单片机串行数据采集传输模块的设计

TLC2543在每次I/O周期读取的数据都是上次转换的结果，当前的转换结果在下一个I/O周期中被串行移出。第一次读数由于内部调整，读取的转换结果可能不准确，应丢弃。
数据采集程序如下：
DATA_SAM:
MOV R0,#30H；数据缓冲区首地址30H→R0
MOV R1,#00000000B；0通道方式/通道数据
ACALL RD_AD；第一次读取的转换结果可能不准确,丢弃。
MOV R1,#00010000B；1通道方式/通道数据
ACALL RD_AD；送1通道方式/通道数据并读第0通道转换结果
MOV @R0,R2；转换结果存放到数据缓冲区,下同
INC R0
MOV @R0,R3
INC R0
MOV R1,#00100000B；2通道方式/通道数据
ACALL RD_AD；送2通道方式/通道数据并读第1通道转换结果
MOV @R0,R2
INC R0
MOV @RO,R3
INC R0
…………；其它通道操作方式类推
RET
单片机通过编程产生串行时钟，并按时序发送与接收数据位，完成通道方式/通道数据的写入和转换结果的读出，程序如下，供数据采集模块“DATA_SAM” 调用。
CLK EQU P3.3
DIN EQU P3.4
DOUT EQU P3.5
CS EQU P3.7
RD_AD:
CLR CLK；清I/O时钟
SETB CS；设置片选为高
CLR CS；设置片选为低
MOV R4,#08；先读高8位
MOV A, R1；把方式/通道控制字放到A
LOP1:
MOV C,DOUT；读转换结果
RLC A；A寄存器左移，移入结果数据位，移出方式/通道控制位
MOV DIN,C；输出方式/通道位
SETB CLK；设置I/O时钟为高
CLR CLK；清I/O时钟
DJNZ R4,LOP1；R4不为0，则返回LOP1
MOV R2,A；转换结果的高8位放到R2中
MOV A,#00H；复位A寄存器
MOV R4,#04；再读低4位
LOP2:
MOV C,DOUT；读转换结果
RLC A；A寄存器左移，移入结果数据位
SETB CLK；设置I/O时钟为高
CLR CLK；清I/O时钟
DJNZ R4,LOP2；R4不为0，则返回LOP2
MOV R3,A；转换结果的低4位放到R3中
SETB CS；设置片选为高
RET
串行数据传输模块包括串行口初始化子程序和数据传输子程序，各子程序分别如下。其中数据传输采用查询方式，也可以方便地改为中断方式。
INIT_COM:
MOV SCON,#50H；串口方式1工作，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验
MOV PCON,#80H；SMOD=1，波特率增倍
MOV TMOD,#20H；波特率设置，fOSC=12MHz，波特率=2* 2400，N=0F3H
MOV TH1,#0F3H
MOV TL1,#0F3H
SETB TR1；启动定时器T1
RET
RS232:
MOV R0,#30H；缓冲区首地址30H→R0
MOV R5,#22；发送数据长度→R5，11* 2=22
LOOP:
MOV A,@R0；取数据→A
MOV SBUF,A；数据→SBUF
WAIT:
JBC TI,CONT；判断发送中断标志，是1则转到CONT，并清TI
SJMP WAIT
CONT:
INC R0
DJNZ R5,LOOP
RET
4 上位机串口接收程序设计
上位机接收数据所用C语言程序包括初始化子程序和接收子程序。各子程序分别如下：
void init_com1(void) /*初始化子程序*/
{
outportb(0x3fb,0x80); /*线控制寄存器高位置1，使波特率设置有效*/
outportb(0x3f8,0x18); /*波特率设置，与单片机波特率一致为4800bps*/
outportb(0x3f9,0x00);
outportb(0x3fb,0x03); /*线控制寄存器设置，8位数据位，1位停止位,无奇偶校验*/
outportb(0x3fc,0x03); /*Modem控制寄存器设置,使DTR和RTS输出有效*/
outportb(0x3f9,0x00); /*设置中断允许寄存器，禁止一切中断*/
}
void receive_data(void) /*查询方式接收数据子程序*/
{
while(!kbhit())
{
while(!(inportb(0x3fd)0x01));/*若接收寄存器为空，则等待*/
printf("%x ",inportb(0x3f8)); /*读取结果并显示*/
}
getch();
}
5 结论
本文给出的硬件和软件均经过实践检验，并且已经按照PC/104总线制作成数据采集卡，使用很方便，能够满足对数据采样频率要求不是特别高的应用场合。