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1 AD7858的主要特性
; U% K! x2 W6 z' p% { AD7858是AD公司推出的12位串口、高速、低功耗、逐次逼近式AD转换器。它可在3～5.5 V的电压下工作，其数据通过率高达200 kSPS。该芯片内含一个低噪声、宽频带的跟踪/保持放大器，可以处理高达200 kHz的宽频信号。
* Q1 a. n- n0 S$ e AD7858很容易与微处理器或DSP接口。输入信号从CONVST的下降沿开始被采样(此位可通过硬件引脚或软件位操作)，转换也从此点启动。忙信号线在转换起始时为高电平，之后在400μs后跳变为低电平以表示转换结束。& @8 i. F+ M& g9 ~; X! g+ l: ]
AD7858的主要特性如下：% V( a z1 D+ L) q3 a
◇支持3～5.5 V电压供电;
5 [9 |! U# q- Q1 E ◇上电时，具有系统自动校准(校验芯片本身或芯片外设是否出错)和自动自校准(校验校准寄存器是否出错)的功能;6 B1 L, V$ J2 [& B, k; x
◇具有高速串行接口;
# |- p% H+ J+ @8 z! z& z ◇低功耗。在3 V电压下，功耗仅为12 mW;
$ U- T$ h9 j; N3 f ^) S( l ◇片内集成有高性能的抽样和保持放大器，输入信号可以采用单端输入方式，也可以采用差分输入方式;9 L" H) f+ X) Q- |+ T8 {
◇AD7858芯片能够支持用硬件或软件启动AD转换;
, U, K4 K" }2 _, s ◇转换完成自动进入休眠模式，休眠时的功耗为25μw;, H! W2 t7 m3 l# c2 O
◇采用24引脚DIP、SOIC或TSSOP等多种封装形式。9 d2 h/ y5 R# x* c- o
2 AD7858的引脚功能
; n# f1 g5 C% l" a# J3 } AD7858的主要引脚功能如下：! o, P W; ]$ z; ~' L
CONVST：转换开始位。当时钟下降沿到来时，系统为保持模式，且开始进行数模转变。如此脚不用，应与DVDD相连;+ T$ l. E, R2 V P6 z8 a3 C
BUSY：忙信号输出端。用于表明器件所处的状态。在CONVST下降沿或CAL上升沿之后，忙信号变为高电平，并在转换期间保持高电平。一旦转换结束并将转换结果存入输出寄存器，该端复位为低电平;2 f/ a0 g* S2 O$ x+ k. Z( e
SLEEP：休眠或低功耗模式。该脚为低时，器件处于休眠模式，如若此时不存在数模转换或校准工作，那么，所有的电路(包括内部参考电压)，全处于关断模式;若该脚为1，则器件正常运行。如若休眠模式只用软件控制，那么，此脚始终为高电平;
) J9 `; u; |0 X, ?! c REFIN/REFOUT：参考输入/输出。此脚可作为模数转换的内部参考电压，并可通过串联电阻与内部电路相连;
% }/ N& S' N9 I- d1 T: ^9 D 3硬件设计
) M4 }8 A. e0 a7 n2 e2 z6 g5 t3 O r* c DSP与AD7858芯片的连接方法如图2所示。设计时，模拟电源和模拟地、数字电源和数字地都应通过电容网络去耦，以减小电源输入噪声。为了得到较好的信噪比，可将AGND与DGND连在一起，并采用单端输入，同时选择两路单独的通道AIN1、AIN4;SLEEP引脚与DVDD相连，表明此时的休眠模式只受软件控制;CAL引脚可通过0.01μF与DGND连接，转换结果将以16位二进制从DOUT输出，并通过SPISOMI回送给DSP。该数据的前4位始终为0。在BUSY位为低电平时，DSP将向AD7858发送CONVST信号，并在CONVST的下降沿开始转换。该电路的给定主脉冲频率为4MHz，系统可通过I/O口向AD7858发送同步信号SYNC。
- N0 ^$ q! F4 c 4软件设计) X0 \! [* q7 o1 ?1 n
软件设计的主要任务是完成数据采集。本设计，采用TI公司的TMS320LF2407A芯片作为主机。系统调试环境为CCS2.0版本。并采用C语言编程。; |, v8 ~) j( C* h1 z
5结束语 }( y1 U# E" X" S( e& C6 l
S该DSP的最高采样电压为3.3 V，AD转换器(AD7858)则为12位转换器，因此，除去一位最高位(符号位)，也就是说：该电路具有11位采样精度。
& S; k, Y' a$ N2 w) B& f2 b 另外应当指出的是，在实际应用中，模拟地和数字地最好采用地层的形式，且模拟地和数字地应在芯片下单点接地。由于AD7858模/数转换器是采用串口并通过串行方式输出数据，而这种数据输出口与并口相比，其管脚较少，因而能节省器件在PCB板中所占的空间，比较适用于各类小型装置。
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发表于 2018-10-18 10:45
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