基于ARM的模数转换器的毕业设计

学生毕业论文（设计）题目基于ARM的模数转换器的设计

姓名 XX 学号 XX 系部 XXXX系

专业 XXXXXXX技术

指导教师 XXXX 职称 XXXX（XXXX）

XXXX年 1 月 XX 日

XXXXXXXXXXX教务处制

目录

摘要 (3)

关键词 (3)

Abstract (3)

Keywords (3)

1 绪论 (4)

1.1 技术背景 (4)

1.2 选题意义 (4)

2 A/D转换器基本原理 (4)

2.1 A/D转换器的基本原理 (4)

2.2 A/D转换器的基本功能 (5)

2.3 A/D转换模块 (5)

2.3.1 A/D转换模块概述 (5)

2.3.2 A/D转换的技术特性 (5)

2.3.3 A/D转换的功能寄存器框图 (5)

2.3.4 A/D转换初始化 (6)

2.3.5 A/D转换的操作 (6)

3 A/D转换器的设计 (7)

3.1 A/D转换器的工作原理 (7)

3.2 A/D转换电路 (8)

3.3 A/D转换器的原理图 (8)

4 A/D转换仿真结果 (9)

4.1 仿真设备 (9)

4.2 仿真设备简介 (9)

4.2.1 ADS1.2仿真软件 (9)

4.2.2 MagicARM2200 实验箱 (9)

4.3 仿真步骤 (12)

4.4 ADS1.2软件仿真 (12)

4.4.1 仿真软件 (12)

4.4.2 仿真硬件 (14)

4.5 仿真结果 (15)

结束语 (16)

致谢 (16)

参考文献 (16)

附录参考源程序 (16)

基于ARM的模数转换器的设计

XXXXXXX技术专业学生 XX

指导老师 XXXX

摘要：随着数字技术，特别是信息技术的飞速发展及普及，在现代控制通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别，处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析，处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能执行机构所接受。这样就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路——模数转换器。A/D转换器已成为信息系统中不可缺少的接口电路。为确保系统处理结果的精度，A/D转换器必须具有足够的转换精度，如果要实现快速变化信号的实时控制与检测，A/D转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量A/D的重要指标。随着集成技术的发展，现已研制和生产出许多单片和混合集成型的A/D转换器，它们具有愈来愈先进的技术指标。本文主要介绍了在ARM系统下，通过对A/D转换模块的设计。学习A/D接口原理及硬件电路，了解ARM的A/D 相关寄存器，利用外部模拟信号编程，实现ARM系统的A/D功能，掌握带有A/D的ARM编程实现A/D 功能的主要方法。

关键词：模数转换器；ADC模块；系统设计；仿真

ARM-based analog-to-digital converter design

Student majoring in Computer-controlled technology professional XXX Ting

Tutor XXX

Abstract:The advent of digital technology, especially the rapid development of the information technology and the popularity of the field of modern control communication and detection, in order to improve system performance, signal processing widespread adoption of digital computer technology. Since the actual object of the system are often some analog quantity (such as temperature, pressure, displacement, image, etc.), make the computer or digital instrument can recognize, process these signals, you must first convert these analog signals into digital signals; while via computer analysis, the digital output after the processing is also often need to be converted to the corresponding analog signals in order to perform bodies accepted. Need a between the analog and digital signals from the bridge circuit - ADC .A / D converter the interface circuit has become indispensable in the information system. To ensure the accuracy of the system processing the results of the A / D converter must have a sufficient accuracy of the conversion, A / D converter is also required to have a higher conversion speed; if you want to achieve the real-time control and detection of rapidly changing signal. Conversion accuracy and conversion speed is an important indicator to measure the A / D. With the development of integration technology, has been developed and produced many monolithic and hybrid integration of A / D converter, they have more and more state-of-the-art technical indicators. This paper describes the ARM system, through the design of the A / D converter module. Learning A / D interface principle and the hardware circuit, ARM's A / D register, the use of external analog signals programmed to achieve a the ARM system of A / D function, master ARM programming with an A / D A / D function method.

