基于8051核的高精度多通道数据采集系统设计

杨 兵，陶 伟，李江达

（1.江南大学物联网学院，江苏 无锡，214122；2.中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡，214035）

1 引言

数据采集系统广泛应用于工业、农业、军事及日常生活等各个领域。通常对数据采集系统的要求是速度快，精度高，存储容量大，抗干扰能力强，能实时记录数据采集的时间，并能灵活选择数据输出的方式，而采用普通的数据采集系统很难满足上述要求。该文介绍了一种以8051核为核心、配合大容量存储器和各种通用外设所构成的数据采集系统的单芯片SOC设计方法。

2 系统设计

该系统（如图1）是高度集成的高精度12位数据采集系统。系统组合了带有片内可重新编程非易失性FLASH存储器的高性能8051核，它用于控制多通道的12位DAC和12位ADC以及处理采集数据；它还组合了全部辅助功能模块以充分支持可编程的数据采集核心，这些功能模块包括FLASH数据存储器、看门狗WTD、电源监视器PSM以及各种标准并行和串行接口。

系统主要工作流程：

（1）根据数据采集系统实际应用情况，向8kb的程序存储器烧写用户程序；

（2）根据用户程序配置相应的各种外设，包括8通道的DAC以及8051 CORE的各种通用外设；

（3）被选择的速率为200ksps的12位ADC进行有效的数据转换；

（4）采样数据或者加工处理后的采样数据可以选择性地存储在RAM中或者640B的FLASH中；

（5）根据具体应用情况，8051核可以对采样数据进行处理；

（6）采样数据或者加工处理后的采样数据可以选择性地存储在片内存储器中或者通过8051核的外设通道直接送出。

3 子模块设计

3.1 8051核

（1）工作频率12MHz（最大16 MHz）；……