来源：单片机与嵌入式系统应用 作者：中国直升机设计研究所 李艳萍 蔡春富

    摘要：介绍一种将pic16c711片内8位a/d提高到11位的方法。此方法电路简单，速度快，可提高单片机应用系统的性能价格比，具有一定的推广价值。

    关键词：pic16c711 单片机 a/d 分辨率

    目前，单片机中嵌入的a/d一般为8位到10位，难以满足信号处理应用中高分辨率的要求；而外接高分辨率的a/d将使成本明显提高，因为a/d转换器的价格将随其位数的增加而成倍增加。本文介绍一种提高pic16c711单片机片内a/d分辨率的方法，将pic16c711片内的8位a/d提高到11位。这种方法在pic系列的其他单片机也适用。

    美国microchip公司推出的8位单片机pic16c711是一种性能价格比很高的单片机。它价格低、封装小、采用cmos工艺，具有otp型，开发起来很方便。它内含4路8位高速a/d，将它扩展到11位后，可以大大提高单片机应用系统的性能价格比。

    一、硬件电路

    实现扩展的原理图如图1所示。8个等值的精密电阻r将0～5v基准电压分割成8档，每档范围为0.625v。8个抽头分别接cd4051八选一模拟开关的8个输入端，通道选择控制端c，b，a分别由pic16c711单片机的rb2，rb1，rb0控制。ic2和ic3为高输入阻抗运放，ic2构成跟随器，ic3构成精密差分放大器。

    二、工作原理

    实现11位a/d转换由pic16c711做2次8位a/d转换完成。pic16c711有4个模拟量输入通道ra0～ra3，这些模拟量输入通道复用1个采样保持器进入到a/d转换器。参考电压vref可以来自外部也可以来自内部vdd，a/d转换器属于逐次逼近式，转换结果（8位）存入adres寄存器。在a/d转换前必然选择适当的通道，设置足够的采样时间。用户可以通过设置a/d控制寄存器adcon0和adcon1来控制其转换过程，同时a/d转换的状态也会在adcon0中体现出来。

    先将待转换的电压vi送到pic16c711的ra0通道做一次a/d转换。根据转换所得的数字量由软件算出vi在8档中位置，用vi减去vi所在档的起始电压。将所得差值放大8位，使之变为0～5v电压信号，再送给pic16c711的ra1通道做1次a/d转换，所得数字量是11位ad转换的低8位，而档位cba就是高3位，从而实现11位a/d转换。

    举例说明如下：假设输入电压vi为3v，程序控制pic16c711的ra0通道先进行第1次a/d转换，所得结果是153，即3/5×255=153，对应8位数字量为10011001。将低5位屏蔽，得10000000，循环右移5次，得00000100，此时低3位对应的就是vi=3v电压时的档位，即第4档，cba=100，程序将该档位由rb2，rb1，rb0输出，作为8选一模拟开关的通道选择，使cd4051输出2.5v，即5/8×4=2.5v。该电压经ic2运放跟随，再经ic3进行差分放大。设计时调整r11，r12，r13和r14的阻值，使放大倍数为8位，则得放大器ic3输出vo=8（vi-2.5）=8(3-2.5)=4.0v。选择ra1通道进行第2次a/d转换，结果为11001100，这就是11位a/d转换结果的低8位。档位100为11位a/d转换的高3位，合起来就是11位a/d转换的结果10011001100。

    三、程序

    以下是使用pic16c711指令系统完成11位a/d转换的程序段。

    bsf status，rp0；选页面1

    movlw 00000010b ；ra0、ra1为模拟通道

    movwf adcon1 ；内部参考电压

    bcf status，rp0 ；选页面0

    movlw 11000001b ；选ra0通道和内部时钟

    movwf adcon0

    movlw .125 ；延时125μs，等待输入

    call wait ；稳定

&