Keywords: analog-to-digital converter; ADC module; system design;simulation

1 绪论

1.1 技术背景

基于ARM核的32位RISC微处理器的应用日益广泛，该处理器具有高速，低耗，多功能等独特亮点，尤其是微型操作系统的嵌入，实现了ARM嵌入式系统高实时性、高可靠性、多任务管理等优异特性，成为真正意义上的嵌入式系统。目前嵌入式系统的应用遍及网络、通讯、信息家电、工业控制、航空、航天等高端应用领域，并且正在逐步渗入人们的生活的各方面。越来越多的工程技术人员进入了ARM嵌入式系统的开发应用。

1.2 选题意义

ADC的作用采集是认知的开始，测量是前提，分析是基础，绝大多数的电子设备、仪器都是以数据采集技术为基础。随着电子技术和数字技术的飞速发展，信号的传输速度和CPU的处理速度越来越快。因此对数据采集和处理的要求也越来越高，模数转换器是把模拟信号转换成等效数字量的量化过程，可采用单片集成电路和高性能的组件，模数转换器的重要特性是通过精度、线性度、单调性、分辨率、转换速度、稳定性等指标来衡量、还有一些可供选用的其它技术指标。诸如输入范围、数字输出编码等。模拟数据以数字形式收集后可便于存储、传送、处理和显示。因此模数转换在音频、视频信息处理，电子测量和工业控制等领域得到了广泛应用。

2 A/D转换器基本原理

2、1 A/D转换器基本原理

模数转换器（Analog-to-digital Converter，又称ADC，模/数转换器，A/D转换器等）是将模拟信号（电压或是电流的形式）转换成数字信号。这种数字信号可让仪表，计算机外设接口或是数字信号处理器加以操作或使用。

ADC将连续的输入电压转换成一系列离散的阶梯电压，并用数字编码来表示，是一个滤波、采样保持和编码的过程。如图2.1所示，模拟输入信号（Analog Input）经抗混叠滤波器滤除频带外混叠的杂波，被包含时钟的采样电路采样，使得信号在时域上离散化，经过采样后的离散信号被量化后变为阶梯形状信号，然后通过数字编码器使得阶梯状信号中的各个电平变为固定形式的二进制编码的数字输出。

图2.1模数转换器工作流程

模数转换器有很多种，进行模数转换的方式不同会影响转换的精度，从而有多种模数转换芯片：按分辨率分为低精度（4～6位），中等精度（8～10位），高精度（>10位）等。按照转换速度可分为高速（采样率>=10MSPS）,低速（采样率<10MSPS）等。

2.2 A/D转换器的基本功能

采样：将模拟信号在时间上离散化使之成为抽样信号；

量化：将抽样信号的幅度离散化使之成为数字信号；

编码：将数字信号最终表示成数字系统所能接受的形式。

(1) 取样和保持

取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号，转换为时间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲幅度取决于输入模拟量。

取样过程：抽样定理的证明，由抽样信号恢复原连续信号，采样完的信号可以直接进行量化转换，因此，ADC在采样的电路之后须加保持电路。

场效应管VT为采样门，电容C为保持电容，运算放大器为跟随器，起缓冲隔离作用：

①在采样脉冲S(t)到来时间T内，VT导通，UI（t）向电容C充电，假定充电时间常数远小于T，则有：UO（t）=US（t）=UI（t）。-采样

②采样借宿，VT截止，而电容C电压保持充电电压UI（t）不变，知道下一个采样脉冲到来为止。-保持

(2) 量化和编码

输入的模拟电压经过取样保持后，得到的是阶梯波。而该阶梯波仍是一个可以连续取值的模拟量，但n位数字量只能表示2n个数值。因此，用数字量来表示连续变化的模拟量时就有一个类似于四舍五入的近似问题，将采样后的样值电平归化到与之接近的离散电平上，这个过程称为量化。指定的离散电平称为量化电平Uq。用二进制数码来表示各个量化电平的过程称为编码。两个量化电平之间的差值称为量化单位，位数越多，

