［摘 要］ 介绍了aduc824的内部结构和功能，结合k9s2808v0a构成便携式数据采集仪，并给出了软、硬件设计的方法。
［关键词］ aduc824；数据采集；便携式
1 前 言
数据采集仪可广泛应用于工业、农业、军事及日常生活等各个领域。通常对数据采集仪的要求是采集速度快、精度高、存储容量大、抗干扰能力强，能实时记录数据采集的时间，仪器操作简单，携带方便，并能灵活选择数据输出的方式，而采用普通微控制器组成的数据采集系统很难满足上述要求。该文介绍一种以数据采集系统芯片aduc824为核心，配合大容量快闪存储器k9s2808v0a芯片构成的数据采集仪的软、硬件设计方法。该采集仪特别适用于野外及环境恶劣的工作场所。
2 便携式数据采集仪的硬件系统组成
便携式数据采集仪的硬件系统组成如图2－1所示。
采集仪采用美国ad公司推出的高性能数据采集系统芯片aduc824，它可以同时接收多路模拟信号，并能选择模拟信号的输入方式（直接输入或差分输入），利用分时进行采集，可实时记录数据采集的时间。外部模拟信号在a－duc824内部完成多路选择、缓冲、程控增益放大、低通滤波及模／数转换。根据模拟信号的特征，采集人员可以通过键盘选择不同的采样速率、数字滤波器进行数据采样、抗干扰处理，处理后的数据与时间信息一起直接存入外部大容量快闪存储器k9s2808v0a中，同时通过led显示器显示。用户如需进一步分析处理数据，可通过打印机接口外接微型打印机直接打印输出，也可通过通信接口传送至上位机，再采用专用软件对数据进行分类或综合处理。
2．1 aduc824芯片简介［1］
aduc824是美国ad公司出品的高性能微转换器，是一种具有真正意义的完整的数据采集系统芯片。它在单个芯片内集成了双路高精度∑-△adc、温度传感器、程控增益放大器pga、8位mcu、flashmemory、ram以及定时器／计数器等功能部件，具有52引脚，采用pqfp（即塑料四方形扁平）封装，图2－2是aduc824的内部功能框图。它的组成及特点如下：
（1）基于8051的内核，指令集与8051兼容；可采用32khz的晶振工作，利用片内pll（锁相环）产生内部所需的工作频率，mcu内核工作频率和数据输出率可编程，输出精度随程控增益和输出数据速率的变化而改变；3个16位的定时器/计数器；26根可编程i/o线；12个中断源，两个优先级。
（2）8kb片内闪速／电擦除程序存储器；640b片内闪速／电擦除数据存储器；片内电荷泵（不需要外部vpp）；256b片内数据ram；可扩展64kb程序存储器空间和16mb数据存储器空间。
（3）两个独立的∑-△adc通道，主、辅助通道的分辨率分别为24和16位，具有可编程自校正功能；12位电压输出型的数模转换器（dac）；片内温度传感器；两个激励电流源；基准检测电路；定时间隔计数器（tic）。
（4）采用3v、5v电压工作；具有正常、空闲和掉电3种工作模式。
（5）一个通用uart串行i／o；一个与i2c兼容的二线串口和spi串口；一个看门狗定时器（wdt）；一个电源监视器（psm）。
2．2 数据采集仪的接口电路［2］
数据采集仪的接口电路包括数据存储器扩展电路、日历时钟电路、键盘／显示电路及打印、通信电路等几个部分。
（1）日历时钟接口电路
为了实时记录数据采集的时间，采集仪设计了一个日历时钟接口电路。日历时钟芯片选用dallas公司的ds12c887，该芯片采用cmos工艺，内部集成了芯片工作所需的晶振和锂电池等相关电路，能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，具有功耗低、精度高、工作稳定可靠、外围接口简单等优点。ds12c887与aduc824的接口电路见图2－3。其中，mot：模式选择，此处接地，选择intel模式；ad0～ad7：分时复用地址／数据总线；as：地址选通；／ds：数据读允许；r／w：数据写允许；／cs：片选；／reset：复位。它们分别与aduc824的p0口、ale、／rd、／wr、p3．5及＋5v相连。
（2）通信、打印接口电路
为了实现与上位机（pc机）的通信，选用max232芯片组成通信接口电路，max232是一种双路rs－232数据收发器，只需＋5v电源供电，图2－3是它与aduc824的接口电路，其中aduc824的txd、rxd分别与max232的t21n、r20ut相连，而max232的t20ut、r2in接至pc机。
打印接口电路可通过aduc824扩展一片可编程并行i／o接口芯片（如8255）来实现，用以完成采集仪数据的直接打印输出。
（3）数据存储器扩展电路
aduc824片内虽然包含了640b闪速／电擦除数据存储器和256b的ram，但相对说来其容量毕竟
