基于凌陽(yáng)61板的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

PAGEPAGEI題目：基于凌陽(yáng)61板的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）基于凌陽(yáng)61板的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也迅速得到應(yīng)用。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用這一系統(tǒng)就可對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行采集、監(jiān)視和記錄，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本提供信息手段。在科學(xué)研究中，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可獲得大量的動(dòng)態(tài)信息，是研究瞬時(shí)間物理過(guò)程的有力工具，也是獲得科學(xué)成果的重要的技術(shù)手段之一?？傊?，不論在哪個(gè)領(lǐng)域中，隨著數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的影響也越來(lái)越大。在現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)以及人們的日常生活中，單片機(jī)有著廣泛的應(yīng)用。凌陽(yáng)16位單片機(jī)是單片機(jī)集成化發(fā)展的結(jié)果。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域由傳統(tǒng)的一般控制轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的控制、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號(hào)處理（DSP，DigitalSignalProcessing）等更為廣泛的領(lǐng)域。它不僅涉及到傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的控制處理，如溫度、壓力、流量、位移等，更延伸到人們的日常學(xué)習(xí)和工作生活中。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)處理；凌陽(yáng)61板內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）AbstractWithcomputertechnologyandtherapiddevelopmentofuniversal,dataacquisitionanddataprocessingsystemhasbeenappliedrapidly.Intheproductionprocess,thesystemcanbeappliedtofieldproductionprocessparametersforcollection,monitoringandrecording.Toimproveproductqualityandreducecostmeanofinformation.Inscientificresearch,datacollectionandapplicationofdataprocessingsystemwillbealotofdynamicinformation.Blinktimetostudythephysicalprocessespowerfultool,aswellasaccesstoscientificmysteriesofoneoftheimportantmeans.Inshort,inwhateverfield,dataacquisitionanddataprocessingsystemsarewidelyused.Theeconomicimpactisincreasinglylarger.Inmodernsociety,productionandpeople'sdailylife,SCMhaswideapplication.SCMfunctionalintegrationwiththedevelopment,applicationareashavegraduallyfromthetraditionalcontrol,tocontroltheexpansion,dataprocessinganddigitalsignalprocessing(DSP,DigitalSignalProcessing),andotherfields.Sunplus16-bitMCUistoadapttothisdevelopmentanddesign.Keywords:DataAcquisition;DataProcessing;Sunplus61內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）PAGEII目錄摘要 IAbstract II第一章引言 11.1研究背景 11.1.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù) 11.1.2數(shù)據(jù)處理的類(lèi)型 21.1.3數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本功能 21.1.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 2第二章采樣數(shù)據(jù)的預(yù)處理 32.1采樣數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換 32.1.1線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換 32.1.2非線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換 32.2采樣數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波 52.2.1中值濾波法 62.2.2算術(shù)平均值濾波 62.2.3加權(quán)平均濾波法 72.2.4一階滯后濾波法（慣性濾波法） 72.2.5防脈沖干擾復(fù)合濾波法 8第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 93.1凌陽(yáng)16位單片機(jī) 93.2SPCE061A簡(jiǎn)介 103.2.1總述 103.2.2性能 103.2.3結(jié)構(gòu)概覽 113.2.4芯片的引腳排列和說(shuō)明 123.2.5SPEC061A最小系統(tǒng) 153.2.6電源電路 153.2.7音頻電路 163.2.8ICE接口電路 173.2.9輸入輸出接口 173.2.10SPCE061A的應(yīng)用領(lǐng)域 193.3鍵盤(pán)電路 193.4A/D轉(zhuǎn)換電路 203.5片內(nèi)存儲(chǔ)器 223.5.1RAM 223.5.2閃存Flash 233.6RS232接口電路 243.6.1模塊接口說(shuō)明 253.7PLL鎖相環(huán) 253.8系統(tǒng)時(shí)鐘 263.9顯示電路 263.10看門(mén)狗電路 26第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 284.1程序結(jié)構(gòu)說(shuō)明 284.2主程序設(shè)計(jì) 284.3鍵盤(pán)掃描子程序 294.4A/D采樣、濾波子程序 294.5線(xiàn)性化子程序 304.6存儲(chǔ)子程序 334.7顯示子程序 34第五章調(diào)試程序 36第六章設(shè)計(jì)總結(jié) 37參考文獻(xiàn) 38附錄：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì) 39致謝 45內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）PAGE36引言研究背景數(shù)據(jù)處理是世界當(dāng)前和未來(lái)面臨的最重要的任務(wù)之一。目前各行各業(yè)數(shù)據(jù)呈爆炸式增長(zhǎng)，科學(xué)、工業(yè)、商業(yè)、教育界尤其如此。在科學(xué)研究領(lǐng)域，主要是海量試驗(yàn)數(shù)據(jù)或理論計(jì)算數(shù)據(jù)或各類(lèi)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、分析、挖掘、檢索。在工商業(yè)領(lǐng)域，主要是數(shù)據(jù)中心外包、ASP、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域典型的應(yīng)用還有高能物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、天文觀測(cè)數(shù)據(jù)處理、知識(shí)檢索和挖掘、遙感數(shù)據(jù)處理、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)系統(tǒng)備份、數(shù)據(jù)容災(zāi)備份、商業(yè)智能、遠(yuǎn)程教育。例如，"Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)"就是一款通用性、使用性、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。各種電子表格數(shù)據(jù)都可以用它來(lái)完成。你可以用它進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。如果統(tǒng)計(jì)時(shí)涉及的單元格區(qū)域很大，你也可以按照自己的要求編寫(xiě)各種函數(shù)。當(dāng)需要統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)很多、量很大時(shí)你也可以使用數(shù)據(jù)透視表法?？傊肊xcel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)減少了人力物力，同時(shí)提高了工作效率，節(jié)約了成本。本設(shè)計(jì)中，“數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理”是指將工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、位移等模擬量采集、轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的過(guò)程。