多通道A／D轉換控制模塊的設計與實(shí)現

摘要 提出了利用MC143150 Neuron芯片和Burr—Brown公司生產(chǎn)的12位串行模數轉換器ADS7844實(shí)現多通道A／D轉換控制模塊的設計與實(shí)現方法。介紹了MC143150 Neuron芯片和12位串行模數轉換器ADS7844的硬件結構與工作原理，以及運用Neuron C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)多通道A／D轉換控制模塊，對數據轉換結果的采集、分析與處理程序。通過(guò)長(cháng)時(shí)間運行測試，該控制模塊精度高、性能可靠，給現場(chǎng)自動(dòng)化控制系統的集成帶來(lái)較大的靈活性。
關(guān)鍵詞 MC143150 Neuron芯片；ADS7844；A／D轉換

控制信號中的模擬量傳輸正逐步改為數字量傳輸，各種非數字化設備也必將逐步為數字化智能產(chǎn)品所取代。但是，在實(shí)際生產(chǎn)現場(chǎng)依然有大量的數據是模擬量，例如壓力、液位、溫度等，必須通過(guò)A／D轉換才能將這些數據送到控制系統進(jìn)行分析處理。為滿(mǎn)足實(shí)際需要，本文提出利用MC143150 Neuron芯片和12位串行模數轉換器ADS7844開(kāi)發(fā)與設計多通道A／D轉換控制模塊，實(shí)現了多個(gè)模擬量信號的并行采集、分析與處理功能，具有精度高和性能可靠等特點(diǎn)。

1 硬件設計
多通道A／D轉換控制模塊的硬件總體結構如圖1所示，主要包括模擬信號電路、8通道12位串行A／D轉換器ADS7844和MC143150 Neuron芯片。設計中利用8通道12位串行A／D轉換器ADS7844實(shí)現模擬量的數字化轉換，同時(shí)利用MC143150 Neuron芯片對ADS7844的8通道模擬輸入量的數字化轉換結果進(jìn)行循環(huán)采集，實(shí)現多個(gè)模擬量數據的并行采集、分析與處理，較大程度地滿(mǎn)足了應用現場(chǎng)的實(shí)際要求。

片選端，低電平有效，該腳為高電平時(shí)，其他數字接口線(xiàn)呈三態(tài)；
DCLK：外部時(shí)鐘輸入端，在時(shí)鐘作用下，CPU將控制字寫(xiě)入ADS7844，并將轉換結果從中讀出；
DIN：串行數據輸入端，在片選有效時(shí)，控制字在DCLK上升沿被逐位鎖入ADS7844；
DOUT：串行數據輸出端，在片選有效時(shí)，轉換結果在DCLK的下降沿開(kāi)始被逐位從ADS7844移出；
BUSY：“忙”信號輸出端，在接收到控制字的第一位數據后變低，只有在轉換結束且片選有效時(shí)，該腳才輸出一個(gè)高脈沖；
：電源關(guān)閉端，低電平有效。當SHDN為低電平時(shí)，ADS7844為低功耗狀態(tài)；
VCC，GND：分別為電源端和數字地。
(2)ADS7844的控制字。
通過(guò)ADS7844的控制字可以設置其信號聯(lián)結方式、選擇數據轉換通道和電源工作模式。ADS7844控制字如表1所示。