待机的四种工作模式。

CK1 CK0：设置送入ADC时钟的主时钟分频系数。可选分频系数分别为2、4、8、32。

AQ1 AQ0：选择采样保持电路采样输入信号的时间。可选的采样时钟数为1、2、3、4个ADC时钟。

T2C：当该位被置1时，将由定时器2的溢出中断来启动ADC转换。

EXC：当该位被置1时，将由外部引脚CONVST的外部输入信号来启动ADC转换。

(2)ADCCON2 —控制ADC 通道选择和转换模式www.51kaifa.com

ADCI：ADC 中断标志位。在ADC 转换结束时由硬件置位；当MCU 响应中断服务子程序时由硬件清除。

DMA：DMA 模式使能位。置1 时启动ADC 的DMA 模式进行工作。

CCONV：连续转换位。置1 时ADC 进入连续转换模式。www.51kaifa.com

SCONV：单次转换位。置1 时开始单个转换周期；转换结束时SCONV 位自动复位至0。

CS3 CS2 CS1 CS0：通道选择位。0—7对应8个模拟输入通道，8为温度传感器，15 为停止DMA工作。

(3)ADCCON2 —ADC 状态指示

BUSY：ADC 忙状态位。

其为只读状态位，为1 时表示ADC正处在转换周期或校准周期中。

其余位：保留。

在DMA模式下，无需单片机控制，系统可以自动将AD转换的结果存入指定的位置。DMA 方式用于对快变信号的某一段时间的采样,可以通过上位机对这一段时间的信号进行精确的谱分析。

4.2上位机软件编写

上位机软件采用VB可视化编程工具。采用多线程方式编写接收、发送和处理命令字节。界面中显示采集数据结果。数据接收由串口通信来完成，上位机部分还可提供数据趋势显示功能，可动态显示数据一段时间内的变化趋势。数据趋势图用折线图表示。在同一直角系中可显示被测参数随时间变化的曲线。

图 4 通过VT RS232上位机程序再现采集数据的图形及再现图形

5. AD采样调试结果

如图3所示，用信号发生器发出两种波形，抽样波形为方波，待采样波形为锯齿波，以便验证DMA模式的A/D转换的正确性，做了如下的实验。

待采样波形为锯齿波经过DMA转换后，通过程序DeBug V2可以通过RS232通信串口，在PC机上在线看数据，如图4。可以验证，采集数据的正确性，可以证明DMA工作正常。

6． 结论

ADμC842 作为一种新型的微控制器, 具有一般单片机所不能比拟的强大功能。它内部集成的8 通道高精度ADC , 同时在ADC采集的时候能够采用外部触发连续转化的DMA 模式, 采集频率高达420kHz。本课题主要利用ADμC842 的ADC模块的外部触发DMA模式, 实现了对激光波长计内部的信号的高速大容量采集,达到了预期的效果，为多波长的测量技术的研究提供了前期方案。

本文作者创新点:目前国内大多数基于迈克尔逊原理的波长计采用简单的光电转换、倍频和计数的方式测量激光波长值，虽然精度越来越高，但当射入多波长值的激光时，测量就会发生错误。本系统利用双路光跟踪采集信号的方法，通过参考光信号触发外部DMA功能实现对待测光信号的采集，克服了这一缺陷，可以测量多波长的激光值。

参考文献

1.张航，李拥军，孙铁铮，于涛．PXA255在CCD图像采集中的应用．微计算机信息，2006，10-1：84-85

2. 李刚. ADμC8XX 系列单片机原理与应用技术. 北京: 北京航天航空大学出版社, 2002.www.51kaifa.com

3. ADμC842 Users Manual. Analogy Devices,Inc, 2004.

4. 何立民.单片机应用技术选编.北京：北京航空航天大学出版社,1999.

5. 徐爱卿.单片微型计算机应用和开发系统.北京：北京航空航天大学出版社,1995.