相應(yīng)的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù)，總的來(lái)說(shuō)就是采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，然后送入微處理器，根據(jù)不同的需要，系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和處理得出所需的數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的監(jiān)視，用于工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。具體的講，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：一是要對(duì)采集到的電信號(hào)做物理量解釋。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被采集的物理量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電量，又經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、采樣、量化和編碼等環(huán)節(jié)之后，被系統(tǒng)中的微處理器采集，但是采集到的數(shù)據(jù)僅僅是以電壓的形式表現(xiàn)。它雖然含有被采集物理量變化規(guī)律的信息，由于沒(méi)有明確的物理意義，因而不便于處理和使用，必須把它還原成原來(lái)對(duì)應(yīng)的物理量。二是消除數(shù)據(jù)中的干擾信號(hào)。在數(shù)據(jù)的采集、傳送和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于系統(tǒng)外部和內(nèi)部的干擾、噪聲的影響，或多或少會(huì)在采集的數(shù)據(jù)中混入干擾信號(hào)。因而必須采用各種方法（如濾波等）最大限度地消除混入數(shù)據(jù)中的干擾，以保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度。三是分析計(jì)算數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征。通過(guò)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換加工（例如求均值等），或在有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)之間進(jìn)行某些相互的運(yùn)算（例如計(jì)算相關(guān)函數(shù)），從而得到能表達(dá)該函數(shù)內(nèi)在特征的二次數(shù)據(jù)。所以有時(shí)也稱(chēng)這種處理為二次處理。數(shù)據(jù)處理的類(lèi)型數(shù)據(jù)處理的類(lèi)型有多種，一般根據(jù)以下方式分類(lèi)。1．按處理的方式分類(lèi)數(shù)據(jù)處理可分為實(shí)時(shí)（在線(xiàn)）處理和事后（脫機(jī)）處理。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)處理（即在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行某些處理）由于處理時(shí)間受到限制，因而只能對(duì)有限的數(shù)據(jù)做一些簡(jiǎn)單的、基本的處理，以提供用于實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)；而事后處理由于是非實(shí)時(shí)處理，處理時(shí)間不受限制，因而可以做各種復(fù)雜的處理。2．按處理的性質(zhì)分類(lèi)數(shù)據(jù)處理可分為預(yù)處理和二次處理兩種。預(yù)處理通常是剔除數(shù)據(jù)奇異項(xiàng)、去除數(shù)據(jù)趨勢(shì)項(xiàng)。數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。二次處理有各種數(shù)學(xué)的運(yùn)算，如微分、積分傅立葉變換等。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本功能由數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù)可以知道，數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有以下幾方面的功能：數(shù)據(jù)采集；多路信號(hào)轉(zhuǎn)換；模擬信號(hào)處理；數(shù)據(jù)處理；屏幕顯示；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；人機(jī)接口。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式微處理器多路信號(hào)開(kāi)關(guān)傳感器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分組成。從硬件方面看，目前數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：一種是微型機(jī)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；另一種是集散型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。微處理器多路信號(hào)開(kāi)關(guān)傳感器按鍵采樣保持器按鍵采樣保持器LED顯示傳感器LED顯示傳感器傳感器放大傳感器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)人機(jī)接口RS232傳感器人機(jī)接口RS232傳感器第二章采樣數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)時(shí)，由于各種干擾的存在，使得系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)偏離其真實(shí)數(shù)值?？梢赃M(jìn)一步用軟件對(duì)采樣數(shù)據(jù)做預(yù)處理，使采樣數(shù)據(jù)盡可能接近其真實(shí)值，以使數(shù)據(jù)的二次處理結(jié)果更加精確。2.1采樣數(shù)據(jù)的標(biāo)度變換把A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為帶有工程單位的數(shù)字量，這種變換稱(chēng)為標(biāo)度變換，也稱(chēng)為工程變化。標(biāo)度變換有多種形式，它取決于被測(cè)物理量所用的傳感器或變送器的類(lèi)型。2.1.1線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換當(dāng)被測(cè)物理量與傳感器或儀表的輸出之間是呈線(xiàn)性關(guān)系時(shí)，采用線(xiàn)性變換。變換公式為式中——被測(cè)量量程的下限；——被測(cè)量量程的上限；——標(biāo)度變換后所得到的被測(cè)量的實(shí)際值；——對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量；——對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量；——被測(cè)量實(shí)際值所對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。在數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)上述變換，可把變換公式設(shè)計(jì)成專(zhuān)門(mén)的子程序，把各個(gè)不同的被測(cè)量所對(duì)應(yīng)，，，的值存放在存儲(chǔ)器中，然后當(dāng)某一個(gè)被測(cè)量需要進(jìn)行標(biāo)度變換時(shí)，只要調(diào)用標(biāo)度變換子程序即可。2.1.2非線(xiàn)性參數(shù)的標(biāo)度變換有些傳感器或變送器的輸出信號(hào)與被測(cè)量之間的關(guān)系是非線(xiàn)性的，則應(yīng)根據(jù)具體問(wèn)題詳細(xì)分析，求出被測(cè)量對(duì)應(yīng)的變換公式，然后再進(jìn)行變換。1．公式變換法如果傳感器或變送器的輸出信號(hào)與被測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系可以用解析式表達(dá)，則可通過(guò)解析式來(lái)推導(dǎo)出所需的參量，這樣一類(lèi)參量稱(chēng)為導(dǎo)出參量。例如，在流量測(cè)量中，從差壓變送器來(lái)的信號(hào)與實(shí)際流量成平方根的關(guān)系，即式中——刻度系數(shù)，與流體的性質(zhì)和節(jié)流裝置的尺寸有關(guān)。根據(jù)上式可知，流體的流量與被測(cè)流體流過(guò)節(jié)流裝置時(shí)前后的壓力差成正比，于是測(cè)量流量時(shí)的標(biāo)度變換公式：則式中——被測(cè)量的流量經(jīng)標(biāo)度變換的實(shí)際值；——被測(cè)流量量程的上限值；——被測(cè)流量量程的下限值；——被測(cè)流量量程的上限對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量；——被測(cè)流量量程的下限對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量；——被測(cè)流量的實(shí)際值所對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。2.多項(xiàng)式變換法有許多傳感器或變送器輸出的信號(hào)與被測(cè)參數(shù)之間的關(guān)系無(wú)法用解析式表達(dá)。但是，它們之間的關(guān)系是已知的。例如，熱敏電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系。它們之間的關(guān)系是非線(xiàn)性且無(wú)法用解析式表達(dá)。