AD7938中文數(shù)據(jù)手冊

1、SEQUENCERAGNDCLKINCONVSTBUSYAD7938中文數(shù)據(jù)手冊12-/10-BITSA R ADCANDCONTROLoPARALLEL INTERFACECONTFtQL REGISTER J VqeQ-c-drGWDBO DB11CS RD WRW/B &GNDFig 典 L簡介：AD7938是一款1.5MSPS轉(zhuǎn)換速率，在3V供電電壓下功耗僅為6mW的高速并行傳輸數(shù) 據(jù)的8通道，12為ADC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片。參考電源有板上精確2.5V+0.2%電源，或者外接電源。輸入范圍由RANGE位確定，當(dāng)RANGE 為0時，參考電壓為VREF，輸入范圍為0VREF，當(dāng)RANGE為1時，

2、參考電壓設(shè)置為2X VREF， 輸入范圍為0-2XVRE。注：當(dāng)為單端輸入時候，輸入范圍僅與RANGE設(shè)置為有關(guān)，當(dāng)為位差 分雙極性輸入時候，正負(fù)端輸入范圍與供電電壓有關(guān)，-Q.3 to +0.7vtypV口口 = 3 VQ.3 to +1.8VtypVm=5V接口定義：DB0:DB11： 12位并行數(shù)據(jù)管腳，用作對ADC控制寄存器和SHADOW寄存器編程管腳。 電壓電平由VDRIVE電平?jīng)Q定。這些管腳的控制由：CS、RD、WR控制。VDRIVE：用來供應(yīng)邏輯電平的，需要和DGND去耦。該電平可以和VDD不同，但是不能 超過 VDD0.3V。DGND:所有數(shù)字電路的參考平面，應(yīng)該和AGND完全

3、等電平。DB8/HBEN：當(dāng)W/B為高時，DB8作為普通的三態(tài)數(shù)據(jù)IO 口，當(dāng)W/B為低時，該位作為 高位使能。當(dāng)HBEN為低時，八位DB0:DB7數(shù)據(jù)寫入或者從ADC中讀取。當(dāng)為高時，8位數(shù) 據(jù)的DB0:DB3數(shù)據(jù)寫入或者從ADC中讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取時候，DB4:DB6保持轉(zhuǎn)換通道的ID號。 當(dāng)寫入時，DB4:DB7必須全部為0.BUSY：轉(zhuǎn)換結(jié)果狀態(tài)輸出。BUSY在CONVST的最后一個下降沿變?yōu)楦?，并保持在轉(zhuǎn)換 過程中。一旦轉(zhuǎn)換完成或者轉(zhuǎn)換結(jié)果可以輸出時候，變?yōu)榈汀２⒃贑LKIN的第13個上升沿， BUSY的下降沿之前返回為采樣保持模式。CLKIN:轉(zhuǎn)換時鐘輸入端，轉(zhuǎn)換時間為：13*CLK

4、+T2。輸入時鐘頻率決定了轉(zhuǎn)換速率。CONVST_n:轉(zhuǎn)換開始引腳，當(dāng)CONVST下降沿，用來初始化轉(zhuǎn)換。并且從采樣模式變?yōu)?保持模式，在下降沿。WR_n:和 CS 一起，低邏輯電平用作給寄存器寫入數(shù)據(jù)。RD_n:和CS 一起用作轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀取，在CS為低時，在RD的下降沿將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù) 總線上。CS：片選信號。AGND:模擬地，輸入信號 參考 電平。VREFIN/OUT:參考輸入，推薦使用470nF的電容接到AGND去耦。VIN0:VIN7： 8通道模擬輸入。VDD：供電電壓。需要使用10uF和0.1uF的電容接到AGND去耦。W/B：字/字節(jié)位。當(dāng)W/B為高時，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以10位或者12位

5、字形式輸出到DB0:DB11。 當(dāng)為低時，字節(jié)使能，數(shù)據(jù)和通道ID被傳輸?shù)紻B0:DB7。DB8按照上面使用。當(dāng)不使用字功能 時候，需要連接到DGND。電氣特性：供電電壓：VDD： 2.75.25V VDRIVE： 2.75.25 注：這里VDRIVE需要考慮連接處理器 的電平類型。3.3或者5V。輸入頻率：700KHz25.5MHz轉(zhuǎn)換速率：5MHz轉(zhuǎn)換時間：13*CLK+15ns單端輸入范圍：RANGE=0,0VREF，RANGE=1,02VREFCODING=1時，為補(bǔ)碼輸出，用作雙極性，當(dāng)CODING=0，為普通二進(jìn)制碼。用作到哪極 性輸入。采樣保持：125ns電氣連接圖W5V SUP

6、PLYr-0&口 AD793&/AD7939Qvlh0W/B0 TO VREF/OTO 2- VREFCLKINcsRDWRBUSYCONVST2.5VVrefAGNDGNDDBQ0|1|_|_|01 NQUOXU一巨VreFIwVreFOUTdrive1。號3VSUPPLYJiO.ljjF EXTERNAL Vref C.47pF INTERNAL VREFFigure 19. Typicaf Connection DiagramTable 7. Control Register RiisMSBLSRDenDBW B9DBBDB7海DE5DB4DBMDB2DB1DBOPMlPMOCODING

