串行及并行A/D轉換器在高速數據采集中的采樣差別性分析

摘要：串行和并行接口模式是A/D轉換器諸多分類(lèi)中的一種，但卻是應用中器件選擇的一個(gè)重要指標。在同樣的轉換分辨率及轉換速度的前提下，不同的接口方式不但影響了電路結構，更重要的是將在高速數據采集的過(guò)程中對采樣周期產(chǎn)生較大影響。本文通過(guò)12位串行ADC ADS7822和并行ADC ADS774與AT89C51的接口電路，給出二者采樣時(shí)間的差異性。
關(guān)鍵詞：A/D轉換；采樣；轉換時(shí)間；串行接口；并行接口

1 引言
A/D轉換器是一種數據采集中常用的模擬-數字信號轉換元件，按轉換原理可以分為逐次逼近型、雙積分型等；按接口方式可分為串行和并行接口類(lèi)型；按分辨率又可分為8、12、14、16、18等多種類(lèi)型。轉換時(shí)間是A/D轉換應用中一項重要的性能指標，在高速數據采樣中更是十分的重要，但在同樣的轉換時(shí)間指標前提下，使用串行或是并行A/D轉換器實(shí)現數據采樣，轉換時(shí)間上的差異往往被忽略。以下以美國TI公司的ADS7822和ADS774為例，通過(guò)二者與 AT89C51單片機的接口電路，分析在一次轉換過(guò)程中轉換時(shí)間上的差異。

2 ADS744的接口電路和轉換時(shí)間
2.1 ADS774及與單片機的接口
ADS774是12位逐次逼近型并行A/D轉換器，它具有轉換精度高、轉換速度快(最高8.5 μs)等特點(diǎn)，但接口電路較為繁瑣。圖1為ADS774與AT89C51的典型接口電路。
圖1中，ADS774采用0V～10 V單極性信號輸入模式，9引腳接地，轉換結果被設置為8位方式，12位轉換結果分兩次輸出并受4引腳(Ao)控制，Ao=“0”時(shí)，20～27引腳輸出 12位轉換結果的高8位，Ao=“l(fā)”時(shí)，輸出12位轉換結果的低4位。啟動(dòng)轉換及讀取轉換結果由3、4、5、6腳控制，28引腳(STS)為轉換結束標志，轉換進(jìn)行過(guò)程中，28引腳為高電平，轉換結束時(shí)，28引腳變?yōu)榈碗娖?。圖2為ADS774啟動(dòng)轉換和讀取轉換結果的工作時(shí)序。結合圖l的接口電路和圖 2的工作時(shí)序可知，轉換工作過(guò)程如下：