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ad1674應(yīng)用電路

作者: 時(shí)間:2012-09-03 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 硬件設(shè)計(jì)
1.1 AD1674 接口電路
文獻(xiàn)[1]詳細(xì)介紹了AD1674 芯片的性能和控制信號(hào)的時(shí)序。在完全受控方式下,最好是用邏輯控制信號(hào)CE 啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀或A/D 轉(zhuǎn)換;在CE 有效時(shí),片選信號(hào)CS 應(yīng)有效,并且控制信號(hào)R/C 和A0 已確定,只有滿足這種時(shí)序,AD1674 才能正常工作。

1.2 A/D 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)的讀時(shí)序
對(duì)A/D 接口電路而言,只有PC 機(jī)的時(shí)序與AD1674 的要求時(shí)序匹配才能保證電路的正常工作。該電路的A/D 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)的讀時(shí)序如圖1 所示。
ad1674應(yīng)用電路

A 在/D 轉(zhuǎn)換時(shí),8253 的定時(shí)脈沖或端口寫(xiě)脈沖QD 經(jīng)過(guò)延時(shí)和調(diào)節(jié)定時(shí)寬度后,使A/D 的使能控制CE 開(kāi)始啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。同時(shí)QD 寬度為1μs 的低電平脈沖(在端口寫(xiě)啟動(dòng)方式下,1μs 的低脈沖是由端口寫(xiě)脈沖經(jīng)調(diào)節(jié)定時(shí)寬度后獲得)使R/C的轉(zhuǎn)換有效,A0 及片選CS 可在A/D 轉(zhuǎn)換前設(shè)置為有效。當(dāng)讀取A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)時(shí),端口讀信號(hào)或DMA 讀信號(hào)D 直接使A/CD 的使能控制CE 啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀,此時(shí)R/C=1,R/C 的讀有效,開(kāi)始12 位數(shù)據(jù)的讀取。當(dāng)A0=0 時(shí),讀取高八位數(shù)據(jù);當(dāng)A0=1 時(shí),讀取數(shù)據(jù)低四位,讀完后A0=0,準(zhǔn)備下一次A/D 轉(zhuǎn)換。可見(jiàn)該時(shí)序既能與PC 機(jī)接口,又能使AD1674 正常工作。

1.3 A/D 轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)讀取的實(shí)現(xiàn)電路
本電路的AD1674 工作在完全受控方式。A/D 轉(zhuǎn)換為12 位,而轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)分兩次讀取,即先讀數(shù)據(jù)的高八位,后讀數(shù)據(jù)的低四位。

1.3.1 A/D 轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)方式

A/D 轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)方式有兩種:8253 定時(shí)器硬件啟動(dòng)和寫(xiě)端口軟件啟動(dòng)。

8253 定時(shí)器啟動(dòng)方式應(yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)隔要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合,該方式是利用8253 的定時(shí)脈沖啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換,通過(guò)8253 數(shù)據(jù)總線緩沖器(端口地址為0X23F)輸出鑒別通道的計(jì)數(shù)初值,通過(guò)向6 位鎖存器74LS174(端口地址為0X23B)寫(xiě)入控制字設(shè)定8253 的控制字以及A/D 片選控制位。6 位鎖存
器數(shù)據(jù)位定義說(shuō)明如下:
A1A0=00:0X23D 口輸出的數(shù)據(jù)為計(jì)數(shù)器0 的計(jì)數(shù)值。
A1A0=01:0X23F 口輸出的數(shù)據(jù)為計(jì)數(shù)器1 的計(jì)數(shù)值。
A1A0=10:0X23F 口輸出的數(shù)據(jù)為計(jì)數(shù)器2 的計(jì)數(shù)值。
A1A0=11:0X23F 口輸出的數(shù)據(jù)為計(jì)數(shù)器8253 的方式字。
G0G1=1:起動(dòng)計(jì)數(shù)器0 和計(jì)數(shù)器1;G0G=0:禁止計(jì)數(shù)器0 和計(jì)數(shù)器1。
CS=1:選中A/D 芯片CS=0;不選中A/D 芯片。

具體的實(shí)現(xiàn)電路如圖2 所示。首先將8253 定時(shí)通道0 與通道1 串聯(lián)起來(lái)定時(shí),通道0 的時(shí)鐘輸入CLK0 的頻率是2MHz,工作在方式3(方波比率發(fā)生器)下,通道0 的輸出OUT0 為頻率1MHz 的方波,作為通道1 的輸入時(shí)鐘CLK1。通道1 設(shè)定為方式2,即通道1 的輸出OUT1 從輸出開(kāi)始一直維持高電平,計(jì)數(shù)回零后,輸出為低電平并自動(dòng)重新裝入原計(jì)數(shù)值,低電平維持一個(gè)時(shí)鐘周期后,輸出恢復(fù)高電平并重新作減法計(jì)數(shù)。輸出OUT1 分為兩路信號(hào),一路通過(guò)與門(mén)U18A 輸出,作為AD1674 的R/C 控制信號(hào);另一路經(jīng)過(guò)單穩(wěn)觸發(fā)器U24 延時(shí)和調(diào)節(jié)定時(shí)寬度后,再通過(guò)或門(mén)U15C 輸出作為AD1674 的CE控制信號(hào)。當(dāng)OUT1 輸出寬度為1μs 的低電平脈沖時(shí),一方面使控制信號(hào)R/C 的轉(zhuǎn)換有效,同時(shí)經(jīng)延時(shí)和調(diào)節(jié)定時(shí)寬度后,使A/D 的使能控制CE 開(kāi)始啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換。因此在裝入計(jì)數(shù)初值以后,只要設(shè)置6位鎖存器U8 的控制字,就可利用8253 定時(shí)器啟動(dòng)A/D。

寫(xiě)啟動(dòng)A/D 方式應(yīng)用于軟件定時(shí),即通過(guò)對(duì)端口(地址為0X23D)寫(xiě)來(lái)觸發(fā)A/D 轉(zhuǎn)換。如圖2 所
示,端口寫(xiě)信號(hào)一方面經(jīng)過(guò)單穩(wěn)觸發(fā)器U6A 調(diào)節(jié)定時(shí)寬度(寬度為1μs)后,作為AD1674 的R/C 控制信號(hào),同時(shí)經(jīng)過(guò)另一單穩(wěn)觸發(fā)器U24 延時(shí)和調(diào)節(jié)定時(shí)寬度后,再通過(guò)或門(mén)U15C 輸出作為AD1674 的CE控制信號(hào)。

可見(jiàn)兩種啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換的過(guò)程相似。相比較而言,前者的采樣間隔是由8253 定時(shí)脈沖的周期決定
的,屬于可編程定時(shí)器方式定時(shí),共特點(diǎn)是采樣間隔準(zhǔn)確;后者則由相鄰兩次寫(xiě)端口(地址為
0X23D)的時(shí)間差決定采樣間隔,為軟件定時(shí)方式,特點(diǎn)是靈活方便。

1.3.2 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取方式
在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)讀取A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方式一般有三種,即查詢(xún)、中斷和DMA 方式。其中查詢(xún)方式就是通過(guò)查詢(xún)標(biāo)志位來(lái)判斷A/D 是否轉(zhuǎn)換完畢,如果A/D 轉(zhuǎn)換完畢則讀入轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。這種方式下CPU 主動(dòng)查詢(xún),通過(guò)CPU 讀取A/D 轉(zhuǎn)


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