16位串行模数转换器MAX1132的特性及应用Word格式文档下载.docx
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2MAX1132的引脚功能
MAX1132是可编程的单通道ADC,采用20引脚SSOP封装形式,其引脚排列如图1所示。
各引脚的功能如下
REF参考电压缓冲输出/ADC参考电压输入,可用作模数转换的参考电压;
REFADL参考带隙输出端/参考带隙缓冲输入端;
AGND模拟地;
AVDD+5V±
5%模拟电源;
DGND数字地;
SHDN关闭控制输入端;
P0、P1、P2分别为用户可编程输出0,1,2;
SSTRB串行选通输出端;
DOUT串行数据输出端;
RST复位引脚;
SCLK串行数据时钟输入端;
DVDD+5V±
5%数字电源;
DIN串行数据输入端;
CS片选端;
CREF旁路缓冲参考端;
AIN模拟输入端。
3工作原理
MAX1132通常由时钟将控制字节从串行数据输入端DIN打入其内部移位寄存器,以决定其工作模式并启动转换。
当CS变低或一次转换或校准结束以后,DIN端接收到的第一个逻辑1被定义为控制字节的开始位MSB。
在该位到达前,由时钟打入DIN的逻辑0均无效,DIN的每位数据均在每个SCLK的上升沿打入MAX1132内部移位寄存器。
值得注意的是如果在当前的转换完成以前,一个新的开始位被时钟打入的话,当前的转换就会被中断,同时开始新的输入信号采集。
MAX1132可用外部或内部时钟完成逐次逼近转换,但两种模式均用外部时钟将数据移入器件或从器件中移出。
在外部时钟模式下,数据的移入移出和转换步骤均由外部时钟控制。
内部时钟模式下的转换时钟由MAX1132内部时钟发生器产生,速率最高可达8MHz。
一般要求完成一次转换的周期是8个SCLK的整数倍。
MAX1132具有短采集24SCLK和长采集32SCLK两种工作模式。
单极性输入时,直接输出二进制数;
双极性输入时,输出的是二进制补码。
MAX1132还带有3个用户可编程的输出口P0、P1、P2,它们均采用推挽式CMOS输出,可用来驱动多路转换开关或PGA。
这三个编程口在缺省状态下的输出均为零,并且在硬件关闭模式期间均保持不变,此外,它们在上电置位时,也均被置零。
图2
4MAX1132的应用
在笔者研制开发的网络地电影像仪系统中,由于需要检测的地电信号的幅值范围较大,检测信号精度要求高,信号采集时间短,而且需要采集的信号通道多,因此对ADC的性能提出了很高的要求。
而MAX1132具有双极性转换模式,转换的电压范围可达到-12V~+12V,比其他ADC转换电压范围要宽;
它的精度达到16位,转换速度最高可达到200ksps,足以满足系统对精度和速度的要求;
虽然它内部没有集成多路转换开关,但本身带有三个用户可编程输出口,可以很方便地控制
一个多路转换开关,以满足系统信号采集通道多的要求;
MAX1132采用单电源供电,内部带有参考电压,可简化外围电路,而且使用方便。
基于以上特点,笔者选用了MAX1132。
图2为MAX1132与单片机进行接口的电路。
图中将MAX1132的CS与单片机P1.0脚相连,MAX1132的片选端由单片机经P1.0脚发出信号选通;
控制字节由单片机P1.1脚输出到ADC的DIN端;
转换结果则由P1.2脚从ADC的DOUT端读入单片机,读取转换数据的时钟SCLK可由P1.4脚依次发出高低电平来构成;
P1.3脚接至表示MAX1132工作状态的串行选通输出SSTRB,单片机则通过P1.3脚查询ADC的工作状态;
P0、P1、P2三个输出连接到多路转换开关以控制转换通道的切换,而进行逐次逼近转换的时钟则由MAX1132内部时钟发生器产生。
本应用选用MAX1132双极性、内部时钟、短采集模式的工作方式,其工作时序如图3所示。
图中,tACQ是采集输入信号的时间,tCONV是进行转换所需要的时间。
由图可以看出,MAX1132在片选CS有效、开始位由DIN端打入后即可开始对输入信号的采集,并一直到控制字节P2位进入其内部移位寄存器以后便可完成对输入信号的采集。
因此,当使用MAX1132的三个用户可编程输出口去控制一个多路开关时,要特别注意对输入通道的切换时间。
由于MAX1132在应用中需要在输入端连接一个缓冲放大器,而这个缓冲放大器在输入信号变化时需要一定的时间去响应信号的变化,所以输入通道应该在信号采集完成以后马上被切换,而不是在转换完成以后再切换。
