16位高性能并行輸出A_D轉(zhuǎn)換器ADS7805及其應(yīng)用

1、16位高性能并行輸出A/D轉(zhuǎn)換器ADS7805及其應(yīng)用摘要ADS7805是一種高性能16位A/D轉(zhuǎn)換芯片,它自帶采樣/保持器,最高采樣頻率可達(dá)100k Hz,采樣結(jié)果全16位并行輸出,采用單+5V電源供電。文中還詳細(xì)介紹了ADS7805的功能及使用方法,并給出了ADS7805與80C196單片機(jī)的接口電路和編程方法。關(guān)鍵詞A/D轉(zhuǎn)換器并行接口單片機(jī)機(jī)、微機(jī)系統(tǒng),而不需另加電源。(6采用28腳013英寸雙列直插封裝,比標(biāo)準(zhǔn)的28腳雙列直插封裝體積縮小一倍。(1自帶采樣/保持器,方便對(duì)交流信號(hào)的采樣。(2連續(xù)兩次采樣之間只需間隔10s,最高采樣頻率可達(dá)100k Hz。(3轉(zhuǎn)換結(jié)果全16位并行輸出,

2、具有三態(tài)緩沖功能,與16位數(shù)據(jù)總線接口方便。同時(shí),可由B YT E信號(hào)線動(dòng)態(tài)控制輸出數(shù)據(jù)高低八位的位置(如圖1,這樣與8位數(shù)據(jù)總線接口時(shí),可分兩次讀出16位數(shù)據(jù),極大方便了使用者。(4提供±10V的輸入范圍,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容。(5單+5V電源供電,可方便地用于單片圖10概述隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及,A/D轉(zhuǎn)換成為微機(jī)控制中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在某些應(yīng)用場(chǎng)合,使用者對(duì)采樣精度的要求很高,12位A/D轉(zhuǎn)換器已不能滿足要求。16位A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用得最多的是串行輸出A/D轉(zhuǎn)換器,但串行輸出A/D轉(zhuǎn)換器與并行總線接口麻煩,讀數(shù)慢,在一些對(duì)采樣頻率要求很高的場(chǎng)合不適用。相比之下,并行輸出的A/D芯

3、片則更有優(yōu)勢(shì)。美國(guó)BB公司出品的16位A/D芯片ADS7805可適用于這樣的應(yīng)用場(chǎng)合,它具有如下突出特點(diǎn)。管腳符號(hào)功能1V IN模擬量輸入線2A GND1模擬地3R EF外參考電壓輸入線4CA P參考電壓輸出線5A GND2模擬地613D15D8數(shù)據(jù)線14D GND數(shù)字地1522D7D0數(shù)據(jù)線23B YTE輸出選擇線。當(dāng)B YTE為低時(shí),D15D8輸出高八位,D7D0輸出低八位;當(dāng)B YTE為高時(shí),D15D8輸出低八位,D7D0輸出高八位24R/C讀/轉(zhuǎn)換信號(hào)線。當(dāng)CS為低、BU S Y為高時(shí),R/C為低,將啟動(dòng)轉(zhuǎn)換;R/C為高,將輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)25CS片選信號(hào)線26BU S Y狀態(tài)線。BU S

4、 Y為低,表示正在轉(zhuǎn)換;BU S Y為高,表示轉(zhuǎn)換已結(jié)束27V A N A模擬電源線。一般接+5V28V D I G數(shù)字電源線。一般接+5VADS7805管腳符號(hào)及功能黃曉芩劉延冰華中理工大學(xué)(430074 50 51圖31管腳功能說(shuō)明AD7805管腳功能說(shuō)明如上表。2基本操作及時(shí)序ADS7805的一次完整操作過(guò)程是由啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和讀數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成。CS 和R/C 兩根信號(hào)線控制著整個(gè)操作時(shí)序。由于CS 和R/C 在芯片內(nèi)部是邏輯或的關(guān)系,使得ADS7805的使用很靈活,一般有兩種使用方法。211CS 始終接低電平,由R/C 來(lái)控制操作時(shí)序如圖2。R/C 的下跳沿將啟動(dòng)一次新的轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換的同時(shí)將

5、輸出前一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果;在轉(zhuǎn)換結(jié)束之后,輸出本次轉(zhuǎn)換結(jié)果。所以在這種方式下有兩種操作方式:圖2(1轉(zhuǎn)換與讀數(shù)同時(shí)進(jìn)行讓R/C 為低啟動(dòng)轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換的同時(shí)讀上 一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果,但是由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后上一次 的轉(zhuǎn)換結(jié)果只在7s 內(nèi)有效,所以必須在啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后7s 內(nèi)讀數(shù)才有效,否則數(shù)據(jù)無(wú)效。(2先轉(zhuǎn)換,后讀數(shù)讓R/C 為低啟動(dòng)轉(zhuǎn)換,查詢BU S Y 信號(hào)線直到其變高表示轉(zhuǎn)換完畢,讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),再開(kāi)始下次的轉(zhuǎn)換。212由CS 控制操作時(shí)序如圖3所示。這種情況操作比較簡(jiǎn)單,CS 、R/C 同時(shí)為低將啟動(dòng)轉(zhuǎn)換;CS 為低,R/C 為高將輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 523應(yīng)用實(shí)例在“500kV 組合式光纖電流、電壓傳感系統(tǒng)”課

6、題中,采用兩片ADS7805實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓信號(hào)的同時(shí)采樣。為了同時(shí)控制兩片ADS7805,采用8255構(gòu)成接口電路,如圖4所示。圖4為簡(jiǎn)化操作,將CS 接地,由R/C 控制轉(zhuǎn)換。編程時(shí)采用先轉(zhuǎn)換后讀數(shù)的操作方式。通過(guò)查詢BU S Y 信號(hào)線可知轉(zhuǎn)換是否完畢,由于轉(zhuǎn)換至多在8s 內(nèi)完成,所以也可在啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后延時(shí)8s 直接讀數(shù),而不必查詢BU S Y 信號(hào)線。程序片斷如下:LDB AL ,#9A H ;初始化8255STB AL ,0E000H0;LDB AL ,#05H ;初始化ADS7805STB AL ,0C000H0;LDB AL ,#00H ;同時(shí)啟動(dòng)兩片ADS8255STB AL ,0C000H0;LDB AL ,#05H ;恢復(fù)R/C 為高電平STB AL ,0C000H0;LDBAL ,#06H ;延時(shí)8s ,等待轉(zhuǎn)換完畢LOO P :DJ N ZAL ,LOO P ;LDBBL ,8000H0;讀低字節(jié)LDB CL ,0A000H0;LDB AL ,#0FH0;讀高字節(jié)STB AL ,0C000H0;LDB B H ,8000H0;LDB CH ,0A000H0;LDB AL ,#05H ;為下次轉(zhuǎn)換作準(zhǔn)備STBAL ,0C000H0;4注意事項(xiàng)(1ADS7805的外圍電阻、電位器(如圖4用來(lái)補(bǔ)償零點(diǎn)誤差和增益誤差。最好選用1%精度的金屬膜電阻。(