pic單片機(jī)作用寬泛，對于pic單片機(jī)，大家已不再像若干年前一樣一無所知。隨著對pic單片機(jī)的使用，大家的pic單片機(jī)應(yīng)用技能逐漸增強(qiáng)、熟練度逐步提高。但是，大家仍會碰到一些pic單片機(jī)相關(guān)問題。本文中，小編將介紹如何將pic單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)打包，以達(dá)到減少空間、提高效率的目的。如果你對本文內(nèi)容具有一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、引言

PIC 單片機(jī)A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通常需要占用兩個(gè)8 位寬的RAM 單元， 而PIC 單片機(jī)的存儲單元有限，因此造成了單片機(jī)的存儲單元不能被有效利用， 同時(shí)通過串口向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)也需要花費(fèi)較多的時(shí)間。

在由單片機(jī)和PC 機(jī)構(gòu)成的檢測系統(tǒng)中， 通常會由多個(gè)單片機(jī)采集數(shù)據(jù)并將經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過串口送往上位PC 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。PIC 單片機(jī)A/D 轉(zhuǎn)換后的結(jié)果大多是8 位或10 位的， 8 位的A/D轉(zhuǎn)換不涉及該問題。以10 位的數(shù)據(jù)為例， 在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行存儲時(shí)需要占用2 個(gè)8 位的字節(jié)， 低8 位和高2位分別存儲在2 個(gè)字節(jié)中， 但是用于存儲高位數(shù)據(jù)的8 位寬的RAM 單元中僅有2 位是有效數(shù)據(jù)。

單片機(jī)的存儲空間有限， 以單片機(jī)為例， RAM 數(shù)據(jù)存儲器按功能分為通用寄存器和特殊功能寄存器兩個(gè)部分， 除去特殊功能寄存器外， 僅有368 個(gè)8 位寬的RAM 單元， 單片機(jī)能夠存儲的數(shù)據(jù)量很有限。假設(shè)將每次A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)直接存儲， 每個(gè)數(shù)據(jù)都要占用2 個(gè)字節(jié)， 理想狀態(tài)下也只能存儲184 個(gè)數(shù)據(jù); 假設(shè)需要存儲100 個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)， 就要占用200 個(gè)字節(jié)的單元， 這樣的存儲方式并未將單片機(jī)的存儲空間充分利用， 同時(shí)， 如果將A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過串口直接上傳， 串口就要向上傳送200 幀的數(shù)據(jù)， 有效傳輸速率比較低， 沒有充分利用數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)位。為此，本文提出如下方法將A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)先進(jìn)行處理后再存儲或上傳。

二、程序設(shè)計(jì)思路

以10 位的A/D 轉(zhuǎn)換為例， 可以將A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果暫存在a［size］ 中， 然后把數(shù)組a 中的數(shù)據(jù)一位一位地取出， 把低8 位和高8 位拆開分別存放， 低8 位存放在數(shù)組b 中， 高8 位存放在數(shù)組c 中， 由于高8 位的數(shù)據(jù)中只有2 位是有效數(shù)據(jù)， 我們可以把有效數(shù)據(jù)取出組合成一個(gè)新的數(shù)據(jù)存放， 當(dāng)上傳數(shù)據(jù)后再用相反的方法解碼， 把數(shù)據(jù)恢復(fù)到原先的狀態(tài)。這樣對于10 位的A/D 轉(zhuǎn)換來說可以節(jié)省3/8 的空間， 需要向上位機(jī)傳送的數(shù)據(jù)也會比較少， 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間僅為原來的5/8。

三、采用C 語言編寫的程序

本文采用PIC16F877 單片機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。其中定義i、h、j、n、m 為int8， a［size］ 為int16 的數(shù)組， 用于暫存A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果; b［number］、c［number］、d［number］ 是int8 的數(shù)組。程序原文如下：

void convert （）

{

h= j;

for （ i= 0 ; i《 size ; i+ + ）

{

b［h+i］= a［i］;

c［i］ = （a［i］》》 8）&0x03;

j++ ;

}

m= n;

for （ i= 0 ; i《 size/4 ; i+ + ）

{

d［m+i］= （c［4*i］《《 2） |c［4*i+ 1 ］;

d［m+i］= （d［m+i］《《 4） |（c［4*i+ 2 ］《《 2） ;

d［m+i］= d［m+i］|c［4*i+3］;

n++ ;

}

}

程序首先利用一個(gè)for 循環(huán)將A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)拆開， 將低8 位存放在數(shù)組b 中， 高2 位暫時(shí)存放在數(shù)組c 中。由于數(shù)組c 中的8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)都是僅有低2 位是有效數(shù)據(jù)， 所以第二個(gè)for 循環(huán)將c［i］、c［i+1］、c［i+2］、c［i+3］中的2 位有效數(shù)據(jù)取出， 按照由低到高的順序重新組合成一個(gè)8 位的二進(jìn)制數(shù)，放入數(shù)組d， 構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)組。這樣A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果由原來用數(shù)組a 表示變成了由數(shù)組b 表示低8 位、數(shù)組d 表示高2 位的狀態(tài)。

程序中的h、j、n、m 用于記錄最后轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組的位置， 在下一次轉(zhuǎn)換的時(shí)候， 數(shù)據(jù)可以接在上一次的數(shù)據(jù)后面， n 和j 在主程序中convert （ ） 被調(diào)用之前首先被賦值為0。

四、結(jié)論

根據(jù)以上程序， 我們可以按照類似的方法把12 位的A/D 轉(zhuǎn)化結(jié)果進(jìn)行組合， 將12 位的A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果拆成低8 位和高4 位， 再將2 個(gè)高4 位重新組合成一個(gè)8 位的二進(jìn)制數(shù)存儲， 這樣對于12 位的A/D 轉(zhuǎn)化結(jié)果可以節(jié)省1/4 存儲空間， 縮短1/4 傳輸時(shí)間。

該程序的執(zhí)行時(shí)間僅為990us， 相對于數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間是很小的。在單片機(jī)空間小的情況下， 以程序的執(zhí)行時(shí)間來換取單片機(jī)的存儲空間是值得的。同時(shí)又能有效地縮短數(shù)據(jù)的上傳時(shí)間， 提高有效數(shù)據(jù)的傳輸速率。但是在數(shù)據(jù)量較少的時(shí)候， 比如只有1 個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)， 這樣做反而會耗費(fèi)時(shí)間、降低效率。