DS2450轉換器的接口設計原理

　　2 轉換與讀／寫(xiě)控制

　　2．1 轉換控制

　　DS2450的轉換控制首先通過(guò)其DATA端串行送出轉換命令字［3CH］，然后送出通道選擇字和預置控制字，最后啟動(dòng)A／D轉換器進(jìn)行轉換。DS2450的通道選擇字和預置控制字的各位含義如表1所列。

　　在通道選擇字中，對應位為1表示該通道參與轉換。在同時(shí)選擇多個(gè)通道時(shí)，其轉換順序為A→B→C→D，未選中的通道將被跳過(guò)。其A／D轉換的時(shí)間可近似為：

　　轉換時(shí)間＝通道數×轉換精度位數×80μs＋160μs。

　　當所有通道轉換完畢后，系統將發(fā)出讀存儲器命令以獲得轉換結果和對應的狀態(tài)。

　　預置控制字可用于對相應通道的轉換結果存儲器進(jìn)行預置。當SET、CLR＝00時(shí)，為不預置，即保持上次轉換值；當SET、CLR＝01時(shí)，轉換前預置為全0；當SET、CLR＝10時(shí)，預置為全1；而SET、CLR＝11為無(wú)效組合。

　　2．2 存儲器讀／寫(xiě)控制

　　讀存儲器命令可用于讀取轉換結果、工作狀態(tài)和門(mén)限設定值等?？偩€(xiàn)管理器首先送出讀存儲器命令字［AAH］，然后送出兩字節的16位“起始數據”存儲器地址，并在總線(xiàn)上讀取一個(gè)字節的數據后，地址自動(dòng)加1，緊接著(zhù)讀取下一個(gè)數據；當一頁(yè)讀完后，隨后讀取的兩個(gè)字節為內部自動(dòng)產(chǎn)生的16位循環(huán)冗余校驗碼，它是由前面送出的命令字、地址和讀取的存儲器數據并根據下列表達式生成的：

CRC16＝X16＋X15＋X2＋1

　　寫(xiě)存儲器命令主要針對第1頁(yè)和第2頁(yè)存儲器，其目的是寫(xiě)入各通道的工作方式控制字和對應通道的高、低門(mén)限設定值?？偩€(xiàn)管理器首先送出寫(xiě)存儲器命令字［55H］，然后送出兩字節的16位存儲器起始地址，接著(zhù)逐個(gè)送出要寫(xiě)入的數據，其地址也是自動(dòng)加1。若在剛寫(xiě)完一個(gè)數據后執行讀操作，讀出的數據應剛好為前一次寫(xiě)入的數據，可利用這一特點(diǎn)對寫(xiě)入和讀出的數據進(jìn)行比較，以判斷傳輸的正確性。

　　如果在軟件校驗時(shí)發(fā)現讀／寫(xiě)中的傳輸錯誤，則必須對DS2450芯片進(jìn)行初始化，并重新進(jìn)行讀／寫(xiě)操作。

　　2．3 DS2450的工作時(shí)序

　　DS2450的一線(xiàn)工作協(xié)議流程是：初始化→ROM功能命令→存儲器讀寫(xiě)／轉換控制功能命令→傳輸數據。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序，圖2給出了普通工作模式下的工作時(shí)序。

　　3 DS2450與單片機的典型接口設計

　　圖3是MCS－51系列單片機與DS2450的典型連接電路。其中DS2450的DATA端接AT89C51的P1．0，該電路采用外接電源供電方式，其DS2450的VCC端用 5V電源供電。此例僅對D通道進(jìn)行A／D轉換，AIN－D接模擬信號輸入；AIN－A和AIN－B外接上拉電阻到電源，其輸出可作為D通道的高、低限報警信號。

　　如果單片機系統所用的晶振頻率為12MHz，那么可根據DS2450的初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序來(lái)分別編寫(xiě)三個(gè)子程序：其中INIT為初始化子程序，可用于發(fā)送復位脈沖并接收存在脈沖；WRITE為寫(xiě)（命令或數據字節）子程序；READ為讀數據子程序。所有要讀寫(xiě)的命令或數據字節均被放在A(yíng)寄存器中。

　　通過(guò)主機控制DS2450來(lái)完成A／D轉換一般要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：初始化、發(fā)ROM功能命令和相應的64位光刻ROM數據、選中特定芯片、寫(xiě)入工作方式控制字和高／低限門(mén)限值、發(fā)轉換控制命令、讀取轉換值及狀態(tài)等。

　　如果將D通道設定為5．1V輸入范圍，轉換精度為12位，高報警門(mén)限為3．0V（96H），低報警門(mén)限為2．0V（64H），并將通道A和通過(guò)B作為報警輸出，最后將轉換結果放在30H和31H處，那么其子程序CTLAD的具體程序清單如下：