7、RADD；ADD1ADD。MoonMODEQSHDWSEQRANGEPM1,PM0:用作用戶選擇ADC的工作方式。00：普通工作方式，最耗能量，但是速率最快；01：自動關(guān)閉方式：對每次轉(zhuǎn)換完畢后都會進(jìn)入關(guān)閉模態(tài)。10：自動等待方式：和01方式類似，不過會進(jìn)入等待。11：關(guān)閉工作方式：工作暫停。CODING：用作選擇轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出碼類型，CODING=0時，輸出為普通二進(jìn)制代碼，當(dāng) CODING=1時，輸出為補(bǔ)碼，這里，當(dāng)用到雙極性時候就會使用補(bǔ)碼，容易判斷負(fù)數(shù)。REF：參考電壓選擇位，當(dāng)為0時，外部電壓進(jìn)到輸入腳，當(dāng)為1時，使用內(nèi)部片上電壓。AD2:AD0：當(dāng)不使用順序控制寄存器時候，用來決定下

8、次轉(zhuǎn)換的通道；當(dāng)使用時，用來決 定通道的順序。MODE1： MODE0：選擇輸入類型，單極性或者雙極性或者差分。SHADOW:和SEQ 一起用來控制SHADOW寄存器的。SEQ：和SHADOW 一起控制寄存器的。RANGE:輸入范圍選擇位，當(dāng)該位為0時，選擇的是輸入范圍為0VREF。當(dāng)為1時，選 擇的是02VREF，此時，VDD必須為4.755.25V順序寄存器通過對控制寄存器中的SEQ和SHADOW進(jìn)行編程，可以控制轉(zhuǎn)換通道順序。寫控制寄存器用作順序編程：ADC專函需要13個時鐘周期，如果沒有13個時鐘周期，轉(zhuǎn)換將會放棄。對ADC施加12.5 個時鐘周期，然后，在CONVST的上升沿或者時鐘

9、下降沿進(jìn)行寫控制。SEQ 和 SHADOW 選擇：00配置方式表示：順序功能不使用，模擬輸入通道選擇由ADD0，ADD1,ADD2的地址為來進(jìn)行決定的。這些在 轉(zhuǎn)換前寫入控制寄存器。01配置方式表示：通道順序由SHADOW寄存器來進(jìn)行控制，通過DB0:DB7來進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)。在每個CONVST下降 沿來進(jìn)行編程。10如果SEQ和SHADOW為設(shè)置了，通道順序不被寫控制打斷。但是允許在控制寄存器中進(jìn)行替換。11這種配置方式由ADD0，ADD1，ADD2來進(jìn)行決定轉(zhuǎn)換通道順序。Table 12. Shadow Regi&ler Bit F unci ionsMSBLSBDB7DB6DB5油DB3DB

10、2DB1DBOVih7Vih6Vin5VlNIVih2VslVihO該寄存器是一個8為的寄存器，用來進(jìn)行順序控制的。數(shù)據(jù)在WR的上升沿將數(shù)據(jù)載入寄存器中，數(shù)據(jù)寫入寄存器在設(shè)置SEQ和SHADOW之前。ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY.Figure 24. SifigM-Endcd Msdw Connection Diagram單端輸入連接圖通道工作方式：Figure 3 k Tmditional Mlichannd Op&rrion Now這里：首先寫控制寄存器，配置輸出，設(shè)置SEQ和SHADOW為0,選擇轉(zhuǎn)換通道: 然后，初始化轉(zhuǎn)換通道，初始化讀周期，并

11、讀取轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)。初始化寫周期，寫控制寄存器，選擇專函通道，設(shè)置，0 0，到第二步。Figure 32. ProgrammableFlow Chart這里：先寫控制寄存器，設(shè)置工作模式，輸入輸出配置，設(shè)置0 1； 初始化寫周期，對SHADOW寄存器編程，選擇通道順序。WR為高時，在每一個CONVST的控制下進(jìn)行既定通道的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)WR為低時，在每個CONVST控制下進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是能夠受到控制寄存器重新寫入的打斷。F覲爬 33. Cons&cuUve ScjuencMode FfowChcrrt這里，對控制寄存器寫入，配置輸入輸出方式和操作模式，通過ADD2： ADD0選擇最后的專函 通道，設(shè)

12、置11；連續(xù)轉(zhuǎn)換，按照從通道0到設(shè)置的通道的一個一個轉(zhuǎn)換，直到從新回到0.在每一個CONVST控 制下；WR持續(xù)為高時。如果WR變?yōu)榈蜁r，設(shè)置10后才能從新進(jìn)行從0到既定通道的順序轉(zhuǎn)換。詳細(xì)參數(shù)：CONVST：在連續(xù)運(yùn)行模式下，用作轉(zhuǎn)換初始化和轉(zhuǎn)換開始，當(dāng)他變?yōu)榈蜁r，ADC的BUSY 信號變?yōu)楦?，直到轉(zhuǎn)換完畢時候，BUSY變?yōu)榈?，讀取完數(shù)據(jù)之后。從新將CONVST拉高，用 作下一次初始化或者轉(zhuǎn)換開始的準(zhǔn)備。當(dāng)為自動或者等待模式，他用作初始化電源開。CONVST信號下降沿用來初始化轉(zhuǎn)換和用來進(jìn)行是ADC進(jìn)行采樣。兩次轉(zhuǎn)換之間，CONVST 信號會拉高之后拉低，這個高的時間必須不小于t1=10ns

