胡子阳，谭延军

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

一款带模数转换的单片机设计

胡子阳，谭延军

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

随着电路系统体积的不断缩小，应用上希望在单个芯片上嵌入更多的电路功能。而模数转换器和单片机的组合，能够从相当程度上满足应用需求，并有效缩小电路板的体积和重量。研究如何在MCS51单片机的基础上，嵌入12位SAR型模数转换器。嵌入的难点在于单片机本身工作在较高的频率下，自然会对A／D的转换精度造成一定影响，并且CMOS的工艺精度只能达到10位精度的匹配效果，要想达到12位A／D，必须进行修调设计。通过对单片机内部的研究，提出了从SFR区嵌入A／D控制功能，并利用上电复位的时间，从flash加载修调码至A／D转换器。结果显示，12位模数转换器能够有效嵌入单片机并达到预计精度。

单片机；CMOS集成电路；模数转换器；逐次逼近；修调；片上系统

1 引 言

MCS51单片机是传统单片机的主流架构，一直以来被广泛应用。与之相应的是，在要求低功耗等领域，逐次逼近型模数转换器也有广泛应用。并且在很多场合，比如温度和压力检测等领域，单片机往往搭配A／D共同使用，这样就形成了单片机和模数转换器相结合的需求［1］。

在工艺制造角度上，单片机采用带有flash的CMOS工艺，而A／D转换器也可以采用CMOS设计制造，因此单片机和A／D转换器可以在工艺上同时实现。

2 单片机架构

MCS51单片机有16位的flash和RAM寻址空间，其中64K的外RAM寻址空间一般用于单片机和外设进行配合及扩展。……