串行AD和DA芯片的应用
本文简单介绍maxim公司生产的串行ad芯片max1241及串行da芯片max539的接口及编程, 并简要介绍spi总线的使用方法。
关键词：串行ad;串行da;spi总线 芯片介绍
max1241是低功耗,12位串行模数转换器,共有8个管脚,工作电压为+2.7～+5.5v,连续ad转换时间为7.5μs,跟踪时间为1.5μs,片上自备时钟及采样保持路。在芯片以73ksps最大采样速率工作时,消耗功率仅为
37mw(vdd=3v)。关闭模式也可以降低功耗,但这时传输速率也会降低。
max1241需要一个外部参考电压,参考电压输入范围一般为0～2.5v,max1241能接收的电压范围为0～2.5v,输入电压过大会烧掉芯片,一般不应超过3v。
max1241具有一个3线连续接口,直接与微控制器的i/o口相连,并与spi和microwire接口相兼容。spi接口是一种三线制接口,这三线分别是片选线cs,数据线dout,时钟信号线sclk。sclk的下降沿输出数据,数据位为先高后低依次出现。max1241内部结构如图1所示。
当把max1241的模式控制端shdn置低时,芯片处于关闭模式或称休眠模式,此时工作电流低于15μa,置高后,它能在4μs内从休眠状态转到工作状态。如不使用,可以接高电平或悬空。
转化过程
在开始加电20ms内不要有任何转换工作。将cs置低电平后,开始转化。在cs的下降沿,采样保持电路进入保持状态,而且转化正式开始,经过一段内部转化时间后,转化结束的标志是dout信号置高。数据然后能在外部时钟的作用下依次送出。
操作过程
● 使用cpu上的一个通用i/o接口去拉低cs,保持sclk低电平。
● 等待最大转换时间或查询dout是否为高电平来决定转换是否结束。
● 转换结束后,在sclk的下降沿开始dout数据输出。
● 在第13个脉冲将cs置高,如果cs继续保持低电平,以下输出数据为0。
● 在开始一次新的转换之前,等待最小规定时间tcs,这期间cs应为高电平。如果在转换过程中通过拉高cs来放弃转换,在开始一段新的转换之前,也要等待一段时间(tacq)。cs必须在所有数据转换结束前一直保持低电平。
max1241的典型应用电路如图2所示。
max539是12位串行da转换芯片,其使用方法与max1241大致相同,接口标准也符合spi总线标准,max539的内部增益为2,因此其输入与输出的关系如下表所示,应用电路如图3所示。
输入
输出
1111 1111 1111
2*ref*4095/4096
1000 0000 0001
2*ref*2049/4096
0000 0000 0000
2*ref*2048/4096
0000 0000 0000
ov
0000 0000 0001
2*ref/4096
0111 1111 1111
2*ref*2047/4096
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37mw(vdd=3v)。关闭模式也可以降低功耗,但这时传输速率也会降低。
max1241需要一个外部参考电压,参考电压输入范围一般为0～2.5v,max1241能接收的电压范围为0～2.5v,输入电压过大会烧掉芯片,一般不应超过3v。
max1241具有一个3线连续接口,直接与微控制器的i/o口相连,并与spi和microwire接口相兼容。spi接口是一种三线制接口,这三线分别是片选线cs,数据线dout,时钟信号线sclk。sclk的下降沿输出数据,数据位为先高后低依次出现。max1241内部结构如图1所示。
当把max1241的模式控制端shdn置低时,芯片处于关闭模式或称休眠模式,此时工作电流低于15μa,置高后,它能在4μs内从休眠状态转到工作状态。如不使用,可以接高电平或悬空。
转化过程
在开始加电20ms内不要有任何转换工作。将cs置低电平后,开始转化。在cs的下降沿,采样保持电路进入保持状态,而且转化正式开始,经过一段内部转化时间后,转化结束的标志是dout信号置高。数据然后能在外部时钟的作用下依次送出。
操作过程
● 使用cpu上的一个通用i/o接口去拉低cs,保持sclk低电平。
● 等待最大转换时间或查询dout是否为高电平来决定转换是否结束。
● 转换结束后,在sclk的下降沿开始dout数据输出。
● 在第13个脉冲将cs置高,如果cs继续保持低电平,以下输出数据为0。
● 在开始一次新的转换之前,等待最小规定时间tcs,这期间cs应为高电平。如果在转换过程中通过拉高cs来放弃转换,在开始一段新的转换之前,也要等待一段时间(tacq)。cs必须在所有数据转换结束前一直保持低电平。
max1241的典型应用电路如图2所示。
max539是12位串行da转换芯片,其使用方法与max1241大致相同,接口标准也符合spi总线标准,max539的内部增益为2,因此其输入与输出的关系如下表所示,应用电路如图3所示。
输入
输出
1111 1111 1111
2*ref*4095/4096
1000 0000 0001
2*ref*2049/4096
0000 0000 0000
2*ref*2048/4096
0000 0000 0000
ov
0000 0000 0001
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