DS2450 A/D轉換器的特性與應用

１ DS2450主要特性

? 用戶(hù)可編程設置輸入范圍（2.56V,5.12V）、分辨率（１～16位）和報警門(mén)限；

? 單電源工作(5V)；

? 很低的功耗：工作時(shí)2.5mW，空閑時(shí)2.5μW；

? 內置多點(diǎn)控制器允許在一條公共單總線(xiàn)上對多個(gè)DS2450識別和操作；

? 響應模擬電壓超過(guò)報警門(mén)限時(shí)的條件查找；

? 未用作模擬輸入的通道可用作閉環(huán)控制的漏極開(kāi)路的數字輸出；

? 直接與微處理器端口的一個(gè)引腳相連，并以16.3kbps的速率通信；

? 超速模式下通信速率可達142kbps；

? 片上16位CRC生成器能確保數據傳輸的正確性；

? 出廠(chǎng)前激光刻錄和經(jīng)過(guò)測試的64位唯一注冊號（8位族碼+48位序列號+8位CRC校驗碼）能保證絕對的跟蹤能力，因為沒(méi)有兩個(gè)部分是相似的；

? 8位族碼規定了器件與總線(xiàn)命令者通信的需求；

? 工作溫度范圍從-40°Ｃ～+85°Ｃ；

? 緊湊，低成本，8引腳SOIC表面安裝封裝。

２ 引腳說(shuō)明

DS2450為8腳貼片式封裝，如圖１所示。

３ DS2450工作原理與設置

3.1 原理框圖

DS2450單總線(xiàn)四路A/D轉換器是一個(gè)具有四選一多路轉換開(kāi)關(guān)的逐次逼近A/D轉換器。其內部組成原理框圖如圖２所示。

圖２中上部是工作電源。器件通過(guò)單總線(xiàn)或者從Vcc引腳取得功率。如果不用Vcc供電，器件在單總線(xiàn)為高期間把能量?jì)Υ嬖谝粋€(gè)內部電容器上，并且在單總線(xiàn)為低期間繼續以“寄生”功率為動(dòng)力工作，直到單總線(xiàn)為高時(shí)才補充寄生（電容器上）能量。這就提供了足夠的能量。要進(jìn)行A/D轉換，需要將單總線(xiàn)強上拉到 5V，或者使用Vcc供電。中部4個(gè)方框是單總線(xiàn)協(xié)議控制和CRC校驗。每一個(gè) DS2450出廠(chǎng)前用激光刻錄注冊號，此注冊號包含一個(gè)唯一的48位序列號、一個(gè)8位CRC校驗碼和一個(gè)8位族碼（20H）。DS2450的64位ROM 部分不僅是器件絕對唯一的電子標識，而且是定位和尋址器件以實(shí)現控制功能的一種手段。CRC(Cyclic Redundancty Check)稱(chēng)為循環(huán)冗余碼檢測，是數據通信中校驗數據傳輸是否正確的一種常用方法。下部３個(gè)方框是A/D轉換器及選通和控制電路。

3.2 單總線(xiàn)協(xié)議

DS2450采用達拉斯公司數據傳輸的單總線(xiàn)協(xié)議。與DS2450的通信需要一根雙向線(xiàn)，典型地可以是單片機端口的一個(gè)引腳。單總線(xiàn)協(xié)議的層次結構如圖３所示。單總線(xiàn)命令者首先必須發(fā)送七個(gè)ROM功能命令中的一個(gè)命令。七個(gè)ROM功能命令分別是：①讀ROM（讀取64位注冊號）；②匹配ROM（總線(xiàn)上有多個(gè)DS2450時(shí)，尋址某個(gè)DS2450）；③查找ROM（系統首次啟動(dòng)后，需識別總線(xiàn)上各器件）；④條件查找ROM（只查找輸入電壓超過(guò)設置的報警門(mén)限值的DS2450）；⑤跳過(guò)ROM（總線(xiàn)上只有一個(gè)DS2450時(shí)，跳過(guò)讀ROM命令直接向器件發(fā)送命令，以節省時(shí)間）；⑥超速跳過(guò)ROM（超速模式下跳過(guò)讀ROM命令）；⑦超速匹配ROM（超速模式下尋址某個(gè)DS2450）。在成功執行上述命令之一后，總線(xiàn)命令者可發(fā)送任何一個(gè)可使用的命令來(lái)訪(fǎng)問(wèn)存儲和控制功能。所有數據的讀寫(xiě)都是從最低位開(kāi)始的。

3.3 器件存儲器

DS2450所有的寄存器都映射到一個(gè)由相鄰２４個(gè)字節組成的線(xiàn)性?xún)却娣秶鷥?，分?頁(yè)，每頁(yè)8字節。第一頁(yè)叫做轉換讀出頁(yè)，內部邏輯將轉換結果放在此內存區域以讓總線(xiàn)命令者讀取。從通道A最低地址00開(kāi)始，每個(gè)通道有一個(gè)16位的區域用來(lái)存放轉換結果，如表１所示。為節省篇幅，表１、表２、表３只列出了通道D。