石英晶體諧振頻率測量系統

AD9852的輸出是由一個電流型ADC輸出得到的，故而需要在后級增加一個低通濾波器以濾除高頻噪聲，在AD9852的數據手冊上有推薦該部分電路，不再贅述。
AD8302輸出信號VMAG、VPHS與輸入信號的VINA和VINB關系由以下公式決定：

其中VCP是AD8302芯片內部產生的一個精密偏置電壓，用來設置輸出信號的中心工作點，大小為900 mV。當AD8302的外部電路如圖4所示時，輸出信號的刻度分別是30 mV／dB和10 mV／Degree。通過后端ADC的讀取便可以獲得對應頻率下測量網絡的幅度與相位響應。
2．3 通信模塊
由于異步串行口仍然在工業界通用，而如今越來越多的PC機上不再保留串口的9針插頭，為了保持上位機上層軟件的兼容性，仍需保留串口。該款S12單片機并不支持USB通信，故而在設計中加入了Silicon Labs公司的CP2102芯片，將S12的串口轉換為物理上的USB口。這樣在PC端識別的仍然是串口，故在S12以及PC上的編程都能保持兼容。
系統設計要求在100ms內完成數據的采集以及上傳工作。工作量主要包括：
①1000個頻點的數據采集。S12單片機的A／D采樣模塊按200 ksps的采樣速率來計算，完成1000個頻點的采集共需要5 ms，每個頻點按4次測量以減小誤差來估算，則共需要20 ms；同時，由于整個單片機對AD9852的控制以及內部ADC調度所需要的額外開銷，可以預估完成1000個點的采樣總時間小于50 ms。
②發送給PC端的總數據量為1000×16(12位A／D采樣+4位補零)=16 000位。CP2102最高能支持921 600的波特率，在這一速率下整個傳輸時間為17．4 ms，加上調用程序等額外開銷，數據發送部分的時耗在30 ms以內。
綜上所述，整體的時耗可控制在要求的100 ms以內。另一方面，為適應921 600的高波特率，單片機外部選用的晶振頻率為14．745 6 MHz。在這一頻率下，對應的SCI波特率控制寄存器的分頻值恰為整數，以減小通信時鐘頻率偏差。

3 系統工作流程與軟件實現
系統工作時，大致的數據采集分析流程如圖5所示。