這時(shí)可以采用多項(xiàng)式變換法進(jìn)行標(biāo)度變換。3.表格法所謂“表格法”是指在已知的被測(cè)量與傳感器輸出的關(guān)系曲線(xiàn)上選取若干個(gè)樣點(diǎn)并以表格的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，即把關(guān)系曲線(xiàn)分成若干段。對(duì)每一個(gè)需要做標(biāo)度變換的數(shù)據(jù)y分別查表一次，找出數(shù)據(jù)y所在的區(qū)間，然后用該區(qū)間的線(xiàn)性插值公式其中進(jìn)行計(jì)算，即可完成對(duì)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字量所做的標(biāo)度變換。具體執(zhí)行過(guò)程如下：⑴用實(shí)驗(yàn)法測(cè)出被測(cè)量與傳感器之間的關(guān)系曲線(xiàn)。要反復(fù)測(cè)量多次，以便求出一條比較精確的關(guān)系曲線(xiàn)。⑵將上述曲線(xiàn)進(jìn)行分段，選取各個(gè)插值點(diǎn)。為了使樣點(diǎn)的選取更合理，可根據(jù)曲線(xiàn)的形狀采用不同的方法進(jìn)行分段。主要有兩種方法：等距離分段法等距離分段法就是沿著關(guān)系曲線(xiàn)的自變量軸，對(duì)曲線(xiàn)等距離選取插值樣點(diǎn)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是使公式中的常數(shù)，從而使計(jì)算變得簡(jiǎn)單，并節(jié)省內(nèi)存。但是該方法的缺點(diǎn)是當(dāng)關(guān)系曲線(xiàn)的曲率和斜率變化較大時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。要減少這種誤差就必須選取更多的樣點(diǎn)，這樣勢(shì)必占用更多的內(nèi)存。并使計(jì)算時(shí)間加長(zhǎng)。非等距離分段法這種方法的特點(diǎn)是插值樣點(diǎn)的選取不是等距離的，而是根據(jù)關(guān)系曲線(xiàn)的形狀及其曲率變化的大小隨時(shí)修正樣點(diǎn)的選取距離。曲率變化大時(shí)，樣點(diǎn)距離取小一點(diǎn)；反之，可將樣點(diǎn)距離增大。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提高精度和速度，但非等距離選取樣點(diǎn)比較復(fù)雜。⑶確定并計(jì)算相鄰樣點(diǎn)之間擬合直線(xiàn)的斜率，并將分段后組數(shù)據(jù)，（=0，1，2，…，）和對(duì)應(yīng)各段的斜率以表格形式存放在存儲(chǔ)器中。⑷每接收帶一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，就查一次表，找出所在區(qū)間（，），并取出對(duì)應(yīng)該區(qū)間的斜率。⑸計(jì)算，得出A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字量的標(biāo)度變換值。應(yīng)用舉例：見(jiàn)“軟件設(shè)計(jì)”“線(xiàn)性化子程序”部分。2.2采樣數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波由于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比較惡劣，干擾源較多，為了減少對(duì)采樣數(shù)據(jù)的干擾，提高系統(tǒng)的性能，一般在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之前，先要對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波。所謂“數(shù)字濾波”，就是通過(guò)特定的計(jì)算程序處理，減少干擾信號(hào)在有用信號(hào)中所占的比例，故實(shí)質(zhì)上就是一種程序?yàn)V波。數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)不需要增加硬件設(shè)備，可以多個(gè)輸入通道“共用”一個(gè)濾波程序。(2)可靠性高、穩(wěn)定性好，各回路之間不存在阻抗匹配等問(wèn)題。(3)克服了模擬濾波器的缺陷，而且通過(guò)改寫(xiě)數(shù)字濾波程序，可以實(shí)現(xiàn)不同的濾波方法或改變?yōu)V波參數(shù)，這比改變模擬濾波器的硬件要靈活方便。2.2.1中值濾波法所謂“中值濾波”，就是對(duì)某一個(gè)被測(cè)量連續(xù)采樣n次（一般n取奇數(shù)），然后把n個(gè)采樣值從小到大（或從大到?。┡抨?duì)，再取中值作為本次采樣值。中值濾波法，對(duì)于去掉脈動(dòng)性質(zhì)的干擾比較有效，但是，對(duì)快速變化過(guò)程的參數(shù)（如流量等）則不宜采用。2.2.2算術(shù)平均值濾波算術(shù)平均值法是尋找這樣一個(gè)Y作為本次采樣的平均值，使該值與本次各采樣值間誤差的平方和最小，即min=min由一元函數(shù)求極限原理得式中——次采樣的算術(shù)平均值；——第次采樣值；——采樣次數(shù)。算術(shù)平均值法適用于對(duì)壓力、流量一類(lèi)信號(hào)的平滑處理，這類(lèi)信號(hào)的特點(diǎn)是有一個(gè)平均值，信號(hào)在某一數(shù)值范圍附近上下波動(dòng)，在這種情況下，僅取一個(gè)采樣值作為依據(jù)顯然是不準(zhǔn)確的。算術(shù)平均法對(duì)信號(hào)的平滑程度完全取決于。當(dāng)較大時(shí)，平滑度高，但靈敏度低；當(dāng)較小時(shí)，平滑度低，但靈敏度高。應(yīng)視具體情況選取，以便既少用時(shí)間，又達(dá)到最好的效果。對(duì)于流量，通常取=12；對(duì)于壓力，則取=4；溫度如無(wú)噪聲可以不平均。2.2.3加權(quán)平均濾波法算術(shù)平均值法對(duì)每次采樣值給出相同的加權(quán)系數(shù)，即1/，實(shí)際上有些場(chǎng)合需要用加權(quán)遞推平均法，即用下式求平均值式中均為常數(shù)且應(yīng)滿(mǎn)足下式和加權(quán)遞推平均值法適用于系統(tǒng)純滯后時(shí)間常數(shù)ζ較大、采樣周期較短的過(guò)程，它對(duì)于不同采樣時(shí)間得到的采樣值分別給予不同的加權(quán)系數(shù)，以便能迅速反映系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度。但采用加權(quán)平均法需要測(cè)試不同過(guò)程的純滯后時(shí)間ζ并輸入計(jì)算機(jī)，同時(shí)要不斷計(jì)算各系數(shù)，故會(huì)導(dǎo)致過(guò)多地調(diào)用乘、除、加子程序，增加了計(jì)算量，降低了處理速度，因而它的實(shí)際應(yīng)用不如算術(shù)平均值法廣泛。2.2.4一階滯后濾波法（慣性濾波法）在模擬輸入通道中，常用一階低通RC濾波器來(lái)削弱干擾。但不宜用這種模擬算法對(duì)低頻干擾進(jìn)行濾波，原因在于大時(shí)間常數(shù)及高精度的RC網(wǎng)絡(luò)不易制作，因?yàn)闀r(shí)間常數(shù)ζ越大，必然要求R的值越大，且漏電流也隨之增大。而慣性濾波法是一種以數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)低通濾波的動(dòng)態(tài)濾波方法，它能很好地克服上述缺點(diǎn)，在濾波常數(shù)的要求大的場(chǎng)合，這種方法尤為實(shí)用。慣性濾波的表達(dá)式為式中——第次采樣值；——上次濾波結(jié)果輸出值；——第次采樣后濾波結(jié)果輸出值；——濾波平滑系數(shù)，——濾波環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)；——采樣周期。通常采樣周期遠(yuǎn)小于濾波環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，也就是輸入信號(hào)的頻率高，而濾波器的時(shí)間常數(shù)相對(duì)地大。，的選擇可根據(jù)具體情況確定，只要使被濾波的信號(hào)不產(chǎn)生明顯的波紋即可。另外可以采用雙字節(jié)計(jì)算，以提高運(yùn)算精度。慣性濾波法適用于波動(dòng)頻繁的被測(cè)量的濾波，它能很好地消除周期性干擾，但也帶來(lái)了相位滯后，滯后角的大小與的選擇有關(guān)。2.2.5防脈沖干擾復(fù)合濾波法這種方法兼容了算術(shù)平均值法和中值濾波法的優(yōu)點(diǎn)。它既可以去掉脈沖干擾，又可對(duì)采樣值進(jìn)行平滑處理。在高、低數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，它都能削弱干擾，提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量。當(dāng)采樣數(shù)為3時(shí)，它便是中值濾波法。以上介紹了幾種常用的數(shù)字濾波方法，每種方法都有其各自的特點(diǎn)，可根據(jù)具體的被測(cè)物理量選用。在考慮濾波效果的前提下，盡量采用計(jì)算時(shí)間短的方法。如果時(shí)間允許，則可采用復(fù)合濾波法。值得說(shuō)明的是，數(shù)字濾波固然是消除干擾的好方法，但并不是任何一個(gè)系統(tǒng)都需要進(jìn)行數(shù)字濾波。有時(shí)采用不恰當(dāng)數(shù)字濾波反而會(huì)適得其反，造成不良影響。如在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，采用數(shù)字濾波會(huì)把偏差濾掉，使系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)作用。因此，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)時(shí)，采用哪一種濾波方法，或者要不要數(shù)字濾波，一定要根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，不要憑想象行事。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1凌陽(yáng)16位單片機(jī)凌陽(yáng)16位單片機(jī)的CPU內(nèi)核采用凌陽(yáng)最新推出的μ’nSP?