值与量化电平Uq值通常是不相量化等级越细，量化单位越小。取样保持后未量化的U

o

-Uq。

等的，其差值称为量化误差ε，即ε=U

o

2.3 A/D转换模块

2.3.1 A/D转换模块概述

在科研、生产中，要经常进行模拟量的测量和控制。为了对温度、压力、流量、速度、位移等物理量进行测量和控制，需要通过各种传感器把上述物理量转换成模拟量的电信号，即模拟电信号。将模拟电信号经过处理并转换成计算机能识别的数字量，送进计算机，这就是A/D变换过程或称为数据采集。大部分传感器输出的是电压或电流等模拟信号，所以需要将这些模拟信号转换成易于处理和存储的数字信号。

A/D转换器将测试得到的模拟量转换为数字量，送入ARM微处理器控制单元，经计算、处理后输出至外设显示和控制。LPC2290中的A/D转换器的基本时钟由VPB时钟提供。每个转换器包含一个可编程分频器，可将时钟调整至逐步逼近转换所需的4.5MHz。完全满足精度要求的转换需要11个这样子的时钟周期。

2.3.2 A/D转换的技术特性

(1) 有两个8位逐次逼近式模数转换器；

(2) 6或8个管脚复用为输入脚(ADCO和ADC1)；

(3) 可用掉电模式；

(4) 测量范围：0V～VREF(通常为3V；不超过VDDA电压电平)；

(5) 10位转换时间≥2.44us；

(6) 一个或多个输入的突发转换模式；

(7) 可选择由输入跳变或定时器匹配信号触发转换；

(8) 转换器的全局起始命令。

2.3.3 A/D转换的功能寄存器框图

A/D寄存器及功能框图如图2.2所示：

图2.2 A/D转换器内部寄存器及功能框图

2.3.4 A/D转换初始化

初始化ADC模块如下程序所示，使用AIN0进行8位ADC转换的初始化程序，转换时钟设置为1MHz

PINSEL1=0x00400000； /*设置P0.27为AIN0功能*/

ADCR=(1<<0) /*SEL=1，选择通道0*/

((Fpclk/1000000-1)<<8) /*CLKDIV=Fpclk/1000000-1，即转换时钟为1MHz*/ (0<<16) /*BURST=0，软件控制转换操作*/

(0<<17) /*CLKS=0，使用11clock转换*/

(1<<21) /*PDN=1，正常工作模式(非掉电转换模式)*/ (0<<22) /*TEST1:0=00，正常工作模式(非测试模式)*/ (1<<24) /*START=1，直接启动ADC转换*/

(0<<27)； /*EDGE=0(CAP/MAT引脚下降沿触发ADC转换)*/ 2.3.5 A/D转换的操作

(1)硬件触发转换

如果ADCR的BURST位为0且START字段的值包含在010-111之内，当所选引脚或定时器匹配信号发生跳变时A/D转换器启动一次转换。即是可以选择在4个匹配信号中任何一个的指定边沿启动转换，或者在2个捕获/匹配引脚中任何一个的指定边沿启动转换。

(2)时钟产生

用于产生A/D转换时钟的分频器在A/D转换器空闲时保持复位状态，以便在ADCR 的START字段被写入001或所选引脚或匹配信号触发时可以立刻启动采样时钟。这个特性可以节省功率，尤其适用于A/D转换不频繁的场合。

(3)中断

当DONE位为1时，将对向量中断控制器（VIC）发送中断请求。通过软件设置VIC 中A/D转换器的中断使能位来控制是否产生中断。DONE在读ADDR操作时清零。

(4)精度和引脚设置

当A/D转换器用来测量Ain脚的电压时，并不理会引脚在引脚选择寄存器中的设置，但是通过选择Ain功能(即禁能引脚的数字功能)可以提高转换精度。

3 A/D转换器的设计

3.1 A/D转换器的工作原理

A/D转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。

图3.1 模拟量到数字量的转换过程

（1）取样和保持

取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号，转换为时间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。

图3.2 取样过程

图3.3 取样保持电路及输出波形

（2）量化和编码

采样的模拟电压经过量化编码电路后转换成一组n位的二进制数输出。采样保持电路的输出，即量化编码的输入仍然是模拟量，它可取模拟输入范围里的任何值。如果输出的数字量是3位二进制数，则仅可取000~111这8种可能值因此用数字量表示模拟量时，需先将采样电平归化为与之接近的离散数字电平，这个过程称为量化。

