本書的內容取材於作者多年的項目實踐、帶隊參加全國大學生電子設計大賽與省大學生電子設計大賽實踐及創新實驗室實踐，從而保證了本書具有良好的實踐性和指導性。總體看來，本書具有以下特點：

（1）以C語言編寫程序，主要面向有一定單片機技術基礎的應用或者開發人員。由於硬件電路和程序設計的步驟詳細，初學者也易於學習和實踐。

（2）硬件電路設計和程序設計的模塊化。以模塊化應用設計實例為基礎，從實踐角度闡述各種模塊的應用，包括設計思路、硬件電路、軟件設計、程序代碼分析以及在調試過程中可能出現的問題和解決辦法。硬件設計突出參數的選取原則及計算方法；程序設計全部模塊化，強調模塊程序的獨立性和可移植性，便於讀者直接使用。模塊中涉及的基本原理和芯片技術手冊給出具體參考書目或下載鏈接地址，為讀者學習單片機提供可靠的參考。

（3）提供了31個典型應用模塊，包括13個調試電路板，內容詳細豐富。

（4）本書不是單純地介紹每個獨立模塊，而是將各個模塊組合構成一個具體的應用實例來分析、講解，強調模塊的實用性和可擴展性。

（5）所有模塊的硬件電路和程序都經過了實物調試與驗證，讀者可以很方便地移植到自己的設計開發中。

（6）作者還結合自己的項目經歷，給出了一些典型應用的源代碼。

4.1.3 硬件電路設計

本模塊硬件電路的設計要點如下：

l AD7819和單片機的接口設計。

l AD7819電壓基準的設計。

l 對AD7819的模擬輸入信號有什麼要求？

1．單片機訪問外部數據存儲器的方法

外部數據存儲器和其他帶片選端的外設是統一編址的，標準8051單片機常常采用尋址的方法訪問它們。尋址方法包括線選法和譯碼法。

線選法是直接使用單片機高8位地址線（P2口）的某一位作為外部數據存儲器或其他帶片選端的外設的片選信號，低8位地址線（P0口）作為外部數據存儲器或其他帶片選端的外設的低8位地址/數據線。譯碼法則是通過地址譯碼器（如74LS138）實現對外部數據存儲器或其他帶片選端的外設的片選，譯碼法又分為部分地址譯碼法和全譯碼法（此時，單片機高8位地址線全部參與地址譯碼）。線選法的尋址範圍較大，若被尋址的器件較多時，每個器件的地址空間範圍還可能出現不連續的情況，全譯碼法可以克服線選法的這個缺點。線選法和部分地址譯碼法可能會出現“地址重疊”的現像，注意，這些重疊地址不能作為使用，否則會引起地址衝突而使訪問失效。對於單片機應用繫統，一般需要片選的外設不會很多，所以常用的方法是線選法。

值得一提的是，也可以采用直接連接操作的方法訪問帶片選端的外設（外部數據存儲器除外），就是直接把這種外設的片選端接一個有效電平，外設的其他端口當作單片機通用I/O口直接由單片機進行操作。這種方法僅適用於外設不多且單片機I/O口資源夠的情況。

2．AD7819和單片機的接口設計

（1）線選法

地址/數據線的連接：AD7819的數據線DB7～DB0接單片機的P0.7～P0.0，用於A/D轉換結果的讀取。AD7819的接單片機P2的任一I/O口作為AD7819的高8位地址線。

控制線和狀態線的連接：AD7819的接單片機的；AD7819的和BUSY可接單片機的P1或P3（除外）中的任意I/O口，用於A/D轉換的啟動和轉換結束狀態的判斷。

（2）直接連接操作法

AD7819的數據線可接單片機的P0～P3的任一端口（接P0口時建議外接1KΩ～10KΩ的上拉電阻）。AD7819的接地使其始終處於被片選的狀態；AD7819的、和BUSY可接單片機的P1或P3中除已連接數據線外的任意I/O口，也可接P0或P2中除已連接數據線外的任意I/O口（此時，需外接1KΩ～10KΩ的上拉電阻）。

至於用何種方法實現AD7819和單片機的連接，應根據單片機應用繫統的實際需要去選擇。

3．AD7819電壓基準的設計

AD7819內部不包含電壓基準電路，所以需要設計一個電壓基準電路為其提供基準電壓。這裡可以采用3.3節所設計的串聯電壓基準REF02的應用電路。注意：為了得到穩定可靠的基準電壓，應在靠近AD7819的V_REF端並聯一個10F的鉭電容和一個0.1F的瓷片電容。

4．模塊電路

根據以上設計思路，設計該模塊電路如圖4.9所示。為了模塊調試方便，還設計了一個分壓電路（其輸出端口名為JVI）作為AD7819模擬量輸入的信號源。注意：經過數據調理後輸入到AD7819的模擬信號源的輸出阻抗應盡可能的低，否則會使AD7819采集數據的建立時間變長而影響輸出精度。

圖4.9 AD7819模塊電路

4.1.4 程序設計

本模塊程序設計的要點如下：

l 采用何種方法采集數據？

l AD7819初始化程序設計。

l AD7819若采用線選法和單片機連接，那麼AD7819的地址空間範圍如何確定？

l 根據AD7819的操作時序，單片機如何控制AD7819進行操作：啟動A/D轉換、讀取A/D轉換結果？

AD7819有兩種操作模式，下面以模式1、並以AD7819和單片機不同的連接方法來說明AD7819程序設計的過程。

1．數據采集方法

標準8051單片機中，產生中斷請求到響應中斷需要3～8個機器周期，還有從中斷入口轉到中斷子程序也要占用一定的機器周期。又由於AD7819的ADC轉換時間的值為4.5s，所以采用中斷法實現AD7819的數據采集顯然沒有多大的意義，還可能會降低AD7819的采樣率。因此，在線選法或直接連接操作法中，應該采用延時等待法或查詢狀態法完成AD7819的數據采集。

2．線選法

（1）AD7819初始化程序設計

AD7819初始化要進行如下操作：使AD7819的產生一個上升沿信號，保證ADC電源上升；設定AD7819操作模式。

（2）AD7819的地址空間範圍

設AD7819的接單片機的P2.5，AD7819的其他控制端都不接到單片機的P2口，若為了得到一個連續的地址空間再人為設置P2.7和P2.6為0，則其地址空間範圍如表4.2所列。表中可以看出：此時AD7819的地址空間範圍為0x0000～0x1fff。

表4.2 AD7819的地址空間範圍

P2.7	P2.6	P2.5	P2.4～P2.0	P0.7～P0.0	AD7819的地址空間範圍
	書摘插畫