（MicrocontrollerandSignalProcessor）16位微處理器芯片（以下簡(jiǎn)稱(chēng)μ’nSP?）。圍繞μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列單片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)μ’nSP?家族）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以μ’nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件，如圖1.1所示。圖3.1μ’nSP?家族的模塊式結(jié)構(gòu)μ’nSP?內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu)，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無(wú)。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場(chǎng)合。這樣做無(wú)疑會(huì)使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本。μ’nSP?家族有以下特點(diǎn):1.體積小、集成度高、可靠性好且易于擴(kuò)展μ’nSP?家族把各功能部件模塊化地集成在一個(gè)芯片里，內(nèi)部采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，因而減少了各功能部件之間的連線(xiàn)，提高了其可靠性和抗干擾能力。另外，模塊化的結(jié)構(gòu)易于系統(tǒng)擴(kuò)展，以適應(yīng)不同用戶(hù)的需求。2.具有較強(qiáng)的中斷處理能力μ’nSP?家族的中斷系統(tǒng)支持10個(gè)中斷向量及10余個(gè)中斷源，適合實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。3.高性能價(jià)格比μ’nSP?家族片內(nèi)帶有高尋址能力的ROM、靜態(tài)RAM和多功能的I/O口。另外，μ’nSP?的指令系統(tǒng)提供具有較高運(yùn)算速度的16位×16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，為其應(yīng)用增添了DSP功能，使得μ’nSP?家族運(yùn)用在復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理方面既很便利，又比專(zhuān)用的DSP芯片廉價(jià)。4.功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)μ’nSP?指令系統(tǒng)的指令格式緊湊，執(zhí)行迅速,并且其指令結(jié)構(gòu)提供了對(duì)高級(jí)語(yǔ)言的支持,這可以大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間。5.低功耗、低電壓μ’nSP?家族采用CMOS制造工藝，同時(shí)增加了軟件激發(fā)的弱振方式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。另外，μ’nSP?家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時(shí)正常工作，且能用電池供電。這對(duì)于其在野外作業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用具有特殊的意義。3.2SPCE061A簡(jiǎn)介[1]3.2.1總述SPCE061A是繼μ’nSP?系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。與SPCE500A不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶(hù)的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使μ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。因此，與SPCE500A相比，以μ’nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。 3.2.2性能16位μ’nSP?微處理器；工作電壓(CPU)VDD為2.4--3.6V(I/O)VDDH為2.4--5.5VCPU時(shí)鐘：0.32MHz--49.152MHz；內(nèi)置2K字SRAM，32KFLASH；可編程音頻處理；晶體振蕩器;系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))，耗電僅為2μA/3.6V；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；2個(gè)10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器A/B，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；聲音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；具備串行設(shè)備接口；具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；內(nèi)置在線(xiàn)仿真電路ICE（In-CircuitEmulator）接口；具有保密能力；具有WatchDog功能。3.2.3結(jié)構(gòu)概覽圖3.2SPCE061A的結(jié)構(gòu)3.2.4芯片的引腳排列和說(shuō)明SPCE061A有兩種封裝片，一種為84個(gè)引腳，PLCC84封裝形式；它的排列如3.4所示；另一種為80個(gè)引腳，LQFP80封裝。它的排列如圖3.3所示。圖3.3SPCE061ALQFP80封裝引腳排列圖圖3.4SPCE061APLCC84封裝排列圖3.5SPCE061APLCC84實(shí)物圖在PLCC84封裝中，有15個(gè)空余腳，用戶(hù)使用時(shí)這15個(gè)空余腳懸浮。在LQFP80封裝中有9個(gè)空余腳，用戶(hù)使用時(shí)這9個(gè)空余腳接地。此處以LQFP80封裝管腳功能介紹。表3.1管腳描述表管腳名稱(chēng)管腳編號(hào)類(lèi)型描述IOA[15:8]46~39輸入輸出IOA[15:8]：雙向IO端口IOA[7:0]34~27輸入輸出IOA[7:0]：通過(guò)編程，可設(shè)置成喚醒管腳IOA[6:0]：與ADCLine_In輸入共用輸入輸出IOB[15:11]50~54輸入輸出IOB[15:11]：雙向IO端口。IOB1057輸入輸出IOB10：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳TIOB958輸入輸出IOB9：TimerB脈寬調(diào)制輸出管腳BPWMOIOB859輸入輸出IOB8：TimerA脈寬調(diào)制輸出管腳APWMOIOB760輸入輸出IOB7：通用異步串行數(shù)據(jù)接收管腳RxIOB661輸入輸出IOB6：雙向IO端口IOB562輸入輸出IOB5：外部中斷源EXT2的反饋管腳IOB463輸入輸出IOB4：外部中斷源EXT1的反饋管腳IOB364輸入輸出IOB3：外部中斷源EXT2IOB265輸入輸出IOB2：外部中斷源EXT1IOB166輸入輸出IOB1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送管腳IOB067IOB0：串行接口的時(shí)鐘信號(hào)DAC112輸出DAC1數(shù)據(jù)輸出管腳DAC213輸出DAC2數(shù)據(jù)輸出管腳X32I2輸出32768Hz晶振輸入管腳X32O1輸出32768Hz晶振輸出管腳VCOIN70輸入PLL的RC濾波器連接管腳AGC16輸入AGC的控制管腳MICN19輸入麥克風(fēng)負(fù)向輸入管腳MICP21輸入麥克風(fēng)正向輸入管腳V2VREF14輸出外部ADCLine_In通道最高參考輸入電壓MICOUT18輸出麥克風(fēng)1階放大器輸出管腳OPI17輸入麥克風(fēng)2階放大器輸入管腳VEXTREF23輸入ADCLine_In通道最高參考輸入電壓管腳VMIC25輸出麥克風(fēng)電源VADREF22輸出AD參考電壓(由內(nèi)部ADC產(chǎn)生)VDD5,69輸入邏輯電源的正向電壓VSS10,26,71輸入邏輯電源和IO口的參考地VDDIO37,38,56輸入IO端口的正向電壓管腳VSSIO35,36,48輸入IO端口的參考地AVDD24輸入模擬電路（A/D、D/A和2V穩(wěn)壓源）正向電壓AVSS15輸入模擬電路（A/D、D/A和2V穩(wěn)壓源）參考地RESET68輸入低電平有效的復(fù)位管腳SLEEP49輸出睡眠模式(高電平激活)ICE7輸入激活I(lǐng)CE(高電平激活)ICECLK8輸入ICE串行接口時(shí)鐘管腳ICESDA9輸入輸出ICE串行接口數(shù)據(jù)管腳TEST3輸入測(cè)試模式時(shí)接高電平，正常模式時(shí)接地GND或懸浮ROMT47輸入測(cè)試閃爍存儲(chǔ)器，正常模式時(shí)懸浮N/C55輸入正常使用時(shí)接地N/C4輸入正常使用時(shí)接地N/C輸入正常使用時(shí)接地PFUSE,PVIN20,11輸入程序保密設(shè)定腳。用戶(hù)慎重使用。 3.2.5SPCE061A最小系統(tǒng)SPCE061A最小系統(tǒng)中，包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復(fù)位電路（RESET）、指示燈（LED）等，如圖3.6所示。圖3.6SPCE061最小系統(tǒng)3.2.6電源電路圖3.7是電源部分的電路，由電池盒提供的4.5V直流電壓經(jīng)過(guò)SPY0029后產(chǎn)生3.3V給整個(gè)系統(tǒng)供電。SPY0029是凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)的電壓調(diào)整IC，采用CMOS工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、線(xiàn)性調(diào)整出色等特點(diǎn)。