1、PIC 單片機 A/D 轉換數據存儲及串口效率PIC 單片機 A/D 轉換后的數據通常需要占用兩個 8 位寬的 RAM 單元, 而 PIC 單片機的存儲 單元有限 , 因此造成了單片機的存儲單元不能被有效利用 , 同時通過串口向上位機傳送數據 時也需要花費較多的時間。為此提出一種數據打包的方法 , 使得相同的數據量占用較少的存儲空間 , 并可提高傳 輸效率。引言在由單片機和 PC 機構成的檢測系統中 , 通常會由多個單片機采集數據并將經過 A/D 轉換的數據通過串口送往上位 PC 機進行數據處理。 PIC 單片機 A/D 轉換后的結果大多是 8 位或 10 位的, 8 位的 A/D 轉換不涉及

2、該問題。以 10 位的數據為例 , 在單片機內進行存儲 時需要占用 2 個8 位的字節 , 低8 位和高 2位分別存儲在 2 個字節中 , 但是用于存儲高位 數據的8位寬的RAM單元中僅有2位是有效數據。單片機的存儲空間有限 , 以 PIC16F877 單片機為例 , RAM 數據存儲器按功能分為通用 寄存器和特殊功能寄存器兩個部分，除去特殊功能寄存器外，僅有368個8位寬的RAM單元, 單片機能夠存儲的數據量很有限。假設將每次 A/D 轉換的數據直接存儲 ,每個數據都要占用 2 個字節 ， 理想狀態下也只能存儲 184 個數據 ; 假設需要存儲 100 個 A/D 轉換的數據 ， 就要占用

3、200 個字節的單元 ， 這樣的存儲方式并未將單片機的存儲空間 充分利用 ， 同時 ， 如果將 A/D 轉換后的數據通過串口直接上傳 ， 串口就要向上傳送 200 幀 的數據 ， 有效傳輸速率比較低 ， 沒有充分利用數據幀中的數據位。為此 ，本文提出如下方法 將 A/D 轉換后的數據先進行處理后再存儲或上傳。1 程序設計思路以 10 位的 A/D 轉換為例 ， 可以將 A/D 轉換的結果暫存在 asize 中 ， 然后把數組 a 中的數據一位一位地取出 ， 把低8 位和高 8 位拆開分別存放 ， 低8 位存放在數組 b 中， 高 8 位存放在數組 c 中， 由于高 8 位的數據中只有 2 位是

4、有效數據 ， 我們可以把有效數據取 出組合成一個新的數據存放 ， 當上傳數據后再用相反的方法解碼 ， 把數據恢復到原先的狀 態。這樣對于 10 位的 A/D 轉換來說可以節省 3/8 的空間 ， 需要向上位機傳送的數據也會 比較少 ， 數據傳輸時間僅為原來的 5/8 。A/D 轉換后的數據暫存在數組 asize 中 ， 程序框圖見圖 1。開始圖1 A/D轉換數據存儲程序框圖2米用C語言編寫的程序asize 為是int8 的本文采用PIC16F877單片機進行試驗。其中定義i、h、j、n、m為int8,int16 的數組，用于暫存 A/D 轉換的結果；bnumber、cnumber、dnumbe

5、r 數組。程序原文如下：vo idc on vert ()h= j;for ( i= 0 ; i 8)&0x03;j+ ;m= n;for ( i= 0 ; i size/4 ; i+ + )dm+i= (c4*i 2) |c4*i+ 1 ;dm+i= (dm+i 4) |(c4*i+ 2 2) ;dm+i= dm+i|c4*i+3;n+ ;程序首先利用一個 for 循環將 A/D 轉換后的數據拆開 , 將低 8 位存放在數組 b 中 , 高 2 位暫時存放在數組 c 中。由于數組 c 中的 8 位二進制數據都是僅有低 2 位是有效數據 , 所以第二個 for 循環將 ci 、ci+1 、ci

6、+2 、ci+3 中的 2 位有效數據取出 , 按照由低 到高的順序重新組合成一個 8 位的二進制數 , 放入數組 d, 構成一個新的數組。 這樣 A/D 轉 換結果由原來用數組 a 表示變成了由數組 b 表示低 8 位、數組 d 表示高 2 位的狀態。程序中的 h、j 、n、m 用于記錄最后轉換的數據存儲在數組的位置, 在下一次轉換的時候 , 數據可以接在上一次的數據后面 , n 和 j 在主程序中 convert ( ) 被調用之前首先被 賦值為 0。3 結論根據以上程序 , 我們可以按照類似的方法把 12 位的 A/D 轉化結果進行組合 , 將 12 位 的 A/D 轉換結果拆成低 8 位和高 4 位 , 再將 2 個高 4 位重新組合成一個 8 位的二進制數 存儲 , 這樣對于 12 位的 A/D 轉化結果可以節省 1/4 存儲空間 , 縮短 1/4 傳輸時間。該程序的執行時間僅為 990us, 相對于數據的傳輸時間是很小的。在單片機空間小的情況下 , 以程序的執行時間來換取單片機的存儲空間是值得的。 上傳時間 , 提高有效數據的傳輸速率。但是在數據量較少的時候 的數據 , 這樣做反而會耗費時間、降低效率。同時又能有效地縮短數據的, 比如只有 1 個 A/D 轉換參考