大于8位的A/D转换器接口

2015-4-28 07:46| 编辑:电工学习网| 查看: 5736| 评论: 0

　　大于8位的A/D转换器，如12位、16位能方便地与16位的微处理器连接，在与8位的微处理器相连接时，必须将A/D转换的数据分两次输入CPU，这时要采用两个三态缓冲器。高字节数据和低字节数据分别占用了各自的地址。

　　AD1674为12位的A/D转换器，其转换时间为10μs，允许直接与16位的微处理器或8位的微处理器相连。输出时可一次读取全部12位数据或分两次各读取8位数据。此器件的引脚与AD574、AD674兼容，但内部包含了采样保持电路。

　　 AD 1674的结构如图1所示。

图1 ADC 1674的结构

　　ADC 1674与微处理器的接口信号为：

　　12条输出数据线DB0～DB11；芯片选择信号CE、-CS，CE=1、-CS=0时芯片选中；数据读/转换开始信号R/-C，当芯片选中时，若R/-C=1为读数据，R/-C=0为转换开始；12位或8位数据选择信号12/-8和A0；转换结束信号STS，转换开始变为高电平，转换完成后为低电平。

　　 ADC 1674的模拟接口信号为：

　　范围为10V的模拟电压输入信号10VIN；范围为20V的模拟电压输入信号20VIN；基准电压输出REF OUT，AD1674内部有基准电压，该端为此电压输出端；基准电压输入REF IN，允许外加基准电压；双极性偏置输入端BIP OFF。

　　 ADC 1674的电源与地线的信号为：

　　逻辑电源VL0G，接+5V；VCC、VEE接±12V或接±15V；模拟地、数字地AGND、DGND。

　　 12/-8、A0用于12位或 8位的数据选择，当CE=1、-CS=0时芯片选中，R/-C、12/-8、A0的功能如表1所示。

表1 12位及8位数据选择

R/-C	12/-8	A0	功能
0	X	0	启动12位A/D转换
0	X	1	启动8位A/D转换
1	接5V	X	允许12位同时输出
1	接DC	0	允许高8位输出
1	接DC	1	允许低4位输出，另补4位0

　　当A0=0时启动，A/D转换器为12位的转换，当A0＝1时启动，则将AD1674作为一个8位A/D转换器使用，此时可获得较快的转换速度。在读取数据时，如12/-8接+5V，则一次读出 12位数据，如12/-8接地，则一次只读出8位数据。此时当 A0=0，则读出高8位，A0=1则读出低4位，并在数据的低4位上补0。

　　图2为AD1674用于单极性输入与双极性输入时的接法。在单极性输入时，允许输入电压为0~10V或0~20V。在双极性输入时，允许输入电压为-5V~+5V或-10V~+10V。

（a）单极性输入

（a）双极性输入

　　图2 AD1674的单极性输入与双极性输入

　　AD1674与16位的微处理器的接口比较简单，图3为AD1674与8位微处理器接口的例子。

图3 AD1674与8位微处理器的接口

　　在此例中，我们将12/-8接+5V，将A0接低电平。因此，这时工作在12位A/D转换的状态，而且在读出数据时，12位数据并行输出。

　　利用写信号触发一单稳电路，以产生负脉冲启动AD1674开始转换。转换结束后，STS信号由高变低，将其反相后，加到数据锁存器74LS374的CLK端。这时12位数据进入锁存器，STS同时将状态触发器置"1"，表示数据已装入锁存器。微处理器在启动A/D转换器后，查询状态触发器的状态，如果为1，则开始读入数据。先读入高4位数据，再读入低8位数据，在读入低8位数据的同时，将状态触发器清0。然后微处理器再次启动A/D转换器。图4为读AD1674数据的时序图。