图3.4 量化和编码波形

3.2 A/D转换电路

LPC2290 具有 8 路8 位ADC转换器，其参考电压为 3.3V(由V3A引脚提供)，参考电压的精度会影响ADC转换结果。MagicARM2200 实验箱主板提供了两路直流电压测量电路，如图3.5 所示，可调电阻 W1、W2用于调整ADC的输入电压，可以在VIN1、VIN2测试点上用万能表检查当前电压值。R16、R17 为I/O 口保护电阻，当 ADC输入电压调整到3.3V或0V时，而 P0.27 或P0.28作为GPIO输出0/1，这两个电阻保证电路不产生短路故障。JP8可以断开这部分电路与LPC2290 的连接。

图3.5 LPC2290的A/D转换电路

3.3 A/D转换器原理图

逐次逼近型A/D转换器的工作原理：

①转换开始前先将逐次逼近寄存器SAR清“0”；

②开始转换以后，第一个时钟脉冲首先将寄存器最高位置成1，使输出数字为100…0。这个数码被D/A转换器转换成相应的模拟电压u o，经偏移Δ/2后得到uo′＝uo－Δ/2，并送到比较器中与uI′进行比较。若uI′＜u o′，说明数字过大，故将最高位的1

清除置零，若uI ′≥u o ′，说明数字还不够大，应将这一位保留。

③然后，按同样的方法将次高位置成1，并且经过比较以后确定这个1是保留还是清除。这样逐位比较下去，一直到最低位为止。比较完毕后，SAR 中的状态就是所要求的数字量输出。

偏移电压

n-1(MSB) n-2 n 位并行 2 数字输出1 0 (LSB)

图3.6 逐次逼近型A/D 转换器原理图

4 A/D 转换仿真结构

4.1 仿真设备

硬件：PC 机 一台

MagicARM2200试验箱 一套

软件：Windows XP 系统，ADS1.2软件，Protel99软件，EasyARM 软件

4.2 仿真设备简介

4.2.1 ADS1.2仿真软件

ADS 是ARM 公司的集成开发环境软件，他的功能非常强大。他的前身是SDT ，SDT 是ARM 公司几年前的开发环境软件，目前SDT 早已经不再升级。ADS 包括了四个模块分别是：SIMULATOR ；C 编译器；实时调试器；应用函数库。ADS 的编译器调试器较SDT 都有了非常大的改观， ADS1.2提供完整的WINDOWS 界面开发环境。C 编译器效率极高，支持c 以及c++，使XXXX 可以很方便的使用C 语言进行开发。提供软件模拟仿真功能，使没有Emulators 的学习者也能够熟悉ARM 的指令系统。配合FFT-ICE 使用，ADS1.2提供强大的实时调试跟踪功能,片内运行情况尽在掌握。ADS1.2需要硬件支持才能发挥强大功能。目前支持的硬件调试器有Multi-ICE 以及兼容Multi-ICE 的调试工具如FFT-ICE 。而简易下载电缆不能支持ADS1.2 ,ADS 由命令行开发工具，ARM 实时库，GUI 开发环境(Code Warrior 和AXD),适用程序和支持软件组成。有了这些部件，用户就可以为ARM 系列的RISC 处理器编写和调试自己的开发应用程序了。

4.2.2 MagicARM2200 实验箱

MagicARM2200 实验箱是由广州周立功单片机发展有限公司开发的一款可使用μC/OS-II 和μCLinux 双操作系统、集众多功能于一身的 ARM 教学实验开发平台。实验箱的主板上带有充足的存储资源(PSRAM 、NAND FLASH 、NOR FLASH 和E 2PROM 等)，具有

以太网接口、MODEM 接口、CAN接口、IDE 硬盘接口、CF卡接口、SD 卡接口、打印机接口，5.2 英寸 320×240 彩色液晶屏(带触摸屏)，可使用JTAG 仿真调试。灵活的跳线选择(I/O 与功能电路的连接)，外设PA C K 和GPIO输出接口，非常适用于教学实验。