13、 （既是不能大于100MHz的工作頻率， 當(dāng)為25.5MHz時，時間為39ns。于是最大工作頻率25.5MHz是完全可以滿足要求的），然后拉 高發(fā)生在第14個時鐘周期后，不然不滿足13個時鐘周期就會轉(zhuǎn)換放棄。當(dāng)?shù)谝淮紊想姇r候，必須要有一個CONVST的上升沿來使采樣保持器采樣。這個采樣時間 為125ns，必須保證這個時間才能得到結(jié)果。然后將CONVST拉低，采樣保持器變?yōu)楸３蛛A段， 用來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然后在13個周期之后，也既是轉(zhuǎn)換完畢之后開始進(jìn)行采樣。注：每個采樣時間 不能低于125ns，不然數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。于是這里，需要計算下13個周期之后，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢 經(jīng)過的時間是不是能夠滿足我們的125n

14、s。也就是我們能夠最快轉(zhuǎn)換的時間。CLKINBUSYINTERNAL TRACKfHOLD有OBOTODD11DBO TO DB11CO NV STACQUISITION!TH REE STATEWITH AND RD TIED LOWOLD DATA DATAFigure 36. AD7938/AD7939 Pamiiel interface Conversion aryd Read Cycle Timing in Word Mode （W屈=1）til00ns mintl23030ns mint奇3030ns maxtH433ns min5050ns max這里可以看出，轉(zhuǎn)換結(jié)果的傳輸速率

15、其實還是很快的，能夠到達(dá)幾十納秒，這里，需要對后 面時間進(jìn)行處理，時期能夠滿足我們的125ns。數(shù)據(jù)讀取:Fiaura 37. AD793&/AD79i9 PardldIn rerfacKeac/ Q/d Timinq for Mode= 0數(shù)據(jù)讀取通過W/B來進(jìn)行讀取方式控制，當(dāng)W/R為高時，數(shù)據(jù)讀取方式采用字方式，12 位的讀取方式為DB0:DB11，10位的讀取方式為DB2:DB11。而當(dāng)W/R為低時，數(shù)據(jù)讀取方式 通過兩次來進(jìn)行讀取。10位時，DB0:DB1為0，DB2:DB7為低六位數(shù)據(jù)地位開始數(shù)據(jù)，下一次讀取時候，DB0:DB3為高位開始的高四位數(shù)據(jù)。DB5:DB7為轉(zhuǎn)換結(jié)果的通道

16、號。ti?3030ns maxData access ti me after RD,ti?33ns minBus relinquish time after RD5050ns maxBus relinquish time after RD.tl500ns minHBEN to RD setup time.tl600ns minHBEN to RD hold time.tl71010ns minMinimum time between reads/writes.tl800ns minHBEN to WR setup time.tig1010ns minHBEN to WR hold time.寫

17、數(shù)據(jù)：Figure 38.AD7933/AD7939 Parallel Interface一WrieTiming for Word Mode Op&raVot (W/8 =Figufc 29. AD7938/AD7939 Para!Id Interface一 Write Cyclo Timing for fiytpAfodi? Operation = 0)這里，當(dāng)W/B為高時，DB8/HBEN當(dāng)作數(shù)據(jù)IO，在WR控制下，通過DB0:DB11給控制寄 存器寫數(shù)據(jù)。當(dāng)W/B為低時，DB8/HBEN當(dāng)作控制方式，在WR控制下，通過DB0:DB7兩次操作寫入 數(shù)據(jù)。DB8/HBEN當(dāng)作是HBEN來使用

18、，決定了寫入數(shù)據(jù)的高或者低位。字的低字節(jié)寫入時， 應(yīng)該是先從低位開始DB0： DB7，寫入8位數(shù)據(jù)。高字節(jié)寫入時候，HBEN為高。寫入4位高位 數(shù)據(jù)，DB4:DB7 為 0.數(shù)據(jù)在寫入時，需要在WR拉低后保持一段時間t7,并且將數(shù)據(jù)鎖存進(jìn)器件的WR上升沿 還需要保持t8時間。WR和CS之間的t4和t5可以為0ns。5。50ns maxCLKIN falling edge to BUSY rising edge.U00ns minCS to WR setup time.t500ns minCSto WR hold time.161010ns minWR pulse width.V1010ns minD苗亦點叩 timp Kpfors WR.U1010ns minData hold after WR.tg1010ns minNew data valid before falling edge of BUSYtw00ns minCS to RD setup time.til00ns minCSto RD hold time.tu3030ns minRD pulse width