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51單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換器MAX195的接口設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-12-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

是16位逐次逼近方式的ADC。它將高精度、高速度、低電源功耗(消耗電流僅10μA)的關(guān)閉方式等性能結(jié)合在一起。內(nèi)部校準(zhǔn)電路對線性度與偏置誤差進(jìn)行校正,所以無需外部調(diào)整便可達(dá)到全部額定的性能指標(biāo)。電容性的DAC結(jié)構(gòu)使之具有特有的85kbps跟蹤/保持功能,變換時(shí)間僅需9.4μs。三態(tài)串行數(shù)據(jù)輸出及引腳可選的單極性(0~VREF)或雙極性(-VREF~+VREF)的輸入范圍使之可廣泛應(yīng)用于便攜式儀表、醫(yī)用信號采集及多傳感器測量等系統(tǒng)中。

  1 引腳及說明

  有16個(gè)引腳,其排列如圖1所示。

MAX195引腳排列圖

  2 MAX195轉(zhuǎn)換原理及時(shí)序

  MAX195片內(nèi)含有電容性的數(shù)字模擬變換器(DAC),可對模擬輸入進(jìn)行特有的跟蹤和保持,再由逐次逼近寄存器和比較器,在變換時(shí)鐘CLK的控制下,把模擬輸入變換成16位數(shù)字代碼,通過片內(nèi)的串行接口輸出。芯片內(nèi)的接口和控制邏輯易與大多數(shù)微處理器相連,減少了對外部元件的需求。

  其變換及數(shù)據(jù)輸出的時(shí)序如圖2所示。

變換及數(shù)據(jù)輸出的時(shí)序圖

  由時(shí)序可以看出,在前次變換結(jié)束至少經(jīng)過三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)鐘周期后,變換在有效后的CLK時(shí)鐘下降沿開始(MAX195對信號的跟蹤/保持、采集需4個(gè)CLK周期)。同時(shí),在下一個(gè)時(shí)鐘下降沿變高,待經(jīng)過9.4μs(CLK為1.7MHz)變換結(jié)束后,由高變低,給出變換結(jié)束信號,可送去中斷或被查詢。變換結(jié)束由三態(tài)串行口DOUT端輸出。在變換期間由CLK控制讀出數(shù)據(jù),也可在兩次變換之間由SCLK串行時(shí)鐘定時(shí)讀出數(shù)據(jù),最高速率可達(dá)5Mbps。圖2中所示情況為后者,在保持低電平后,在每個(gè)SCLK的下降沿,DOUT端按MSB在前的次序輸出一位數(shù)據(jù),否則,DOUT處于高阻態(tài)。


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