图4.1 MagicARM2200 实验箱的电路布局图

(1) 试验箱功能特点

* 支持μCLinux、μC/OS-II双操作系统，搭建用户系统平台更方便；

* 完全自主设计的软硬件、拥有自主版权的 JTAG 仿真技术，支持 ADS1.2集成开发环境及PHILIPS 所有通用ARM微控制器的仿真和开发；

* 采用DeviceARM2200嵌入式工控板（即核心板），标准配置为PHILIPS 公司的ARM7TDMI-S微控制器LPC2290 、2M 字节NOR FLASH(BootLoader)、8M 字节RAM、16M 字节NAND FLASH和256 字节E2PROM；

* 标配5.2 英寸320 ×240 彩色液晶屏，带触摸屏，人机界面更华丽。

* 全面支持7 种型号的144 PIN ARM7 微控制器：

—LPC2200 (LPC2210/2220/2212/2214/2290/2292/2294)

* 灵活的跳线器选择，让用户可以重新分配I/O 资源；

* 具有外设PA C K 和GPIO输出接口，方便用户连接外部电路的开发和使用；

* 标配有ISP1161 PACK 板，支持USB1.1 HOST/Device固件编程与驱动程序的开发；

* 具有SD卡接口，支持SD/MMC卡读写；

* 具有DM9000E网卡芯片，支持10/100M 以太网通讯；

* 具有IDE 硬盘接口、CF存储卡接口；

* 可以与标准Modem直接连接，进行远程数据通信；

* 具有RS232 转换电路，可与上位机进行串行通讯，完成UART 通讯实验；

* 包含两路CAN接口，方便组装现场总线；

* 多种可选配置适配器：

—GPS 模块，进行地理定位实验

—GPRS 模块，进行GPRS 实验

－PDIUSBD12 USB1.1 Device PCAK

－ISP1181 USB1.1 Device PACK

－ISP1160 USB1.1 HOST PACK

* 使用ZLG7290 扩展了8 位动态LED 数码管和一个16键小键盘。采用德国CHERRY 按键，具有极佳的手感和超长的使用寿命。

* 8 个独立LED 灯，1 个独立按键，1 个蜂鸣器；

* 包含1 路RS485 接口电路，可做RS485 通讯实验；

* 具有打印机接口电路，提供打印机软件包；

* 具有PS/2 键盘、鼠标接口，扩展系统的输入设备；

* 串行DAC电路，可同步输出4 路D/A 信号；

* 具有四相步进电机和直流电机驱动电路，可做步进电机、直流电机控制实验；

* 多种免费商业化软件包及其详细的开发文档：

★移植μC/OS-II到ARM7 软件包

★移植μCLinux到LPC2200 软件包

★数据队列软件包★串口驱动软件包

★ MODEM 接口软件包★ SPI 总线软件包

★ I2C总线软件包

★支持RS485/422 MODBUS RTU协议软件包

★ CAN-bus 协议软件包

★打印机接口软件包

★ ZLG/GPS 软件包(选配)

★ ZLG/GPRS软件包(选配)

