PIC16F616是一款14引腳、8位的CMOS單片機。采用精簡指令集，僅有35條指令，由于采用了數據總線和指令總線分離的哈佛總線結構，使得除少量指令不是單周期之外，大部分的指令都是單周期指令。這樣有利于提高單片機的運行速度和執行效率。

　　PIC16F616這款單片機供電電壓可以在2V到5.5V之間，內部集成了一個RC振蕩器，頻率可以配置成8MHZ或者4MHZ，也可以用外部晶振提供時鐘。內部集成有AD轉換、比較器等硬件模塊，還具有上電復位、欠壓復位、看門狗、代碼保護等功能。三個定時器、PWM發生器等可以由用戶編程。下面介紹一下PIC16F616的封裝。

　　PIC16F616的模數轉換器（ADC）模塊

　　PIC16F616有一個十位、八路的AD轉換器。其參考電壓可認為電源電壓VDD，也可以是外部參考電壓（VREF引腳），當AD轉換完成后可以產生一個間斷，此間斷可以把單片機從睡眠狀態中喚醒。

　　ADC框圖

　　ADC配置

　　1、端口配置

　　需要采樣模擬信號的端口必需設置為模擬輸入狀態，假如設置為數字端口，將使轉換結果不準確，端口的模擬輸入可以由寄存器ANSEL來配置。

　　2、通道選擇

　　有八路外部通道和三路內部通道，可以通過ADCON0寄存器的CHS《3:0》位來設置通道的選擇。

　　3、ADC參考電壓

　　參考電壓可以是VDD，也可以是外部參考電壓，可以通過ADCON0寄存器的VCFG位來設置，當VCFG=0時，參考電壓為VDD，當VCFG=1時，參考電壓為外部參考電壓（來自VREF引腳）。

模數轉換TAD周期

　　4、轉換時鐘

　　寄存器ADCON1專門來設置AD的時鐘源，ADCS《2:0》不同組合，可以將AD的時鐘源設置為不同的頻率，可認為FOSC/2、FOSC/4、FOSC/8、FOSC/16、FOSC/32、FOSC/64和FRC（內部RC）。

　　5、中斷

　　要使用AD的間斷功能，可以先把AD間斷使能，ADIE位設置為1（在寄存器PIE1中），PEIE位置1（在INTCON寄存器中），總間斷GIE位置1（INTCON寄存器中）。

　　6、結果格式

　　AD轉換后的結果保留在一個寄存器對里面：ADRESH和ADRESL，但是AD轉換結果只有十位，設置AD轉換格局可以通過設置ADCON0的ADFM位來選擇，當ADFM=1時10位的AD結果的低八位保留在ADRESL內，高兩位保留在ADRESH內;當ADFM=0時10位的AD結果的高八位保留在ADRESH內，低兩位保留在ADRESL內。

10位A/D轉換結果格式

　　ADC工作原理

　　1、啟動轉換

　　要將ADC模塊的ADCON0寄存器的ADON位和ADCON0寄存器的GO/DONE位設置為1將啟動模數轉換。

　　2、轉換完成

　　轉換完成時，ADC模塊：

　　1）清零GO/DONE位

　　2）將ADIF標志位置1

　　3）用新的轉換結果更新ADRESH：ADRESL寄存器

　　3、終止轉換

　　如果必須在轉換完成之前終止轉換，可用軟件將GO/DONE位清零。不會用部分完成的模數轉換結果更新ADRESH和ADRESL寄存器，ADRESH：ADRESL寄存器仍然保留的前一次轉換的值。此外，必須經過2TAD的延時后才能開始下一次的采集。延時結束后將自動開始對選定通道的輸入進行采集。

　　4、休眠期間的ADC操作

　　ADC模塊可以再休眠模式下工作。這需要把ADC轉換時鐘設置為FRC選項。選擇FRC時鐘源后，ADC需等待一個指令周期后才能啟動轉換操作。這使得可以執行SLEEP指令，以降低轉換期間的系統噪聲。如果允許了ADC中斷，轉換完成時器件將從休眠狀態喚醒。如果允許了ADC中斷，盡管ADON位仍保持位置1，轉換完成后ADC模塊將關閉。

　　ADC時鐘源不是FRC時，盡管ADON位仍保持位置1，SLEEP指令會導致當前轉換中止，ADC模塊關閉。

　　5、特殊事件觸發器

　　ECCP特殊事件觸發器允許定期測試ADC而無需軟件干預。當出現觸發信號后，GO/DONE位由硬件置1，Tmer1計數器復位為零。

　　使用特殊事件觸發器不能確保正確的ADC時序。用戶需負責確保ADC時序要求得到滿足。

A/D轉換

　　6、A/D轉換步驟

　　以下是用ADC執行模數轉換的示例步驟：

　　1）配置端口：

　　禁止引腳輸出驅動器（見TRIS寄存器）

　　將引腳配置為模擬

　　2）配置ADC模塊：

　　選擇ADC轉換時鐘

　　配置參考電壓

　　選擇ADC輸入通道

　　選擇結果格式

　　開啟ADC模塊

　　3）配置ADC中斷（可選）：

　　清零ADC中斷標志

　　允許ADC中斷

　　允許外設中斷

　　允許全局中斷

　　4）等待所需采集時間

　　5）通過將GODONE位置1啟動轉換

　　6）通過以下方式之一等待ADC轉換完成：

　　查詢GO/DONE位

　　等待ADC中斷（已允許中斷）

　　7）讀取ADC結果

　　8）清零ADC中斷標志（如果已允許中斷需要）

　　7、相關寄存器

　　A/D采集要求

模擬輸入模型

　　為了使ADC達到規定的精度，必須使充電保持電容（CHOLD）充滿至輸入通道的電平。模擬輸入模型見圖。模擬信號源阻抗（RS）和內部采樣開關阻抗（RSS）直接影響電容CHOLD的充電時間。采樣開關阻抗（RSS）隨器件電壓（VDD）的變化而變化。建議模擬信號源的最大阻抗為10kΩ。采集時間隨著源阻抗的降低而縮短。在選擇（或改變）模擬輸入通道后，必須在開始轉換前完成A/D采集。可以使用公式來計算最小采集時間。該公式假設誤差為1/2Lsb（ADc轉換需要1024步）。1/2LSb誤差是ADC達到規定分辨率所允許的最大誤差。

采集時間計算