1 概述

　　title="ADSl258">ADSl258是TI公司推出的一款高精度,、低功耗,、低噪聲的16通道(多路復(fù)用的)24位△一∑型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其內(nèi)部集成了輸入多路復(fù)用器,、模擬低通濾波器,、數(shù)字濾波器等功能。內(nèi)部有多種控制寄存器,，用戶通過(guò)不同的配置得到不同的A／D采樣速率,、采樣模式、A／D轉(zhuǎn)換精度等,。適用于對(duì)性能,、功耗要求高、模擬通道要求多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),。

　　2 ADSl258主要特點(diǎn)及引腳功能

　　2．1 主要特點(diǎn)

　　△一∑ADC,，24位轉(zhuǎn)換精度，定通道采樣速率為125 Ks／s(可編程),，自動(dòng)通道檢測(cè)通道采樣速率為23．7 Ks／s(可編程),；

　　模擬輸入多路復(fù)用器可配置成8路差分輸入或16路單極輸入。多路復(fù)用器的輸出可通過(guò)外部獲得,，這就能在ADC輸入之前采用共享的信號(hào)調(diào)節(jié)通道,；

　　0．5μV／℃的失調(diào)漂移、最大0．001 0％的滿量程整數(shù)非線性誤差,；

　　工作電壓范圍為2．7～5．25 V,；

　　內(nèi)部帶有針對(duì)低噪聲性能進(jìn)行了專門優(yōu)化的5階正弦數(shù)字濾波器,；

　　帶有串行外設(shè)接口(SPI)；

　　與其他ADC相比,，ADSl258具有精度高,、轉(zhuǎn)換數(shù)率快、功耗低,、工作性能好等特性,，適用于設(shè)備與系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集,、醫(yī)療,、航空電子、測(cè)試測(cè)量等多通道應(yīng)用場(chǎng)合,。

　　2．2 引腳功能

　　ADSl258采用QFN一48小型封裝,，各引腳功能定義如下：

　　AINO～AINl5：模擬信號(hào)輸入端；

　　GPl00~GPl07：GPIO信號(hào)輸入／輸出端,；

　　CLKSEL：時(shí)鐘信號(hào)選擇輸入端,；

　　SCLK：SPI接口時(shí)鐘輸入端；

　　DIN：SPI接口數(shù)據(jù)輸入端,；

　　DOUT：SPI接口數(shù)據(jù)輸出端,；

　　DRDY：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好輸出端；

　　START：數(shù)據(jù)開始轉(zhuǎn)換信號(hào)輸入端,；

　　CS：SPI接口片選端,；

　　VREFN：參考電壓輸入端(+)；

　　VREFP：參考電壓輸入端(一),；

　　ADCINN：模擬差分輸入端(一),；

　　ADCINP：模擬差分輸入端(+)；

　　MUXOUTN：多路復(fù)用器差分輸出端(一),；

　　MUXOUTP：多路復(fù)用器差分輸出端(+),；

　　DVDD：數(shù)字電源，2．7~5．25 V,；

　　RESET：復(fù)位端,。[next]

　　2．3 結(jié)構(gòu)原理

　　圖l為ADSl258的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。ADSl258主要由模擬多路開關(guān)(MUX),、可共享的信號(hào)調(diào)理通道,、4階△一∑ADC、5階正弦數(shù)字濾波器,、SPI接口,、GPIO接口、時(shí)鐘發(fā)生器,、控制器等組成,。模擬信號(hào)從AINO～AINl5引腳輸入,，通過(guò)多路模擬開關(guān)可將其配置成8路差動(dòng)輸入或16路單極輸入，通過(guò)共用的信號(hào)調(diào)理通道,，輸入到4階△一∑ADC實(shí)現(xiàn)24位A／D轉(zhuǎn)換,，通過(guò)數(shù)字濾波器，最終以SPI接口的形式輸出數(shù)字信號(hào),。在使用外部可共享的信號(hào)調(diào)理通道時(shí),，根據(jù)實(shí)際情況，可關(guān)閉所使用的調(diào)理通道,，只需將寄存器CONFIGO的第4位(BYPAS)置0即可關(guān)閉外部調(diào)理通道，直接在ADSl258內(nèi)部實(shí)現(xiàn)連接,。但是,，在大多數(shù)使用條件下，為獲得更高的A／D轉(zhuǎn)換精度,，建議使用外部信號(hào)調(diào)理通道,。

   　ADSl258采用4線制(時(shí)鐘信號(hào)SCLK、數(shù)據(jù)輸入DIN,、數(shù)據(jù)輸出DOUT和片選)SPI通信方式,，由于ADSl258無(wú)法控制SPI何時(shí)開始傳輸，而是由主機(jī)控制數(shù)據(jù)傳輸,，因此ADSl258只能工作在SPI通信的從模式下,，設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò)各種主控制器控制ADSl258片上的寄存器，并通過(guò)SPI接口讀寫這些寄存器,。通過(guò)SPI接口進(jìn)行通訊時(shí),，必須保持CS信號(hào)為低電平，DRDY引腳用于表明轉(zhuǎn)換是否完成,，DRDY為低時(shí),，說(shuō)明轉(zhuǎn)換已完成，可以直接通過(guò)通道讀取數(shù)據(jù)或通道讀數(shù)據(jù)命令從DOUT引腳上讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),。SPI通信,，可同步發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)也可利用SCLK和DIN,，DOUT信號(hào)同步移動(dòng),。在SCLK的下降沿，系統(tǒng)通過(guò)DIN向ADSl258發(fā)送數(shù)據(jù),；而在SCLK的上升沿,，系統(tǒng)則通過(guò)DOUT從ADSl258讀取數(shù)據(jù)。DlN和DOUT也通過(guò)一條雙向信號(hào)線與主控制器相連,。圖2給出SPI通訊時(shí)序圖,。