★ ZLG/FS 文件管理系统软件包

★ MiniGUI图形用户界面学习版软件包（μC/OS-II＆μCLinux）

★ ZLG/IP TCP/IP 软件包

★ ZLG/PPP 协议软件包

★ ZLG/CF CF 卡及IDE 硬盘软件包

★ ZLG/SD SD/MMC 读写软件包

★ ZLG/FFS 支持写平衡的NAND FLASH驱动软件包

★ ZLG/HOST&Device 固件程序及其驱动程序软件包

★ ZLG/FTP-S 嵌入式FTP 服务器软件包

★ ZLG/BOOT Bootloader程序

* 提供μCLinux驱动程序编程实验，μCLinux应用程序编程实例；

* 自主设计的ZLG/BOOT Bootloader 程序，使用 ZLG/FS 文件管理系统，支持FTP 下载，下载程序速度更快；

* 提供基于μC/OS-II& μCLinux的实验例子，如串口通信、I2C存储器读写、Modem 通讯等；

* 提供MiniGUI for μCLinux移植实验，MiniGUI 应用实例，免费提供MiniGUI-STR软件包；

* 提供基于PC的人机界面软件，方便调试实时时钟、串口通信等功能；

* 可进行GPIO的控制实验，如LED 闪烁控制、按键输入、蜂鸣器控制等；

* 可进行外部中断实验，学习向量中断控制器(VIC) ；

* 使用实验箱主板内的I2C器件，完成I2C总线的实验；

* 定时器控制实验，实时时钟控制实验；

* WDT及低功耗控制实验；

* EMC设置实验，REMAP 操作实验，ADC数据采集实验；

(2) 试验箱原理

MagicARM2200 实验箱的硬件电路主要由DeviceARM2200 嵌入式工控板(即核心板)、实验箱主板、电源板和各种PACK 板等组成，以下将分别说明DeviceARM2200 嵌入式工控板的硬件结构和MagicARM2200 实验箱主板各部分电路的原理设计。

(3) 试验箱结构

MagicARM2200 实验箱主板上按排有不少的跳线器，跳线的位置均放置在相应的电路模块上(电路布局参考图4.2)，比如RS485 接口电路的跳线JP27、JP28 和JP29，它们的位置都是在SP3485 芯片旁边。这些跳线可分为两种类型，一种是模块电路电源跳线，另一种是模块电路I/O 连接跳线，当需要使用某一模块电路时，则需要将电源跳线I/O 连接跳线短接。另外，通过跳线用户可以将I/O 连接到外面(实验箱之外)的实验电路，也可以重新分配模块电路所使用的I/O 口(将跳线器取出，使用连接导线从其它跳线上连接控制I/O)。

图4.2 MagicARM2200 教学实验开发平台跳线器布局

4.3 A/D转换器仿真步骤

（1）启动ADS 1.2，使用ARM Executable Image for MaigcARM2200工程模版建立一个工程ADC_C。

（2）在user组中的main.c中编写主程序代码，在config.h中添加#include。（3）选用DebugInExram生成目标，然后编译连接工程。

（4）将MagicARM2200教学实验开发平台上的跳线JP8、JP30短接，JP28全部断开。（5）使用串口延长线把MagicARM2200 教学实验开发平台的CZ4（UART0）与PC机的COM1连接。PC机运行EasyARM软件，设置串口为COM1，波特率为115200。

（6）选择Project->Debug，启动AXD进行JTAG仿真调试。

（7）全速运行程序，PC机上的EasyARM软件会不断的显示AIN0和AIN1的电压值。（8）调整MagicARM2200 教学实验开发平台W1或W2，观察AIN0或AIN1的测量值的变化（在PC机上的EasyARM软件上观察）。

4.4 ADS1.2软件仿真

4.4.1 仿真软件

图4.3 建立ARM指令代码的工程

图4.4 建立ARM指令代码文件

图4.5 ARM程序运行代码

图4.6 程序运行结果

图4.7 AXD的仿真调试4.4.2 仿真硬件

图4.8 MagicARM2200 实验箱

图4.9 跳线JP8、JP30短接

图4.10 JP28断开4.5 仿真结果

以下是通过仿真后得到的数字信号波形图：

图 4.11 仿真结果波形图

结束语

从九月份开学开始我们的毕业设计课题就已经确定，在经过两个月的钻研与探讨后，我的基于ARM模数转换器的设计论文终于完成了。通过这次基于ARM的模数转换器的设计，让我对ARM指令以及模数转换器有了一定的了解，知道了基于ARM的模数转换器的设计方法和模数转换器的工作原理以及一些相关的应用。刚开始看到课题时真的有点不知道该如何下手，而且在设计的过程中遇到许多的问题，比如查找资料比较盲目等，但慢慢的在老师的指导下，通过上网查资料还有到图书馆借阅，我的问题才得以解决。通过本次的毕业设计，我熟悉了工程项目的设计过程。毕业设计能够将理论设计和实际应用结合起来，巩固和加强我们所学的基础知识，并培养我们的创新意识。为我们应对将来的项目设计提供最好的实践机会。