圖中的VDDH3為SPCE061A的I/O電平參考，如果該點(diǎn)接SPCE061A（PLCC84封裝，下面的介紹中當(dāng)出現(xiàn)SPCE061A的引腳描述時(shí)，均指此封裝的芯片）的51腳，可使I/O輸出高電平為3.3V；VDDP為PLL鎖相環(huán)電源，接SPCE061A的7腳；VDD和VDDA分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接SPCE061A的15腳和36腳；AVSS1是模擬地，接SPCE061A的24腳；VSS是數(shù)字地，接SPCE061A的38腳；AVSS2接音頻輸出電路的AVSS2。圖3.7電源電路圖3.2.7音頻電路音頻電路由音頻輸出和音頻輸入兩部分組成。圖3.8是音頻輸出電路圖。SPCE061A內(nèi)置2路10位精度的DAC，只需要外接功放電路即可完成語(yǔ)音的播放。圖中的SPY0030是凌陽(yáng)的一款音頻放大芯片，可以工作在2.4~6V范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW。圖3.8音頻輸出電SPCE061A芯片中已經(jīng)集成了音頻輸入專(zhuān)用ADC以及AGC放大電路，因此芯片外部的電路比較簡(jiǎn)單，圖3.9是61板的音頻輸入電路模塊。圖3.9音頻輸入模塊3.2.8ICE接口電路SPCE061A芯片內(nèi)部集成了ICE（在線(xiàn)仿真）接口，PC機(jī)通過(guò)Probe（在線(xiàn)調(diào)試器）或EZ_Probe（簡(jiǎn)易下載線(xiàn)）與61板相連，就可以方便地完成程序的下載、調(diào)試等。61板為Probe和EZ_Probe各自提供了一組接口，可通過(guò)S5跳線(xiàn)來(lái)選擇使用的接口類(lèi)型。ICE接口部分電路如圖3.10所示。圖3.10ICE接口電路3.2.9輸入輸出接口輸入/輸出接口（也可簡(jiǎn)稱(chēng)為I/O口）是單片機(jī)與外設(shè)交換信息的通道。輸入端口負(fù)責(zé)從外界接收檢測(cè)信號(hào)、鍵盤(pán)信號(hào)等各種開(kāi)關(guān)量信號(hào)。輸出端口負(fù)責(zé)向外界輸送由內(nèi)部電路產(chǎn)生的處理結(jié)果、顯示信息、控制命令、驅(qū)動(dòng)信號(hào)等。μ’nSP?內(nèi)有并行和串行兩種方式的I/O口。并行口線(xiàn)路成本較高，但是傳輸速率也很高；與并行口相比，串行口的傳輸速率較低但可以節(jié)省大量的線(xiàn)路成本。SPCE061A有兩個(gè)16位通用的并行I/O口：A口和B口。這兩個(gè)口的每一位都可通過(guò)編程單獨(dú)定義成輸入或輸出口。SPCE061A提供了位控制結(jié)構(gòu)的I/O端口，每一位都可以被單獨(dú)定義用于輸入或輸出數(shù)據(jù)。通常，對(duì)某一位的設(shè)定包括以下3個(gè)基本項(xiàng)：數(shù)據(jù)向量Data、屬性向量Attribution和方向控制向量Direction。3個(gè)端口內(nèi)每個(gè)對(duì)應(yīng)的位組合在一起，形成一個(gè)控制字，用來(lái)定義相應(yīng)I/O口位的輸入輸出狀態(tài)和方式。例如，假設(shè)需要IOA0是下拉輸入管腳，則相應(yīng)的Data、Attribution和Direction的值均被置為“0”。如果需要IOA1是帶喚醒功能的懸浮式輸入管腳，則Data、Attribution和Direction的值被置為“010”。與其它的單片機(jī)相比，除了每個(gè)I/O端口可以單獨(dú)定義其狀態(tài)外，每個(gè)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的A口的IOA0~IOA7用作輸入口時(shí)具有喚醒功能，即具有輸入電平變化引起CPU中斷功能。在那些用電池供電、追求低能耗的應(yīng)用場(chǎng)合，可以應(yīng)用CPU的睡眠模式（通過(guò)軟件設(shè)置）以降低功耗，需要時(shí)以按鍵來(lái)喚醒CPU，使其進(jìn)入工作狀態(tài)。A口的數(shù)據(jù)單元，用于向A口寫(xiě)入或從A口讀出數(shù)據(jù)。A口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)向量寄存器寫(xiě)入或從該寄存器讀出數(shù)據(jù)。A口的方向向量單元，用于用來(lái)設(shè)置A口是輸入還是輸出，該方向控制向量寄存器可以寫(xiě)入或從該寄存器內(nèi)讀出方向控制向量。A口的屬性向量單元，用于A口屬性向量的設(shè)置。B口除了具有上述A口常規(guī)的輸入/輸出功能外，還具有一些特殊的功能，如下表所示：口位特殊功能功能描述IOB0SCK串行接口SIO的時(shí)鐘信號(hào)IOB1SDA串行接口SIO的數(shù)據(jù)好傳送信號(hào)IOB2EXT1外部中斷源（下降沿觸發(fā)）Feedback-Output1與IOB4組成一個(gè)RC反饋電路，以獲得一個(gè)振蕩信號(hào)，作為外部中斷EXT1IOB3EXT2外部中斷源（下降沿觸發(fā)）Feedback-Output2與IOB5組成一個(gè)RC反饋電路，以獲得一個(gè)振蕩信號(hào)，作為外部中斷EXT2IOB4Feedback-Input1IOB5Feedback-Input2IOB6ION7Rx通用異步串行數(shù)據(jù)接收端口IOB8APWMOTimerA脈寬調(diào)制輸出IOB9BPWMOTimerB脈寬調(diào)制輸出IOB10Tx通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送端口3.2.10SPCE061A的應(yīng)用領(lǐng)域家用電器控制：冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等白色家電儀器儀表：數(shù)字儀表（有語(yǔ)音提示功能）電表、水表、煤氣表、暖氣表工業(yè)控制職能家居控制器通訊產(chǎn)品：多功能錄音電話(huà)、自動(dòng)總機(jī)、語(yǔ)音信箱、數(shù)字錄音系統(tǒng)產(chǎn)品醫(yī)療設(shè)備、保健器械（電子血壓計(jì)、紅外體溫檢測(cè)儀）體育健身產(chǎn)品（跑步機(jī)等）電子書(shū)籍（兒童電子故事書(shū)類(lèi)）、電教設(shè)備等語(yǔ)音識(shí)別類(lèi)產(chǎn)品（語(yǔ)音識(shí)別遙控器、智能語(yǔ)音交互玩具等）3.3鍵盤(pán)電路按鍵的功能是通過(guò)它的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)它的，SPCE061A板上的按鍵在沒(méi)按下之前，它的1、3腳是斷開(kāi)的，當(dāng)鍵按下時(shí)就連通了，若在1腳加一個(gè)高電平，3腳連到I/O口上就形成了一個(gè)人機(jī)操作界面，再通過(guò)對(duì)I/O的掃描，61板就能識(shí)別按鍵命令，IOA0接KEY1， IOA1接KEY2，IOA2接KEY3，如圖3.11所示。圖3.11按鍵圖3.4A/D轉(zhuǎn)換電路SPCE061A有8個(gè)10位ADC通道，其中一個(gè)通道(MIC_In)用于語(yǔ)音輸入，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益控制器和放大器放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。其余7個(gè)通道(Line_In)和IOA[0~6]引腳共享，可以將輸入的模擬信號(hào)(如電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。SPCE061A的A/D轉(zhuǎn)換范圍是整個(gè)輸入范圍，即0V～AVdd。無(wú)效的A/D模擬信號(hào)(超過(guò)VDD+0.3V或是低于VSS–0.3V)將影響轉(zhuǎn)換電路的工作范圍，從而降低ADC的性能。由于Line_In通道和IOA[0~6]共享引腳，建議選擇其它的IO引腳（非IOA[0~6]），以避免由于無(wú)效的IO信號(hào)造成電壓不穩(wěn)(超過(guò)VDDIO+0.7V或低于VSSIO–0.7V)而降低ADC的性能。ADC的最大輸入電壓由P_ADC_Ctrl(寫(xiě))($7015H)的第7和第8位的值決定。第7位VEXTREF決定了ADC的參考電壓為AVDD或是外部參考電壓。第8位V2VREFB決定了2V電壓源是否起作用。如果起作用，用戶(hù)可向VEXTREF引腳輸入2V電壓。此反饋回路把ADC的最高參考電壓設(shè)置為2V。如果用戶(hù)指定的參考電壓源的值不超過(guò)AVDD，它還可以被當(dāng)作ADC的最高參考電壓。在ADC內(nèi)，由DAC0和逐次逼近寄存器SAR(SuccessiveApproximationRegister)組成逐次逼近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(SARADC)。向P_ADC_Ctrl(寫(xiě))($7015H)單元第0位(ADE)寫(xiě)入“1”，可以啟用ADC。系統(tǒng)的默認(rèn)值為ADE=0(關(guān)閉ADC)。當(dāng)ADE=1時(shí)，應(yīng)對(duì)P_ADC_Ctrl(寫(xiě))($7015H)和P_ADC_MUX_Ctrl(寫(xiě))($702BH)的其它控制位進(jìn)行合理的設(shè)置。通過(guò)設(shè)置P_ADC_MUX_Ctrl(寫(xiě))($702BH)的第0~2位，可以為A/D轉(zhuǎn)換選擇輸入通道。通道包括MIC_In和Line_In兩種。工作時(shí)，如果MIC_In通道和Line_In通道都處于直接工作模式(directmode)，程序會(huì)檢查P_ADC_Ctrl(W)($7015H)的第15位。只有當(dāng)目前的AD轉(zhuǎn)換完成后，才能切換通道。當(dāng)MIC_In通道處于定時(shí)器鎖存狀態(tài)時(shí)，它可以?xún)?yōu)先存取ADC。然后，用戶(hù)可以從P_ADC_MUX_Ctrl(讀)($702BH)的FailB位得知，Line_InADC是否被MIC_InADC打斷。用戶(hù)可通過(guò)讀取P_ADC(讀)($7014H)單元，取得從MIC_In通道輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果。用戶(hù)可通過(guò)讀取P_ADC_LINEIN_Data(讀)($702CH)單元，取得從指定的Line_In通道輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果。選擇MIC_In通道后，可通過(guò)設(shè)置P_DAC_Ctrl(寫(xiě))($702AH)的第3和4位，選擇A/D轉(zhuǎn)換的觸發(fā)事件。