简 介： 本文给出了基于 STC8H8K 64设计的AD转换电路板。使用快速制版完成模块制作。给出了相应的测试结果。

关键词： * STC8H8K *，AD，快速制版

  2020年4月23日，拿到了刚刚出品的 STC8H8K 64U芯片，这款自己带有8K内存，并且有USB接口的芯片，还有12bit ADC ，适应于更多的工业信号采集和控制应用。下面对于其AD功能进行测试。

§01 测试电路板设计

  设计测试电路板的原理图如下。仅仅引出了AD0~AD3的引脚。

  工程文件：

D:\zhuoqing\AltiumDesigner\Test\2020\STCTest\ STC8H8K 64TSOP48.PcbDoc *

§02 测试软件

  工程文件目录：

D:\zhuoqing\window\C51\STC\Test\2020\Test8H8K\Test8H8K.uvproj

1. AD转换精度

  使用信号源给出AD采样的正弦波，频率0.877Hz。峰峰值为：0.5V~4.5V。

  下图显示了对波形采集了1024点的数据波形。其中数据的波动范围是0~4095。反映了AD的有效取值范围是12bit。

  下面是缩小信号幅值之后，对于不同的两个频率信号采集后的波形。其中可以看到混杂有小的尖峰干扰信号。

  对信号源的信号使用一个电容连接到底线，可以看到其中干扰信号消失了。

2. AD转换时间：

  测量 ADC Convert（）时间。使用P0.3作为IO输出脉冲波形。在转换前，将P0.3置高电平，在转换后将P0.3置低电平。测量该信号的脉宽，可以获得 ADC Convert（）时间。

  下图所展示的 ADC 的时间波形，可以显示进行一个 ADC 的时间大约是3.4us。

  上述转换时间是在 ADC CFG=0x20的情况下，转换速度。此时 ADC 的时钟频率为SYSClock /2.

  将 ADC CFG=0x2f，按照数据手册中的数据，此时 ADC 的时钟应该是SYSCLOCK//16。 ADC 的转换时间应该是前面时间的16倍。下面显示了此时对应的P0.3的波形， ADC Convert的时间为34us左右。仅仅是前面的时间的10倍左右。

3. AD采集数据缓冲区的长度

  8H8K具有8KXRAM。测试该RAM可以允许采集多长的数据；

  （1） ADC _BUFFER = 2048

  采集到的数据波形为：

  （2） ADC _BUFFER= 3800
  此时程序编译完之后，所占的空间为：
  Program Size: data=53.1 xdata=7866 code=2993

  设置AD_BUFFER=3900，此时编译完程序的空间为：
  Program Size: data=53.1 xdata=8066 code=2993

  此时已然能够采集到数据。

  Program Size: data=53.1 xdata=8166 code=2993
  此时仍然能够采集数据。

  但是当AD_BUFFER=4000时，此时程序空间为：
  Program Size: data=53.1 xdata=8266 code=2993

  然后再输入采集命令，就无法执行程序了。

  这是由于SerialTXT的缓冲占用了xdata一部分空间造成的。

  然后将serialtxt.中的所有数据都移动到idata，此时采集数据便可以正常进行了。

  下面是采集到的4000个数据的波形。

  将UART1中的缓冲区也移动到 idata，这样便可以设置AD_BUFFER= 4096了。下面是采集到4096个 ADC 的数据波形。

  如果设置AD_BUFFER=4200，超过4096，采集到的数据波形为：

  下面是设置AD_BUFFER= 4097，采集到的数据波形。可以看到最后一个数字实际上已经是错误数字了。

§03 结论

  通过以上实验，可以得到如下的结论：

  1. STC8H8K 单片机的AD转换精度为12Bit

  2. 每个通道的转换时间最小为3.4us

  3. 内部具有可以使用的xdata空间最大为8192bytes(4096word)的空间。

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