致谢

转眼之间大学三年已经快要离我远去了，在这三年的时间里，我学到了很多也懂得了很多，不管是身或是心理都长大了，在这三年的时间里我对我的每一个任课老师表示深深的感谢，感谢你们的谆谆教导，使我学到更多的知识，感谢我的同学给予我的帮助，而且一路陪伴着我一起努力。本文是在XXXX老师悉心指导和亲切关怀下，经过不断的查找相关资料以及不断的学习和修改完成的。XXXX老师严谨的学风，渊博的学识，谦逊的为人，丰富的实践经验，敏锐的科学眼光，将是我永远学习的楷模。老师乐观、正直、朴实的生活态度，令我深深敬佩。老师的谆谆教诲，将使我终生受益。在此，谨致以衷心的感谢和崇高的敬意。相信在以后的学习和实践中我会更加努力。谢谢！

参考文献

[1] 史永彬叶湘滨.基于MSP430的无线传感器网络设计[J] 单片机与嵌入式系统应用. 2006.7

[2] 王晶.AD/DA转换技术的发展历程及其趋势[J] 电子产品世界.2007.5

[3] 侯建华.基于TLC2543L的A/D转换模板的设计[J] 机电产品开发与创新.2007.1

[4] 马文华.嵌入式系统设计与开发.-2版.2011.6

[5] 王田苗.嵌入式系统开发与应用实验教程.2003

[6] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M]（第2版）.2008

[7] 张琦文，谢书纲.ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲[M]（第2版）.2008

[8] 周立功，《深入浅出ARM7—LPC2138P》.北京航天航空大学出版社,2005

[9] 吴镇扬，《数字信号处理》.高等教育出版社,2004

[10] Robert I. Damper. Ann application to modeling of the D/A and A/D interface for mixed-mode behavioral simulation [J] Journal of Circuits, Systems, and Computers.2004.1

附录：参考程序设计

/********************************************************************

* 文件名：main.c

* 功能：使用ADC模块的通道0、1进行电压的测量，然后将转换结果从串口输出，上位机使用EasyARM软件全仿真的DOS字符窗口观察。

* 说明：跳线JP8、JP30短接。由W1、W2调节测量电压值。

* 通讯格式：8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200。

* 跳线JP8、JP30短接，JP28全部断开。

********************************************************************/

#include “config.h”

/********************************************************************

* 名称：DelayNS()

* 功能：长软件延时

* 入口参数：dly 延时参数，值越大，延时越久

* 出口参数：无

********************************************************************/

void DelayNS(uint32 dly)

{ uint32 i;

for(;dly>0;dly--)

{

for(i=0;i<5000;i++);

}

}

/********************************************************************

* 名称：UART0Init()

* 功能：初始化串口0。设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验

* 入口参数：bps 通讯波特率

* 出口参数：无

********************************************************************/

void UART0Init(uint32 bps)

{ uint16 Fdiv;

PINSEL0=(PINSEL0&(～0x0F)|0x05; //不影响其它管脚连接，设置I/O连接到

UART0

U0LCR=0x83; //DLAB=1,可设置波特率

Fdiv =（Fpclk/16）/bps; //设置波特率

U0DLM=Fdiv/256;

U0DLL=Fdiv % 256;

U0LCR=0x03;

}

/********************************************************************

* 名称：UART0SendByte()

* 功能：向串口发送字节数据，并等待发送完毕。

* 入口参数：data 要发送的数据

* 出口参数：无

********************************************************************/

void UART0SendByte(uint8 data)

{

U0THR = data; //发送数据

while((U0LSR&0x40)==0) //等待数据发送完毕

}

/********************************************************************

* 名称：UART0SendStr()

* 功能：向串口发送一字符串

* 入口参数：srt 要发送的字符串的指针

* 出口参数：无

********************************************************************/

void UART0SendStr(char *str)

{

while(1)

{

if(*str == ‘\0’) break;

UART0SendByte(*str++); //发送数据

}

}

/********************************************************************

* 名称：PCDispChar()