當(dāng)P_ADC(讀)($7014H)單元的數(shù)據(jù)被讀取/TimerA/TimerB事件發(fā)生后，可執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。然而，在選擇Line_In通道后，只有在讀取P_ADC_LINEIN_Data(讀)($702CH)單元的內(nèi)容后，才執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換，且不能使用定時(shí)器鎖存數(shù)據(jù)。進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，ADC被關(guān)閉(包括AGC和VADC)。注意，供電復(fù)位后不論ADC是否被啟用，VADC信號(hào)都預(yù)設(shè)為ON。VADC用于向外部的MIC提供電源，VMIC=AVDD。即，VMIC狀態(tài)和ADC狀態(tài)無(wú)關(guān)。所以不使用VMIC時(shí)，用戶(hù)必須把P_ADC_Ctrl(寫(xiě))($7015H)單元的第1位MIC_ENB設(shè)為‘1’以關(guān)閉VMIC。硬件ADC的最高速率限定為(Fosc/32/16)Hz，如果速率超過(guò)此值，當(dāng)從P_ADC(讀)($7014H)/P_ADC_LINEIN_Data(讀)($702CH)單元讀出數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。P_ADC_Ctrl(寫(xiě))($7015H)單元的第5位DAC_OUT，可用來(lái)選擇兩通道音頻DAC的最大輸出。最大輸出電流可為2mA或是默認(rèn)值3mA。DAC_OUT的設(shè)置可改變DAC輸出的功率。圖3.12DC輸入接口的結(jié)構(gòu)3.5片內(nèi)存儲(chǔ)器SPCE061A的內(nèi)存地址映像如圖3.13。芯片內(nèi)的內(nèi)存有2K字的SRAM（包括堆棧區(qū)）和32K字閃存（FLASH）。3.5.1RAMSPCE061A有2K字的SRAM(包括堆棧區(qū))，其地址范圍從0x0000到0x07FF。前64個(gè)字，即0x0000～0x003F地址范圍內(nèi)，可采用6位地址直接地址尋址方法，存取速度為2個(gè)CPU時(shí)鐘周期；其余范圍內(nèi)(0x0040～0x07FF)內(nèi)存的存取速度則為3個(gè)CPU時(shí)鐘周期圖3.13SPECO61A內(nèi)存印象表3.5.2閃存FlashSPCE061A是一個(gè)用閃存替代maskROM的MTP(multi-time-programmable)芯片，閃存可以進(jìn)行多次的擦除與寫(xiě)入，可用來(lái)存儲(chǔ)程序與數(shù)據(jù)。SPCE061A具有32K字(32K×16位)閃存容量，這32K字的內(nèi)嵌閃存被劃分為128個(gè)頁(yè)，每個(gè)頁(yè)存儲(chǔ)容量為256個(gè)字。它們?cè)贑PU正常運(yùn)行狀態(tài)下均可通過(guò)程序擦除或?qū)懭?。全?2K字閃存均可在ICE工作方式下被寫(xiě)入或被擦除。為了安全起見(jiàn)，不對(duì)用戶(hù)開(kāi)放整體擦除功能。用戶(hù)必須通過(guò)向P_Flash_Ctrl(寫(xiě))($7555H)單元寫(xiě)入0xAAAA，來(lái)啟用閃存的存取功能。然后，向P_Flash_Ctrl(寫(xiě))($7555H)單元寫(xiě)入0x5511，來(lái)擦除頁(yè)的內(nèi)容。寫(xiě)入0x5533，對(duì)閃存寫(xiě)入。這些指令不能被任何其它的操作打斷，包括中斷、ICE的單步跟蹤動(dòng)作。這是因?yàn)殚W存控制器必須保證閃存處于寫(xiě)入狀態(tài)。如果其它的操作打亂了這個(gè)順序，閃存的狀態(tài)將發(fā)生改變，擦除頁(yè)和寫(xiě)入的操作不能再繼續(xù)進(jìn)行。此外，為保證數(shù)據(jù)的正確寫(xiě)入，用戶(hù)必須在寫(xiě)入之前擦除頁(yè)的內(nèi)容。頁(yè)大小為0x100。第一頁(yè)地址范圍：0x8000~0x80FF，最后一頁(yè)的地址范圍：0xFF00~0xFFFF。0xFC00~0xFFFF范圍內(nèi)的地址由系統(tǒng)保留，用戶(hù)最好不要用本范圍內(nèi)的地址。在芯片上電后，閃存就處于讀取狀態(tài)，讀取的操作與SRAM相同。在對(duì)閃存寫(xiě)入數(shù)據(jù)前，必須對(duì)閃存進(jìn)行擦除操作。由于閃存采用分頁(yè)的數(shù)組結(jié)構(gòu)，使得各個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)可以被獨(dú)立地擦除。當(dāng)用戶(hù)向閃存控制接口發(fā)出頁(yè)擦除命令以后，只要向某個(gè)地址寫(xiě)入任意的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)到這個(gè)地址的的記憶頁(yè)就被擦除。要保證擦除操作的正確完成，必須考慮以下幾個(gè)參數(shù)：1.該閃存的內(nèi)部分頁(yè)結(jié)構(gòu)。2.每個(gè)頁(yè)分區(qū)的擦除時(shí)間。閃存芯片的寫(xiě)入操作是自動(dòng)字節(jié)寫(xiě)入，既可以循序?qū)懭?，也可指定地址?xiě)入。閃存的地址空間為0x8000~0xFFFF，閃存控制接口的地址為0x7555。第一頁(yè)范圍是[0x8000~0x80FF]，最后一頁(yè)范圍是[0xFF00~0xFFFF]。1.擦除一頁(yè)的流程是：先對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0xAAAA，然后再對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0x5511，再來(lái)對(duì)要擦除的記憶頁(yè)地址寫(xiě)入任意數(shù)據(jù)，約20ms即可完成擦除操作，之后就可以再進(jìn)行其它操作。例如擦除第6頁(yè)[0x8500~0x85FF]流程如下：（1）0x7555←0xAAAA(2)0x7555←0x5511(3)0x85XX←0xXXXX(其中X為任意值)。2.寫(xiě)入一個(gè)字的流程是：先對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0xAAAA，然后再對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0x5533，再來(lái)對(duì)要寫(xiě)入字的地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)，約40us即可完成寫(xiě)入操作，之后就可以再進(jìn)行其它操作。例如向0x8000記憶地址寫(xiě)入0xffff流程如下：（1）0x7555←0xAAAA(2)0x7555←0x5533(3)0x8000←0xFFFF3.連續(xù)寫(xiě)入多個(gè)字的流程是：先對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0xAAAA，然后再對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0x5544，再給要連續(xù)寫(xiě)入字的起始地址寫(xiě)入字?jǐn)?shù)據(jù)，約40us即可完成1個(gè)字的寫(xiě)入操作。再對(duì)命令用戶(hù)接口地址0x7555送出0x5544，再對(duì)后續(xù)要寫(xiě)入的字地址寫(xiě)入字?jǐn)?shù)據(jù)，等待40us，循環(huán)操作即可完成連續(xù)字的寫(xiě)入。3.6RS232接口電路本系統(tǒng)的通訊部分RS232接口電路如圖3.14，通訊接口采用標(biāo)準(zhǔn)的232接口電平，采用HIN232芯片作為電平轉(zhuǎn)換器件，RS232接口電路可以提供串行通訊的傳輸距離。圖3.14RS232接口電路3.6.1模塊接口說(shuō)明該RS232模塊中的兩個(gè)接口函數(shù)如下：1.unsignedintF_UART_Read（void）功能：用于讀一字節(jié)的串口數(shù)據(jù)，該函數(shù)具有讀串口超時(shí)處理功能。參數(shù)：無(wú)返回值：返回值低8bit為有效值2.voidF_UART_Write（unsignedintuiData）功能：用于寫(xiě)一字節(jié)數(shù)據(jù)到串口，該函數(shù)具有寫(xiě)串口超時(shí)處理功能。參數(shù)：為要寫(xiě)入串口的值，其低8bit為有效值。返回值：無(wú)3.7PLL鎖相環(huán)PLL鎖相環(huán)的作用是將系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘基頻(32768Hz)進(jìn)行倍頻，調(diào)整至49.152MHz、40.96MHz、32.768MHz、24.576MHz或20.480MHz。系統(tǒng)預(yù)設(shè)的PLL振蕩頻率為24.576MHz。PLL的作用如圖3.15示：圖3.15PLL鎖相環(huán)電路圖3.8系統(tǒng)時(shí)鐘32768Hz的實(shí)時(shí)時(shí)鐘經(jīng)過(guò)PLL倍頻電路以后，產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘頻率Fosc，F(xiàn)osc再經(jīng)過(guò)分頻得到CPU時(shí)鐘頻率(CPUCLK)，可通過(guò)設(shè)定P_SystemClock(寫(xiě))(7013H)單元來(lái)控制。預(yù)設(shè)的Fosc、CPUCLK分別為24.576MHz和Fosc/8。用戶(hù)可以通過(guò)對(duì)P_SystemClock單元編程完成對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘和CPU時(shí)鐘頻率的定義。此外，32768HzRTC振蕩器有兩種工作方式：強(qiáng)振模式和自動(dòng)弱振模式。處于強(qiáng)振模式時(shí)，RTC振蕩器始終運(yùn)行在高耗能的狀態(tài)下。處于自動(dòng)弱振模式時(shí)，系統(tǒng)在上電復(fù)位(poweronreset)后的前7.5秒內(nèi)處于強(qiáng)振模式，然后自動(dòng)切換到弱振模式以降低功耗。CPU被喚醒后預(yù)設(shè)的時(shí)鐘頻率為Fosc/8，用戶(hù)可以根據(jù)需要調(diào)整該值。在SPCE061A內(nèi)，P_SystemClock(寫(xiě))(7013H)單元控制著系統(tǒng)時(shí)鐘和CPU時(shí)鐘。