也就是说,对MAX1132送当前转换通道的控制字节时,就要将下一通道的控制信号P2、P1、P0送入其内部移位寄存器中并打开多路开关的下一通道,以确保缓冲放大器有足够的时间响应信号的变化以准确完成转换。
此外,串行选通信号SSTRB在转换开始时为低,转换结束时变高,因此,可以利用它来对单片机产生中断或采用查询方式判断转换是否完成。
片选CS在这种工作方式下可以不保持为低。
转换进行时,可由一个内部寄存器存储转换的数据。
转换结束后,可由SCLK时钟在任意时刻将数据移出,转换结果的最高位MSB会在SSTRB变高后出现在DOUT上。
图3
下面给出一段完整的转换和控制程序,以供参考
STARTCLRP1.0;
片选有效
MOVA,#0A0H;
控制字节
MOVR2,#08
DINCLRP1.4
RLCA
MOVP1.1,C;
送控制字
SETBP1.4
DJNZR2,DIN
CLRP1.4
SETBP1.0
WAITJNBP1.3,WAIT
STORBMOVR7,#16
CLRP1.0
LOOPMOVC,P1.2;
读结果
MOVA,31H
MOV31H,A;
存高8位
MOVA,30H
MOV30H,A;
存低8位
DJNZR7,LOOP
SASJMPSA
END
5结束语
新型ADC芯片MAX1132与一般ADC芯片相比,由于其仅需单一+5V供电,同时带有内部基准电压且外围电路简单,因而可简化电路设计。
同时,基于MAX1132的串行接口也易于与单片机进行连接,而且占用单片机口线少,因而能用于较为复杂的系统开发。
《原生生物的主要类群》习题
一、选择题
1、桃花的下列结构中,经过发育最终成为果实的是()
A、子房B、子房壁C、胚珠D、受精卵
2、呼吸作用的实质是()
A、分解有机物,贮存能量B、分解有机物,释放能量
C、合成有机物,贮存能量D、合成有机物,释放能量
3、旱地里的农作物被水淹没后,要及时排涝,主要是为了促进()
A、叶的光合作用B、叶的蒸腾作用
C、根的呼吸作用D、根的吸水
4、农业生产中对农作物进行合理密植主要是为了()
A、提高作物对水分的吸收B、提高作物对土壤中无机盐的利用率
C、提高作物的蒸腾作用D、提高作物的光合作用
5、下列关于光合作用原料的叙述中,不正确的是()
A、光合作用的原料是二氧化碳B、光合作用的唯一原料是二氧化碳
C、二氧化碳和水都用于制造淀粉D、二氧化碳和水都是光合作用的原料
6、晚上,将金鱼藻放在盛有水的试管中,将试管先后放在离白炽灯如下距离处,在相同时间内试管内产生气泡数量最多的是()
A、10厘米B、20厘米C、30厘米D、40厘米
7、贮藏蔬菜、水果要保持低温,这是因为()
A、温度低,减少细菌病害B、温度低,呼吸作用弱,有机物消耗少
C、温度低,促进光合作用积累D、温度低,蒸腾作用弱
二、实验探究题
1、下面是验证“绿叶在光下制造淀粉的实验”的具体步骤,请回答有关问题:
①把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
②用黑纸把一片叶的一部分的正面和背面盖住,然后移到阳光下,照射3小时~4
小时。
③剪下遮光的叶片,去掉黑纸。
④将叶片放在盛有酒精的小烧杯中,再放入大烧杯内隔水加热,叶片颜色逐渐由变成。
⑤取出叶片,用清水漂洗干净。
然后放在培养皿里,向叶片滴加碘液。
⑥稍停片刻,用清水冲洗掉碘液。
这时可以看到,叶片遮光部分呈色,没有遮光的部分呈色。
(1)步骤①的作用是:
。
(2)步骤④中酒精的作用是:
(3)这个实验说明了:
2、有一次小明上街买回来一袋黄豆芽放在阳光下,下午去打开一看,发现许多黄豆芽变成了“绿豆芽”,小明觉得奇怪,他把这一发现告诉了同学们,他们决定把问题搞清楚,请你和他们一起去探究。
(1)你的问题是:
______________________能影响叶绿素的产生吗?
(2)针对你提出的问题,请作出假设:
____________对叶绿素的产生有影响。
(3)设计实验方案:
A、取一定数量的新鲜的黄豆芽分成两份,分别放在甲、乙两个容器中。
B、把甲放在___________下培养,把乙放在__________处培养。
(4)该实验的预期效果是:
甲中的黄豆芽_______绿,乙中的黄豆芽_______。
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- 16 串行 转换器 MAX1132 特性 应用
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