一、逐次逼近式ADC的转换原理
逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似，只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR”产生。SAR使用“对分搜索法”产生数字量，以8位数字量为例，SAR首先产生8位数字量的一半，即10000000B,试探模拟量Vi的大小，若Vn>Vi，清除最高位，若Vn<Vi,保留最高位。在最高位确定后，SAR又以对分搜索法确定次高位，即以低7位的一半y1000000B(y为已确定位) 试探模拟量Vi的大小。在bit6确定后，SAR以对分搜索法确定bit5位，即以低6位的一半yy100000B(y为已确定位) 试探模拟量的大小。重复这一过程，直到最低位bit0被确定，转换结束。
二、时序图与引脚
三、代码
3.1、main
/*实验现象：下载程序后数码管前4位显示光敏传感器检测的AD值1，单片机-->AD/DAC模块 管脚释义P34-->DI DIN 串行数据输入端，当CS为低电平时，数据在 DCLK上升沿锁存进来P35-->CS CS 片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电P36-->CL DCLK 时钟，外部时钟信号输入P37-->DO DOUT 串行数据输出端口。数据在DCLK的下降沿移出，当cs为高电平时为高阻态。BUSY 忙时信号，当cs为高电平时为高阻态LOVDD 数字电源输入端AUX ADC辅助输入通道2，单片机-->动态数码管模块J22-->J6P22-->J9(A)P23-->J9(B)P24-->J9(C) */
#include "reg52.h" // 此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#include "XPT2046.h"typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8; // 数据类型的定义sbit LSA = P2^2; //这三个端口共同控制数码管的位选
sbit LSB = P2^3;
sbit LSC = P2^4;u8 disp[4]; // 字符型数组用来，存储点亮数码管前四位的数据
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; // 0~9的数字显示/*延时函数*/
void delay(u16 i)
{while(i--);
}/*数据处理模块*/
void datapros()
{
u16 temp; // 整型变量
/*static修饰的静态局部变量只执行一次，而且延长了局部变量的生命周期，直到程序运行结束以后才释放。
static修饰全局变量的时，这个全局变量只能在本文件中访问，不能在其它文件中访问，即便是extern外部声明也不可以
static修饰一个函数，则这个函数的只能在本文件中调用，不能被其他文件调用。Static修饰的局部变量存放在全局数据区的静态变量区。*/
static u8 i;
if(i==50)
{
i=0;
/*AIN0电位器：如果要检测转换电位器模拟信号，控制字命令寄存器值为0X94或者0XB4.如果要检测转换热敏电阻模拟信号，控制字命令寄存器值为0XD4.AIN2光敏电阻:如果要检测转换光敏电阻模拟信号，控制字命令寄存器值为0XA4.如果要检测转换AIN3通道上模拟信号，控制字命令寄存器值为0XE4.*/
temp = Read_AD_Data(0xA4); // AIN2光敏电阻
}i++;disp[0] = smgduan[temp/1000]; // 千位disp[1] = smgduan[temp%1000/100]; // 百位disp[2] = smgduan[temp%1000%100/10]; //十位disp[3] = smgduan[temp%1000%100%10]; // 个位}/*数码管显示模块*/
void DigDisplay()
{
u8 i;
for(i=0;i<4;i++)
{
switch(i) // 位选
{case(0):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第0位case(1):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第1位case(2):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第2位case(3):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第3位
}P0=disp[i]; // 发送数据delay(100); // 延时一段时间P0 =0x00; // 消影
}
}/* 主函数*/
void main(){while(1){datapros(); // 数据处理函数DigDisplay(); // 数码管显示函数}}
3.3、XPT2046芯片控制引脚定义、函数、变量声明文件
#ifndef _XPT2046_H_
#define _XPT2046_H_// 包含头文件
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>// 重定义关键字
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif#ifndef ulong
#define ulong unsigned long
#endif// IO定义
sbit DOUT = P3^7;
sbit CLK = P3^6;
sbit CS = P3^5;
sbit DIN = P3^4;// 函数定义
uint Read_AD_Data(uchar cmd);
uint SPI_Read(void);
void SPI_Write(uchar dat);
3.3、XPT2046.c芯片控制
#include"XPT2046.h"// 初始化触摸函数
void SPI_Start(void)
{CLK=0; // 时钟，外部时钟信号输入CS=1; // 片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电DIN=1; // 串行数据输入端，当CS为低电平时，数据在 DCLK上升沿锁存进来CLK=1;CS=0;
}/*写数据
CLK外部时钟 上升沿时 由DIN端口输入数据并锁存
*/
void SPI_Write(uchar dat)
{uchar i; // 字符型变量CLK=0; // 外部时钟 低电平for(i=0;i<8;i++){/* 逐次逼近式AD转换原理逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似，只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR”产生。SAR使用“对分搜索法”产生数字量，以8位数字量为例，SAR首先产生8位数字量的一半，即10000000B,试探模拟量Vi的大小，若Vn>Vi，清除最高位，若Vn<Vi,保留最高位。在最高位确定后，SAR又以对分搜索法确定次高位，即以低7位的一半y1000000B(y为已确定位)试探模拟量Vi的大小。在bit6确定后，SAR以对分搜索法确定bit5位，即以低6位的一半yy100000B(y为已确定位)试探模拟量的大小。重复这一过程，直到最低位bit0被确定，转换结束*/DIN = dat >> 7; // 右移7位 将dat的最高位赋给DINdat<<=1; // dat=dat<<1 将保存在dat中的最高位移出 进行下次循环CLK = 0;// 上升沿放置数据，如将数据传输至数据线CLK = 1;}
}/*读数据函数CLK 时钟信号输入端口 下降沿时(CLK=1 变为 CLK=0) 数据移出*/
uint SPI_Read(void)
{
uint i, dat = 0; // 定义整型变量
CLK = 0;
for(i=0;i<12;i++)
{dat <<=1; // dat = dat << 1; 左移1位CLK=1;// 下降沿数据移出CLK =0;/* 与&& and a && b a and b 或|| or a || b a or b非! !1=0 按位与(&) a & b a and b 按位或(|) a | b a or b*/dat |= DOUT; // dat = dat | DOUT
}return dat;
}/*cmd:读取的X或Y*/
uint Read_AD_Data(uchar cmd)
{
uchar i; // 无符号的字符型变量
uint AD_Value; // 整型变量
CLK =0; // 外部时钟信号输入
CS = 0; //片选信号，控制转换时序和使能串行输入输出寄存器，高电平时ADC掉电（高电平不工作，低电平工作）
SPI_Write(cmd);
for(i=6;i>0;i--); // 发送一个时钟周期，清除BUSY
CLK = 1; // 下降沿移出数据
_nop_(); // 延时1us
_nop_(); // 延时1us
CLK = 0;
_nop_(); // 延时1us
_nop_(); // 延时1us
AD_Value = SPI_Read();
CS =1;
return AD_Value;
}
