模数转换/数字滤波集成式模块化编程方法

随着科技的发展,微处理器被广泛地应用到工业及人们生活中的现代化产品与仪器中。模数转换(A/D)是现代化高科技产品的重要的环节之一。常用微处理器通常有8个模拟量信号采集端口,模拟量信号采集程序编制过程中,需要对每个模拟量输入端口的7个寄存器19个bit位进行配置,程序代码冗余繁多,且容易出错,给编程和调试带来了较大困难。同时,为确保模拟量采集的精度和稳定性,通常需要数字滤波处理,如果滤波次数选用不当,会导致CPU运行效率低下。针对上述问题,提出一种模数转换/数字滤波集成式模块化编程方法,最大程度地减少程序的冗余代码,减少程序编制的复杂程度,程序调试简单化,提高了CPU的运行效率。本文提出的模数转换/数字滤波集成式模块由初始化子模块、A/D转换模块和数字滤波子模块组成。初始化子模块中,只配置数模转换过程的单次性寄存器及相应位。A/D转换模块由A/D转换函数体构成,将多次复用的寄存器及相应位通过参数传递到函数体中。数字滤波的滤波次数通过参数传递到A/D转换函数体中,且以2的整数次幂作为滤波次数,避免CPU做除法运算使得CPU的运行效率进一步提高。在程序实现中,只要将本文提出的模块引入程序中并进行简单的配置,数模转换与滤波即可同时完成。使用该模块可以大大节省程序编制的工作量,减少人为错误代码概率,同时数字滤波一次完成,使得程序变得简单、清晰、无代码冗余。该模块易维护、易调试,具有很强的移植性,可以移植到所有工控单片机的A/D转换程序中。为程序员提供了方便快捷的编程思想与方法。