高精度串行模數轉換器MAX1032的應用

在進(jìn)行A/D轉換之前，要確認被轉換的模擬信號是否滿(mǎn)足模數轉換器只有17KΩ輸入阻抗的要求，然后向MAX1032依次送入信號輸入控制字和工作模式控制字。

3．1 信號輸入控制字

信號輸入控制字用來(lái)選擇被轉換的模擬通道、轉換方式和轉換范圍，其格式如表1所示。

表1 信號輸入控制字

3.2 工作模式控制字

MAX1032有外部時(shí)鐘、外部采樣、內部時(shí)鐘等三種工作模式，通過(guò)表2所示的工作模式控制字進(jìn)行選擇。

（1） 外部時(shí)鐘模式。在此模式下能達到最快的轉換速率。SCLK控制模擬信號的采集及轉換，這樣在模擬信號的獲取時(shí)，更加便于精度的控制。

（2） 外部采樣模式。在此模式下以最慢的轉換速率達到最大限度的吞吐量。其主要特點(diǎn)是由SCLK控制模擬信號的采集、內部時(shí)鐘控制模擬信號的轉換。在前15個(gè)時(shí)鐘周期內CS必須保持低電平，然后發(fā)生跳變并保持高電平。為了得到最佳的轉換效果，應將DIN和SCLK置空閑位。

（3） 內部時(shí)鐘模式。在此模式下，內部時(shí)鐘控制模擬信號的采集和轉換，內部時(shí)鐘在SCLK的第8個(gè)周期的下降沿后的100ns-400ns時(shí)間內啟動(dòng)轉換，其速率大約為4.5MHz。轉換結束后,SSTRB置位高電平、CS置位低電平導出轉換結果。

表2 工作模式控制字

4 應用舉例

本文以MAX1032在DS87C520中的應用為例，介紹MAX1032與CPU的接口方法與軟件設
計。

DS87C520介紹

達拉斯公司生產(chǎn)的DS87C520是一種新型高速全靜態(tài)CMOS單片機，其引腳和指令集與8051單片機完全兼容。DS87C520的處理器核心經(jīng)過(guò)重新設計，一個(gè)機器周期只占4個(gè)時(shí)鐘周期。實(shí)際應用表明，若時(shí)鐘頻率相同，DS87C520執行相同指令的速度是8051的1.5到3倍，加上DS87C520最高時(shí)鐘頻率為33MHz,而8051僅為12MHz，因此DS87C520為一款高速單片機，可以滿(mǎn)足高速數據傳輸過(guò)程中的速率要求。此外，DS87C520還有兩個(gè)全雙工串行口、13個(gè)中斷源、16KB片內 EPROM、1KB片內SRAM、雙數據指針、電源電壓下降自動(dòng)復位、可編程看門(mén)狗定時(shí)器等豐富的硬件功能，使其具有了廣闊的應用領(lǐng)域與前景。

MAX1032與DS87C520的連接

圖3是MAX1032與DS87C520的應用連接。在本例中，我們采取的是內部時(shí)鐘模式，工作模式控制字為10101000B。為了提高計算機系統的抗干擾能力，在MAX1032與DS87C520之間增加了高速光電耦合器6N136，以隔離現場(chǎng)干擾對計算機的影響。對MAX1032的控制是通過(guò)DS87C520的P1口進(jìn)行的。其中,SSTRB反映了A／D轉換的工作狀態(tài)，可以用查詢(xún)方式或中斷方式監測該信號，以便及時(shí)讀取正確的轉換結果。

程序采用C51語(yǔ)言編寫(xiě)，并在KEILC51 V6．20環(huán)境下通過(guò)了調試。程序的編寫(xiě)思路是：定義DS87C520的P1.0為MAX1032的片選信號CS，P1.1為數據輸入DIN,P1.2為數據輸出DOUT，ALE提供MAX1032的時(shí)鐘信號SCLK。在確定并送入信號輸入控制字和工作模式控制字后,A/D轉換被啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延時(shí)（A/D轉換），SSTRB端發(fā)生上升沿跳變，表明A/D轉換結束。在時(shí)鐘SCLK的作用下，從數據輸出端DOUT讀出兩個(gè)字節長(cháng)度的轉換結果。將讀出的數據存入兩個(gè)無(wú)符號字符變量中，將這2個(gè)字符變量拼成一個(gè)16位無(wú)符號整型變量作用函數返回值返回，返回值的低14位有效。