本文提出了一種從存儲器導出數據，并運用MATLAB進行數據進制轉換、繪圖的方法，繪制的圖形能很好地復現模擬信號源信號，對單片機調試分析具有一定幫助。

1 理論分析

A/D轉換器是連接模擬信號與數字信號的橋梁，現有單片機芯片通常都內置有ADC模塊，A/D采樣值通常以字節的形式存儲在片內存儲器中。對RAM或Flash中的A/D采樣數據繪圖，調試過程中先在存儲結束處設置斷點，然后把存儲的數據以記事本形式導出到PC，設計MATLAB軟件將記事本中的十六進制數據轉換為十進制處理，最后繪圖。將繪制圖形和示波器測試模擬源圖形進行比較，檢驗繪制的圖形能否準確地復現原始信號。

2 系統硬件設計

系統結構框圖如圖1所示。整個系統以MSP430單片機為核心進行設計，該方法對其他16位單片機具有通用性。系統由片內A/D轉換器進行采樣并存儲到RAM區，然后設置調試斷點，借助IAR調試平臺將數據以字節形式存儲至PC，經過MATLAB轉換成十進制數據，繪圖分析，并與示波器測量的模擬信號源的波形進行比較。

圖1 系統結構框圖

本系統采用TI公司的單片機MSP430F5438作為本系統的核心，其特點如下：

◆精簡指令集CPU內核。

◆12位的片上SAR ADC，可編程轉換速率最高為200 kbps。

◆16 KB內部數據RAM和256 KB Flash存儲器。

◆3個帶比較捕獲功能的16位計數器、SPI及4個通用串行通信接口。

◆功耗低，活動模式下達165μA@8 MHz，多種節電休眠和停機方式。

3 系統軟件設計

3.1 A/D采樣存儲程序

本系統選用A/D模塊設置查詢工作方式，采樣率配置為4 ksps，轉換分辨率為12位，內部參考電壓為2.5 V。由于工業現場環境惡劣，采集到的信號沒經過處理往往不能直接用，因此對采集到的A/D值進行均值濾波處理，防止采樣值抖動。采樣值每16個值作均值處理，存儲至RAM區起始地址為3000H的區域。存儲157個數，數據存儲完畢后轉入其他數字信號處理流程。A/D采樣存儲程序流程如圖2所示。

圖2 A/D采樣存儲程序流程