第0~2位用來(lái)改變CPUCLK，若將第0~2位設(shè)為“111”可以使CPU時(shí)鐘停止工作，系統(tǒng)切換至低功耗的睡眠狀態(tài)；通過(guò)設(shè)置該單元的第5~7位可以改變系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率。此外，在睡眠狀態(tài)下，通過(guò)設(shè)置該單元的第4位可以開(kāi)打或關(guān)閉32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘。3.9顯示電路本設(shè)計(jì)采用的顯示器件是74LS164和7位LED數(shù)碼管。74LS164是一個(gè)8位的移位寄存器（串行輸入，并行輸出）當(dāng)清除端（CLEAR）為低電平時(shí)，輸出端（QA—QH）均為低電平。串行輸入端（A、B）為可控?cái)?shù)據(jù)，當(dāng)A、B任意一個(gè)為低電平時(shí)用數(shù)據(jù)寫(xiě)入，在時(shí)鐘端（CLOCK）上升沿作用下Q0為低電平；當(dāng)A、B有一個(gè)為高電平時(shí)另一個(gè)就允許輸入數(shù)據(jù)，并在CLOCK上升沿的作用下決定Q0的狀態(tài)。引出端口號(hào)分別是：CLOCK——時(shí)鐘輸入端、CLEAR——同步清除輸入端（低電平有效）、A、B——串行數(shù)據(jù)輸入端、QA—QH——輸出端。3.10看門(mén)狗電路WatchDog是用來(lái)監(jiān)視系統(tǒng)的正常運(yùn)作。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，每隔一定的周期就必須清除WatchDog計(jì)數(shù)器。如果在限定的時(shí)間內(nèi)，WatchDog計(jì)數(shù)器沒(méi)有被清除，CPU就會(huì)認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法正常工作，將會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位(reset)。SPCE061A的WatchDog的清除時(shí)間周期為0.75秒。因?yàn)閃atchDog的溢出復(fù)位信號(hào)WatchDogReset是由4Hz時(shí)基信號(hào)經(jīng)4分頻之后產(chǎn)生的，即每4個(gè)4Hz時(shí)基信號(hào)(1秒)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)WatchDogReset信號(hào)，如圖3.16所示。SPCE061A分成兩種版本:有WatchDog功能，以及無(wú)WatchDog功能的版本。對(duì)于有WatchDog的版本，WatchDog功能是上電時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，不能被關(guān)閉。因此用戶(hù)使用時(shí)，注意要在0.75秒內(nèi)，進(jìn)行清除WatchDog的操作。圖3.16WatchDog的結(jié)構(gòu)和信號(hào)時(shí)序第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4．1程序結(jié)構(gòu)說(shuō)明主程序中除數(shù)據(jù)采集相關(guān)子程序外還包括數(shù)據(jù)處理相關(guān)子程序、性化子程序、儲(chǔ)子程序、顯示子程序。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、和存儲(chǔ)的功能。4.2主程序設(shè)計(jì)主程序（流程圖見(jiàn)圖4.2）是程序的支撐，各個(gè)子程序通過(guò)被主程序的調(diào)用發(fā)揮其相應(yīng)的功能和作用：端口初始化子程序是對(duì)SPEC061A的并行端口IOA和IOB進(jìn)行輸入、輸出控制；鍵盤(pán)掃描子程序?yàn)閷?shí)現(xiàn)鍵盤(pán)控制提供了條件；A/D采樣、濾波子程序是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的前提條件；線(xiàn)性化子程序提供的是可顯示的數(shù)據(jù)，它把一個(gè)無(wú)確定意義的數(shù)值變成一個(gè)具有物理意義的數(shù)值；存儲(chǔ)子程序把線(xiàn)性化得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，便于以后調(diào)用；顯示子程序把系統(tǒng)要得到的物理量直觀的通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)，以便了解當(dāng)前的工藝參數(shù)的變化，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視。圖4.2主程序流程圖4.3鍵盤(pán)掃描子程序該程序（流程圖見(jiàn)圖4.3）是實(shí)現(xiàn)按鍵功能的必要條件，這里設(shè)置端口IOA為輸入口，系統(tǒng)上電后，自動(dòng)檢測(cè)IOA口是否有輸入，如果檢測(cè)到IOA0、IOA1、IOA2中有一個(gè)鍵按下的話(huà)，就進(jìn)入相應(yīng)的處理程序。圖4.3鍵盤(pán)掃描子程序流程圖4.4A/D采樣、濾波子程序SPCE061A有8路可復(fù)用10位ADC通道，其中一路通道（MIC_In）用于語(yǔ)音輸入，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)增益控制和放大器放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。其余7路通道（Lin_In）和IOA[0~6]管腳復(fù)用，可以直接通過(guò)引線(xiàn)（IOA[0~6]）輸入，用于將輸入模擬信號(hào)（如電壓信號(hào)）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。因?yàn)槲覀儼存I用到了IOA0~2，那么我們的A/D通道只剩下IOA3~6這4個(gè)通道了，它們分別對(duì)應(yīng)4、5、6、7通道。流程圖見(jiàn)圖4.4。圖4.4采樣濾波子程序流程圖4.5線(xiàn)性化子程序[2]線(xiàn)性化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字量向物理量轉(zhuǎn)變的重要過(guò)程，通過(guò)線(xiàn)性化程序把無(wú)確定意義的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為具有一定意義的物理量，為以后的顯示提供數(shù)據(jù)來(lái)源。在本設(shè)計(jì)中我們以熱電偶的線(xiàn)性化為例進(jìn)行講解。K型熱電偶（線(xiàn)性化原理圖見(jiàn)圖4.6）的測(cè)溫范圍為0~1300oC，對(duì)應(yīng)的熱電勢(shì)為0.00~52.37Mv，它們之間不是純線(xiàn)性的，而放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化之間均是線(xiàn)性關(guān)系，所以在顯示過(guò)程中要對(duì)它進(jìn)行線(xiàn)性化。圖4.6線(xiàn)性化原理圖假如這時(shí)有一個(gè)采樣值temp=468,通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換程序判斷出它在10、11之間，已知10、11點(diǎn)對(duì)應(yīng)數(shù)字量所對(duì)應(yīng)的溫度值T分別為，現(xiàn)在用直線(xiàn)代替弧線(xiàn)，由此可得直線(xiàn)方程根據(jù)分段條件，應(yīng)滿(mǎn)足：解方程可求出直線(xiàn)方程的參數(shù)和。由此可得該直線(xiàn)方程的表達(dá)式為式中，，稱(chēng)為直線(xiàn)方程的斜率?；騅型熱電偶分度表（參考端溫度為0°C溫度°C0102030405060708090熱電動(dòng)勢(shì)mV000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.853.2663.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1736.5396.9397.3387.7372008.1378.5378.9389.3419.74510.15110.5610.96911.38111.79330012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.97440016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.78820.21450020.6421.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.0524.47660024.90225.32725.75126.17626.59927.02227.44527.86728.28828.70970029.12829.54729.96530.38330.79931.21431.21432.04232.45532.86680033.27733.68634.09534.50234.90935.31435.71836.12136.52436.92590037.32537.72438.12238.91538.91539.3139.70340.09640.48840.87910041.26941.65742.04542.43242.81743.20243.58543.96844.34944.729110045.10845.48645.86346.23846.61246.98547.35647.72648.09548.462120048.82849.19249.55549.91650.27650.63350.9951.34451.69752.049130052.39852.74753.09353.43953.78254.12554.46654.807//具體到本例中，通過(guò)k求出差值sub，之后再將sub的值加上點(diǎn)10的溫度值，就是采樣值temp對(duì)應(yīng)的溫度值temp1，再把temp1返回，這樣整個(gè)線(xiàn)性化過(guò)程就結(jié)束了。線(xiàn)性化子程序流程圖見(jiàn)圖4.5。