* 功能：向PC机发送显示字符。

* 入口参数：x 显示位置的纵坐标，0-97

* y 显示位置的横坐标，0-24

* chr 显示的字符，不能为0xff

* color 显示的状态包括前景色、背景色、闪耀位。它与dos的字符显示

状态一样。

* 即0～3位：前景色，4～6位：背景色，7位：闪耀位

* 出口参数：无

********************************************************************/

void PCDispChar(uint8 x,uint8 y,uint8 chr,uint8 color)

{

UART0SendByte(0xff); //发送起始字节

UART0SendByte(x); //发送字符显示坐标(x,y)

UART0SendByte(y);

UART0SendByte(chr); //发送显示字符

UART0SendByte(color);

}

/********************************************************************

* 名称：ISendStr()

* 功能：向PC机发送字符串，以便显示。

* 入口参数：x 显示位置的纵坐标，0-97

* y 显示位置的横坐标，0-24

* color 显示的状态包括前景色、背景色、闪耀位。它与dos的字符显示

状态一样。

* 即0～3位：前景色，4～6位：背景色，7位：闪耀位

* str 要发送的字符串，字串以‘\0’结束

* 出口参数：无

********************************************************************/

void IsendStr(uint8 x,uint8 y,uint8 color,char *str)

{

while(1)

{

if(*str==‘\0’) break; //若为‘\0’,则退出

PCDispChar(x++,y,*str++,color); //发送显示数据

if(x>=80)

{

x=0；

y++；

}

}

}

/********************************************************************

* 名称：main()

* 功能：进行通道0、1电压ADC转换，并把结果转换成电压值，然后发送到串口。* 说明：在CONFIGH文件中包含stdio.h。

********************************************************************/

int main(void)

{

Uint32 ADC_Data;

Char str[20];

UART0Init(115200); //初始化UART0

PINSEL1 = 0x01400000; //设置P0.27、P0.28连接到AIN0、AIN1

/*进行ADC模块设置，其中x<

ADCR=(1<<0) | //SEL = 1,选择通道0

((Fpclk/1000000-1)<<8) | //CLKDIV=Fpclk/1000000-1，转换时钟为MHz

(0 << 16) | //BURST = 0,软件控制转换操作

(0 << 17) | // CLKS = 0,使用11clock转换

(1 << 21) | // PDN = 1,正常工作模式（非掉电转换模

式）

(0 << 22) | // TEST1：0 =00,正常工作模式（非测试模

式）

(1 << 24) | // START = 1直接启动ADC转换

(0 << 27) // DEGE = 0(CAP/MAT引脚下降沿触发ADC

转换)

DelayNS(10);

ADC_Data = ADDR; //读取ADC结果，并清除DONE标志位

while(1)

{

ADCR = (ADCR&0x00FFFF00)|0x01|(1<<24); //设置通道1，并进行第一次转换 while((ADDR&0x80000000)==0); //等待转换结束

ADCR = ADCR | (1<<24); //再次启运转换

while((ADDR&0x80000000)==0); //等待转换结束

ADC_Data = ADDR; //读取ADC结果

ADC_Data = （ADC_Data>>6）& 0x3FF; //提取AD转换值

ADC_Data = ADC_Data * 3300; //数值转换

ADC_Data = ADC_Data / 1024;

sprintf(str,“%4dmV at VIN1”, ADC_Data);

IsendStr(60,23,0x30,str);

ADCR = (ADCR&0x00FFFF00)|0x02|(1<<24); //设置通道2，并进行第一次转

换

while((ADDR&0x80000000)==0); //等待转换结束

ADCR = ADCR | (1<<24); //再次启运转换

while((ADDR&0x80000000)==0); //等待转换结束

ADC_Data = ADDR; //读取ADC结果

ADC_Data = （ADC_Data>>6）& 0x3FF; //提取AD转换值

ADC_Data = ADC_Data * 3300; //数值转换

ADC_Data = ADC_Data / 1024;

sprintf(str,“%4dmV at VIN2”, ADC_Data);

IsendStr(60,21,0x30,str);

DelayNS(10);

}

return(0);

}