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在由單片機和PC 機構成的檢測系統(tǒng)中，通常會由多個單片機采集數(shù)據(jù)并將經(jīng)過A/D 轉換的數(shù)據(jù)通過串口送往上位PC 機進行數(shù)據(jù)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轉換不涉及該問題。以10 位的數(shù)據(jù)為例，在單片機內進行存儲時需要占用2 個8 位的字節(jié)，低8 位和高2位分別存儲在2 個字節(jié)中，但是用于存儲高位數(shù)據(jù)的8 位寬的RAM 單元中僅有2 位是有效數(shù)據(jù)。 單片機的存儲空間有限，以單片機為例，RAM 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)量很有限。假設將每次A/D 轉換的數(shù)據(jù)直接存儲，每個數(shù)據(jù)都要占用2 個字節(jié)，理想狀態(tài)下也只能存儲184個數(shù)據(jù); 假設需要存儲100個A/D 轉換的數(shù)據(jù)，就要占用200個字節(jié)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(shù)據(jù)通過串口直接上傳，串口就要向上傳送200 幀的數(shù)據(jù)，有效傳輸速率比較低，沒有充分利用數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)位。為此，本文提出如下方法將A/D 轉換后的數(shù)據(jù)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a［size］ 中，然后把數(shù)組a 中的數(shù)據(jù)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(shù)組b 中，高8 位存放在數(shù)組c 中，由于高8 位的數(shù)據(jù)中只有2 位是有效數(shù)據(jù)，我們可以把有效數(shù)據(jù)取出組合成一個新的數(shù)據(jù)存放，當上傳數(shù)據(jù)后再用相反的方法解碼，把數(shù)據(jù)恢復到原先的狀態(tài)。這樣對于10 位的A/D 轉換來說可以節(jié)省3/8 的空間，需要向上位機傳送的數(shù)據(jù)也會比較少，數(shù)據(jù)傳輸時間僅為原來的5/8。 2 采用C 語言編寫的程序 本文采用PIC16F877單片機進行試驗。其中定義i、h、j、n、m 為int8，a［size］ 為int16 的數(shù)組，用于暫存A/D 轉換的結果; b［number］、c［number］、d［number］ 是int8 的數(shù)組。程序原文如下： 
程序首先利用一個for 循環(huán)將A/D 轉換后的數(shù)據(jù)拆開，將低8 位存放在數(shù)組b 中，高2 位暫時存放在數(shù)組c 中。由于數(shù)組c 中的8 位二進制數(shù)據(jù)都是僅有低2 位是有效數(shù)據(jù)，所以第二個for 循環(huán)將c［i］、c［i+1］、c［i+2］、c［i+3］中的2 位有效數(shù)據(jù)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(shù)，放入數(shù)組d，構成一個新的數(shù)組。這樣A/D 轉換結果由原來用數(shù)組a 表示變成了由數(shù)組b 表示低8 位、數(shù)組d 表示高2 位的狀態(tài)。 程序中的h、j、n、m 用于記錄最后轉換的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組的位置，在下一次轉換的時候，數(shù)據(jù)可以接在上一次的數(shù)據(jù)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(jù)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(shù)存儲，這樣對于12 位的A/D 轉化結果可以節(jié)省1/4 存儲空間，縮短1/4 傳輸時間。 該程序的執(zhí)行時間僅為990us，相對于數(shù)據(jù)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(zhí)行時間來換取單片機的存儲空間是值得的。同時又能有效地縮短數(shù)據(jù)的上傳時間，提高有效數(shù)據(jù)的傳輸速率。但是在數(shù)據(jù)量較少的時候，比如只有1 個A/D 轉換的數(shù)據(jù)，這樣做反而會耗費時間、降低效率。 來源：電子工程網(wǎng) |
