基于C语言和汇编语言溷合编程的蓄电池在线测试仪

1、蓄电池在线参数测试仪摘要：文章介绍了C语言与汇编语言之间的混合编程，开发了一个基于AT89C52单片机的蓄电池在线测试仪，重点介绍了系统的硬件组成和软件设计。系统具有方便、可靠、高精度等特点。关键词：C语言； 汇编语言； 单片机； 蓄电池； 在线测试1、C语言和汇编语言的混合编程    单片机用C语言编程具有开发周期短、可读性强、可移植性好和修改方便等特点，但是C语言反汇编生成的汇编代码往往较长。直接用汇编语言编程虽然编写的程序较短，在直接对机器配件进行控制方面具有相当的优势，但是开发周期长，修改也不方便。较好的解决办法是程序的框架或主体部分用C语言编写，要求执行

2、效率高的部分用汇编语言编写。这种混合编程的方法将C语言和汇编语言的优点结合起来，所以成为目前单片机开发最流行的编程方法。    在把汇编语言程序加入到C语言程序中之前，必须使汇编程序和C程序一样具有明确的边界、参数、返回值和局部变量，必须为汇编语言编写的程序段指定段名并进行定义，如果要在它们之间传递参数，则必须保证汇编程序用来传递参数的存储区和C函数使用的存储区是一样的。    在C语言中使用汇编语言有两种情况：一种是嵌入式汇编，即在C语言程序中嵌入一段汇编语言程序。另一种是汇编程序部分和C程序部分分别为不同的模块，或不同的文件，通常

3、由C程序模块调用汇编程序模块的变量和函数，这其中的关键问题在于C函数与汇编函数之间的参数传递，C语言中有两种参数传递方法：通过寄存器传递和通过固定存储区传递。2、系统简介    蓄电池作为辅助供电装置，在航天、军工、通信、电力、金融等领域应用广泛。由于电池本身的设计、生产工艺及使用维护等原因，电池失效现象时有发生，严重影响了系统的正常运行。为保证系统的安全、正常运转，必须要对蓄电池的状况进行检测。    蓄电池检测的方法很多,主要有如下几种：密度法、开路电压法、放电法和阻抗检测法。阻抗检测法是目前在世界范围内认知度最高的蓄电池检测方法

4、，得到了IEEE蓄电池组和INTELC国际通讯电源会议的认可，并在IEEEstd1188-1996中推荐使用。本文中的蓄电池在线测试系统主要也是采用了这种方法，同时测量蓄电池的端电压和温度，实现对蓄电池的在线检测。 2.1系统硬件结构设计    系统硬件结构框图如图1所示：    系统采用AT89C52作为控制芯片，它内置8KROM和256字节的RAM，不用扩展ROM和RAM, P2口直接作为I/O口使用，使单片机外围电路大大减少。交流信号发生器利用运放LM358产生100HZ的低频交流信号，通过音频功放LM386对蓄电池进行耦合驱动

5、。温度采集电路中采用的传感器是AD590。在内阻和端电压测试模块中，交流电流和电压信号较弱，因此在交流通道前端采用高精度的仪表放大器AD622对信号进行放大,低通滤波后，通过真均方根值-直流转换器AD736,将交流信号转换为直流信号。蓄电池的端电压经高精度电阻分压后，与温度采集值和交流信号的有效值一起进入数据采集模块。液显采用的是GDM12864E，它内嵌ST7920型中文字型点阵LCD控制/驱动器，接口简单，使用方便。电源部分采用了高效率的升压直流转换芯片MAX1675，通过两节5号电池供电，升压到+5V。采用MAX660实现+5V到-5V的转换，为系统提供负电源。  &

6、#160; 因为系统需要采集多路不同性质的信号，数据采集模块是系统硬件设计中的一个关键，包括前端调理电路和多路采集电路，其中多路采集电路具体电路如图2所示。CD4051是八选一模拟开关；MAX1240是一种新型的12位串行输出模数转换器，功耗低，转换速度快，15s便可完成一次转换，并且外部只有八个管脚，占用电路板面积小。系统中利用三个I/O口实现数据的串行输入，因为MAX1240在数据传输时对时序要求较高，在软件设计中采用汇编语言实现对MAX1240的控制和数据采集。    硬件工作基本过程：交流信号发生器产生固定频率的正弦交流信号，作为内阻和端电压测试模块测量蓄

7、电池交流内阻时的驱动信号; 温度测试模块直接测量蓄电池的温度; 内阻和端电压测试模块测量蓄电池的端电压、交流信号通过蓄电池时的电流和在蓄电池两端产生的交流电压，以及交流电流与交流电压之间的相移角，其中交流电流值通过采样电阻获得; 数据采集模块将蓄电池温度、端电压、交流电流和交流电压值模数转换后输入计算机，交流电流与电压之间的相移角通过调理电路转换为方波信号，利用单片机的INT1口直接进行采集; 单片机系统利用蓄电池内阻计算公式计算出蓄电池的交流内阻，将蓄电池的端电压、温度、交流内阻等参数在LCD上显示; 按键部分则实现人机交互。2.2 系统软件设计    根据设计

8、要求，按照实现功能的分类，系统软件主要完成五项任务：系统初始化、数据采集、数据处理、键盘响应和数据显示。在数据处理中，需要进行大量浮点数的乘除法和正弦、余弦运算，因此数据处理部分采用C语言编写，在Keil环境中模块化编程，充分利用C语言强大的计算能力，系统初始化、键盘响应和数据显示也采用C语言编程，在数据采集部分中，MAX1240对时序要求比较严格，采用汇编语言实现，所有功能模块均为独立的C文件或ASM文件。利用WAVE仿真器提供的一个与第三方编译器的接口，在WAVE仿真器集成环境中对在Keil环境中编写的整个程序进行编译、调试和仿真。    而实现C语言和汇编语言的混合编程是软件设计中的难点和关键之一。本文中，汇编语言采用单独的文件，通过寄存器传递函数参数，相关具体程序如下所示：3、结束语    研制的样机经实际对多种型号的蓄电池进行测量，蓄电池交流内阻误差不超过1.2%，端电压误差不超过2.7%，而温度误差在0.5摄氏度以内，表明系统具有良好的测量精度。并且，样机性能稳