前端數據采集能夠及時獲取被控對象和生產過程的有效信息，在某些實時性要求高的場合尤為重要。工業(yè)生產過程中，為了清晰地反映出生產過程的詳細信息，往往需要獲得多個參量的動態(tài)數據，這就有必要對被控對象和生產過程進行多路數據采集。COP8CDR9系列微控制器是美國國家半導體公司(National Semicondutor)推出的CMOS型8位FLASH微控制器產品。該系列產品集成度高，如：它集成了多達16路的10位A/D轉換器、32KB可加密的FLASH程序存儲器、1KB的數據存儲器、1個全雙工串行通信口、為節(jié)能設計的雙時鐘運行模式以及支持在紅編程功能等。它能夠以優(yōu)越的性價比運用在多數工業(yè)生產中。該系列產品，采用44腳或68腳PLCC封裝，以下是其主要的結構特點，如圖1所示。

本文結合COP8CDR9微控制器的功能特點，重點介紹該型號芯片在多路數據采集系統中的應用。

1 COP8CDR9的A/D轉換特性

以采用68腳PLCC的COP8CDR9為例。其PORTA和PORTB口為雙功能口，既可用作一般的I/O口，也是A/D轉換時模擬信號的輸入端口。當用作A/D轉換口時，PORTA、PORTB口支持兩種信號的輸入模式：一種是單端模擬信號輸入模式，另一種是差分輸入模式。因而可根據檢測對象的特點靈活也選擇信號輸入模式進行A/D轉換。

為配合A/D轉換功能，COP8CDR9微控制器在其內部RAM映射表中有3個可直接操作的寄存器與之相關。其中，2個是轉換結果寄存器和1個A/D轉換控制寄存器，它們使得A/D轉換的軟件編程工作可以輕松完成。由于該微控制器提供了10位精度的轉換，而該微處理器為8位系統，因而需要2個寄存器來暫存轉換結果。這2個寄存器是高位轉換結果寄存器(ADRSTH)和低位轉換結果寄存器(ADRSTL)，在RAM中的映射地址分別是0CCH和0CDH。轉換結果寄存器的數據存放格式如表1所列。轉換控制寄存器(ENAD)用來選擇A/D轉換通道、A/D轉換模式、多通道輸出以及啟動A/D轉換。ENAD寄存器中各位的設置決定了微控制器A/D轉換工作方式。其中，CHANNEL

SELECT中的四位采用BCD碼來選擇轉換通道。當MOD=0時，PORTA、PORTB口中的每位用作單端輸入模式;當MOD=1時，PORTA、PORTB口中的每相鄰兩位用作差分信號輸入模式;當X=1時，芯片還具有多通道輸出的功能;Prescale位可用來選擇A/D轉換的時鐘頻率，當該位置位時，A/D轉換的工作頻率為主時鐘的16分頻，否則，轉換頻率和主時鐘頻率相同;當Busy位置位時，片內A/D轉換模塊啟動A/D轉換。完成一次A/D轉換所需要的典型時間為15個A/D轉換周期。A/D轉換完畢，EAND寄存器的Busy位被機器內部硬件自動復位，并將轉換結果存入ADRSTH和ADRSTL寄存器中，供總線讀取。另外，該芯片內部提供A/D轉換的參考電壓，用作A/D轉換時只需將V+和Vcc連接，V-和GND連接。ENAD寄存器中各位的定義詳見參考文獻[1]。

Channel select:A/D轉換通道選擇位，它由4位組成;

Mode select：A/D轉換模式選擇位;

Mux/Out：多路轉換器/輸出選擇位;

Prescale：預定標功能選擇位;

Busy：A/D轉換狀態(tài)位。