圖4.5線(xiàn)性化子程序流程圖4.6存儲(chǔ)子程序SPCE061A是一個(gè)用閃存替代掩膜ROM的MTP（多次編程）芯片，具有32K字（32K×16bit）閃存容量。用戶(hù)可以用閃存來(lái)存儲(chǔ)所需程序和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存放在閃存中的具體地址分配如下：通道4——0x9000——0x9fff通道5——0xa000——0xafff通道6——0xb000——0xbfff通道7——0xc000——0xcfff數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)周期大約是2s，通過(guò)計(jì)算每個(gè)通道分配的存儲(chǔ)單元均可連續(xù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)15分鐘，具有一定的實(shí)用性。存儲(chǔ)子程序流程圖如圖4.7所示。圖4.7存儲(chǔ)子程序流程圖4.7顯示子程序數(shù)據(jù)顯示是了解數(shù)據(jù)采集是否正確的直接途徑，并且可以最直觀的反映工藝參數(shù)的變化，因此是非常重要的。本設(shè)計(jì)是采用了4位8段的數(shù)碼管進(jìn)行顯示。程序?qū)崿F(xiàn)：首先把線(xiàn)性換轉(zhuǎn)換后的數(shù)（這里是溫度值）temp1進(jìn)行除10求余數(shù)操作，求出的余數(shù)k1就是要顯示的個(gè)位數(shù)，把這個(gè)個(gè)位數(shù)k1送數(shù)碼管顯示，再把temp1自身整除10，把商放回temp1中，這時(shí)temp1就成了一個(gè)3位數(shù)，再放回開(kāi)始的除10求余數(shù)操作，循環(huán)4次就把temp1的值顯示在數(shù)碼管上了。流程圖見(jiàn)4.8所示。圖4.8顯示子程序流程圖第五章調(diào)試程序SPCE061A的開(kāi)發(fā)通過(guò)凌陽(yáng)公司提供的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（u’nSPIDE，后面簡(jiǎn)稱(chēng)IDE），在準(zhǔn)備好61板之后，還需要安裝IDE以及完成61板與PC的連接。連接好硬件，安裝好軟件，完成程序的編寫(xiě)、編譯后，就可以進(jìn)行程序的在線(xiàn)調(diào)試了。如果經(jīng)編譯程序檢查，發(fā)現(xiàn)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，那就必須用編輯程序來(lái)修改源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，然后再編譯，直至沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤為止。在本設(shè)計(jì)中，通過(guò)模擬量輸入口Line_in輸入電壓值（4路），通過(guò)按鍵KEY2和按鍵KEY3可以對(duì)采樣通道進(jìn)行選擇和啟動(dòng)確認(rèn)。當(dāng)按下KEY3鍵可進(jìn)行采樣通道的選擇，再按下KEY2鍵將對(duì)采樣通道進(jìn)行確認(rèn)并啟動(dòng)采樣。按下KEY1鍵，語(yǔ)音播報(bào)當(dāng)前采樣值。通過(guò)LED數(shù)碼顯示管可以觀察到采樣通道顯示當(dāng)前的被測(cè)量值。按下RESET鍵將復(fù)位。經(jīng)調(diào)試，LED屏幕顯示輸出結(jié)果與手工處理的結(jié)果相比較有一定差異，表明計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)存在邏輯錯(cuò)誤。PAGE45第六章設(shè)計(jì)總結(jié)首先感謝學(xué)校、學(xué)院給我這樣一次寶貴的機(jī)會(huì)，使我能在大學(xué)四年級(jí)下半學(xué)期，做這個(gè)有意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我得到了很多收獲，有很多感想。1．畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我四年所學(xué)專(zhuān)業(yè)的課程和理論知識(shí)的總結(jié)，為今后的學(xué)習(xí)與工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我熟悉了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，了解了凌陽(yáng)61板的用途及工作原理，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。2．從與指導(dǎo)老師的接觸與交流和做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中掌握了一定的學(xué)習(xí)方法，提高了自學(xué)能力和獨(dú)立思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，例如學(xué)會(huì)了Visio、Protel等軟件的使用，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。3．能使我看清差距，擴(kuò)大視野，認(rèn)識(shí)自己的真實(shí)水平。做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中也暴露出自己專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)儲(chǔ)備還不足。學(xué)校為我們安排了指導(dǎo)教師。在撰寫(xiě)畢業(yè)論文期間，我的指導(dǎo)教師左鴻飛老師，對(duì)我的論文提出了中肯的修改意見(jiàn)，給我很大幫助。在學(xué)校的精心安排下，我成功地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，從中學(xué)到了許多知識(shí)，提高了能力，受益匪淺。雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人。參考文獻(xiàn)[1]凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站：.[2]馬明建，周長(zhǎng)城，數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)，西安交通大學(xué)出版社，1998年。[3]譚浩強(qiáng)，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社，1999年。[4]馬忠梅等，單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社，2003年。[5]潘永雄，新編單片機(jī)原理與應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2002年。[6]高魁明，熱工測(cè)量?jī)x表.冶金工業(yè)出版社，2002年。[7]潘新民，王燕芳，微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，電子工業(yè)出版社.2005年。[8]薛鈞義，虞鶴松，凌陽(yáng)十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用，北京航空航天大學(xué)出版社，2003年。[9]SPEC061A原理及應(yīng)用，北陽(yáng)電子公司。[10]u’nSP（tm）單片機(jī)，凌陽(yáng)科技股份有限公司，2001年。[11]童詩(shī)白，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，清華大學(xué)大學(xué)電子教研組，2001年。附錄A數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì)#ifndef __SHUJUCAIJIYUSHUJUCHULI_H__#define __SHUJUCAIJIYUSHUJUCHULI_H__// writeyourheaderhere#endif//==============================================================//main.c開(kāi)始//==============================================================//項(xiàng)目名稱(chēng):shujucaijiyushujuchuli.spj//功能描述:通過(guò)模擬量輸入口line_in輸入的電壓值（4路），并把轉(zhuǎn)換結(jié)果送LED//顯示。并存入不同的內(nèi)存單元中。//IDE環(huán)境:SUNPLUSIDE184//組成文件:main.cio_init.ckeyscreen.cchuli1.cchuli2.cstore4display//==============================================================volatileunsignedint*p_ioa_da=(unsignedint*)(0x7000);volatileunsignedint*p_ioa_di=(unsignedint*)(0x7002);volatileunsignedint*p_ioa_at=(unsignedint*)(0x7003);volatileunsignedint*p_iob_da=(unsignedint*)(0x7005);volatileunsignedint*p_iob_di=(unsignedint*)(0x7007);volatileunsignedint*p_iob_at=(unsignedint*)(0x7008);volatileunsignedint*p_watchdog_clear=(unsignedint*)(0x7012);volatileunsignedint*p_ADC_Ctr1=(unsignedint*)(0x7015);volatileunsignedint*p_ADC_MUX_Ctr1=(unsignedint*)(0x702b);volatileunsignedint*p_ADC_MUX_Data=(unsignedint*)(0x702c);volatileunsignedint*p_Flash_ctr1=(unsignedint*)(0x7555);inttemp,temp1,ch,change=1,*addr,ch0=0,ch1=0,ch2=0,ch3=0,chpp=4,cp=0,flag,k3