基于STC12C5A60S2的无极档位直流电压表的设计
3.1.1 STC12C5A60S2系列单片机主要性能
1）高速：1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051快6~12倍。 2）宽电压：5.5~3.3V，2.2~3.6V(STC12LE5A60S2系列)。
3）增加第二复位功能脚/P4.6(高可靠复位，可调整复位门槛电压，频率<12MHz时，无需此功能)。
4）增加外部掉电检测电路/P4.6，可在掉电时，及时将数据保存进EEPROM，正常工作时无需操作EEPROM。
5）低功耗设计：空闲模式(可由任意一个中断唤醒)。
6）低功耗设计：掉电模式(可由外部中断唤醒)，可支持下降沿/上升沿和远程唤醒。 7）支持掉电唤醒的管脚： INT0/P3.2，INT1/P3.3，T0/P3.4，T1/P3.5，RxD/P3.0， CCP0/P1.3(或P4.2)，CCP1/P1.4(或P4.3)，EX_LVD/P4.6。
8) 工作频率：0~35MHz，相当于普通8051：0~420MHz。
9) 时钟：外部晶体或内部RC振荡器可选，在ISP下载编程用户程序时设置。 10) 8/16/20/32/40/48/52/56/60/62K字节片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上。
11) 1280字节片内RAM数据存储器。
12) 芯片内EEPROM功能,擦写次数10万次以上。
13) ISP / IAP，在系统可编程/在应用可编程，无需编程器/仿真器。 14) 8通道，10位高速ADC，速度可达25万次/秒，2路PWM还可当2路D/A使用。 15) 2通道捕获/比较单元(PWM/PCA/CCP)，也可用来再实现2个定时器或2个外部中断(支持上升沿/下降沿中断)。
16) 4个16位定时器，兼容普通8051的定时器T0/T1，2路PCA实现2个定时器。 17) 可编程时钟输出功能，T0在P3.4输出时钟，T1在P3.5输出时钟，BRT在P1.0输出时钟。
18) 硬件看门狗(WDT)。 19) 高速SPI串行通信端口。
20) 全双工异步串行口(UART)，兼容普通8051的串口。
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21) 通用I/O口(36/40/44个)，复位后为： 准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)。可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏。每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过120mA。
3.1.2 STC12C5A60S2系列单片机的A/D转换器的结构
STC12C5A60S2系列单片机的A/D转换口在P1口（P1.7-P1.0）,有8路10位高速A/D转换器，速度可达到250KHz（25万次/秒）。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电源电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的I/O口可以继续作为I/O口使用。
STC12C5A60S2系列单片机ADC的结构如下图所示
图3.1.1 STC12C5A60S2系列单片机ADC的结构
图3.1.2 当AUXR.1/ADRJ=0时，A/D转换结果寄存器格式
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基于STC12C5A60S2的无极档位直流电压表的设计
图3.1.3 当AUXR.1/ADRJ=1时，A/D转换结果寄存器格式
STC12C5A60S2系列单片机ADC由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、10位ADC转换寄结果存器（ADC_RES和ADC_RESL）以及ADC_CONTR构成。
STC12C5A60S2系列单片机的ADC是逐次比较型ADC，逐次比较型ADC由一个比较D/A转换器构成，通过逐次比较逻辑，从最高位（MSB）开始，顺序地对每一输入电压与内置D/A转换器输出比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次比逼近输入模拟量对应值。逐次比较型A/D转换器具有速度高，功耗低等特点。
从上图可以看出，通过模拟多路开关，将通过ADC0-ADC7的模拟量输入送给比较器。用数/模转换器（DAC）转换的模拟量与本次输入的模拟量通过比较器进行比较，将比较结果保存到逐次比较器，并通过逐次比较寄存器输出转换结果。A/D转换结束后，最终的转换结果保存到ADC转换结果寄存器ADC_RES和ADC_RESL，同时，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG，以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2~CHS0确定。ADC的转换速度由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0确定。在使用ADC之前，应先给ADC上电，也就是置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。
当ADRJ=0时，如果取10位结果，则按下面公式计算：
10-bitA/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0],ADC_RESL[1:0])=1023*Vin/Vcc 当ADRJ=0时，如果取8位结果，则按下面公式计算：
8-bitA/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0])=255*Vin/Vcc 当ADRJ=1时，如果取10位结果，则按下面公式计算：
10-bitA/D Conversion Result:( ADC_RESL[1:0] ,ADC_RES[7:0])=1023*Vin/Vcc 当ADRJ=1时，如果取8位结果，则按下面公式计算：
8-bitA/D Conversion Result:( ADC_RESL[1:0] ,ADC_RES[7:2])=255*Vin/Vcc 式中，Vin为模拟输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。
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基于STC12C5A60S2的无极档位直流电压表的设计
3.1.3 与A/D 转换相关的寄存器及说明
与STC12C5A60S2系列单片机A/D转换相关的寄存器
表3.1.1 A/D转换相关的寄存器
1.P1口模拟功能控制寄存器P1ASF
STC12C5A60S2系列单片机的A/D转换通道与P1(P1.7-P1.0)复用，上电复位后P1为弱上拉型I/O口，用户可以通过将8路中的如何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的P1口可继续作为I/O口使用（建议只作为输入）。需作为A/D使用的口需要先将P1ASF特殊功能寄存器中的相应位置为“1”，将相应的口设置为模拟功能。P1ASF寄存器的格式如下：
P1ASF:P1口模拟功能控制寄存器（只读）
表3.1.2 P1ASF寄存器
当P1口中的相应位作为A/D使用时，要将P1ASF中的相应位置“1”
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