串行ad

1、串行串行ADAD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器隨著轉(zhuǎn)換精度要求的不斷提高AD轉(zhuǎn)換芯片的位數(shù)不斷提高。一方面高精度并行AD轉(zhuǎn)換芯片引腳數(shù)不斷增加價(jià)格攀升一定程度上限制了用戶(hù)的選用；另一方面由于模擬量和數(shù)字量之間需要考慮隔離在數(shù)字端隔離具有技術(shù)成熟、穩(wěn)定無(wú)誤差等一系列優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用但是隨著并行AD位數(shù)增加數(shù)字隔離代價(jià)太大不現(xiàn)實(shí)；此外引腳增加也無(wú)形中增大了印制板的面積增加了成本限制了某些場(chǎng)合的使用。隨著芯片集成度和工藝水平的提高串行AD(尤其是高精度串行AD)

2、轉(zhuǎn)換芯片正在被廣泛地采用。串行AD轉(zhuǎn)換芯片以其引腳數(shù)少(常見(jiàn)的8引腳或更少)集成度高(基本上無(wú)需外接其他器件)價(jià)格低易于數(shù)字隔離易于芯片升級(jí)(例如10位串行ADMAXl243和12位串行ADMAX187189都是DIP8封裝且引腳完全對(duì)應(yīng)一致再如14位串行ADMAXl94和16位串行ADMAXl95都是DIPl6封裝且引腳完全對(duì)應(yīng)一致)廉價(jià)等一系列優(yōu)點(diǎn)正逐步取代并行AD轉(zhuǎn)換芯片其代價(jià)僅僅是速度(主要是數(shù)據(jù)串行逐位傳送的速度而非轉(zhuǎn)換速度)

3、略微降低。串行AD轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)較多例如MAXl71是帶光電隔離的12位串行AD芯片MAXl47是8通道的12位串行AD芯片等等。串行AD轉(zhuǎn)換器的生產(chǎn)廠商很多例如著名的廠商有：ADI、NS(國(guó)家半導(dǎo)體)、TI(德州儀器)等。由于串行AD轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)功能相似本書(shū)以MAXIM公司的MAXl87189為例介紹。1.MAXl87189芯片引腳及功能MAXl87189是MAXIM公司的具有SPI(SerialPeripheralInterfa

4、ce)總線接口的12位逐次逼近型(SAR)AD轉(zhuǎn)換芯片。DIP8引腳封裝外接元件簡(jiǎn)單使用方便。具有1個(gè)模擬量通道單一5V供電轉(zhuǎn)換速度為75kHz轉(zhuǎn)換時(shí)間為8.5μs內(nèi)建采樣保持器(TrackHold)可轉(zhuǎn)換0～5V模擬電壓。MAXl87189的不同在于：MAXl87具有內(nèi)部基準(zhǔn)無(wú)需外部提供基準(zhǔn)電壓；MAXl89則需外接基準(zhǔn)電壓。MAXl87189內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示芯片引腳如圖2所示。圖1MAXl87189內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3MAXl87與MCS

5、51的連接注意注意與其他器件片選不同的是MAXl87189的片選在轉(zhuǎn)換和讀出數(shù)據(jù)期間始終保持低電平不能采用前面章節(jié)介紹的寫(xiě)P2.7之類(lèi)的做法。(2)程序設(shè)計(jì)工作流程：清P1.7啟動(dòng)MAXl87開(kāi)始AD轉(zhuǎn)換。讀P1.5直至變高等待轉(zhuǎn)換結(jié)束。從P1.6引腳發(fā)串行脈沖從P1.5引腳逐位讀取數(shù)據(jù)。注意注意由于MCS51單片機(jī)外接晶振最大不超過(guò)12MHz即便是執(zhí)行一條單周期指令也需1μs所以發(fā)送SCLK時(shí)無(wú)需延時(shí)。例如將MAX187轉(zhuǎn)換結(jié)果存入3

6、1H、30H單元右對(duì)齊31H存高位(高4位補(bǔ)0)。程序清單如下：HIGHEQU31HLOWEQU30HMOVHIGH#00MOVLOW#00將轉(zhuǎn)換結(jié)果單元清除CLRP1.6CLRP1.7啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換JNBP1.5$等待轉(zhuǎn)換結(jié)束SETBP1.6XLK上升沿MOVR7#12置循環(huán)初值12LP：CPLp1.6發(fā)SCLK脈沖JNBP1.6LP等待SCLK變高M(jìn)OVCP1.5將數(shù)據(jù)取到CMOVALOWRLCAMOVLOWAMOVAHIGHRLCA