主流A/D轉(zhuǎn)換芯片學(xué)習(xí)詳解（1）：美信MAX197

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換的速度和精度又決定了采集系統(tǒng)的速度和精度。MAX197是Maxim公司推出的具有12位測(cè)量精度的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片，只需單一電源供電，且轉(zhuǎn)換時(shí)間很短（6us），具有8路輸入通道，還提供了標(biāo)準(zhǔn)的并行接口——8位三態(tài)數(shù)據(jù)I/O口，可以和大部分單片機(jī)直接接口，使用十分方便。

　　MAX197簡(jiǎn)介

MAX197芯片是多量程(±10V，±5V，0～10V，0～5V)、8通道、12位高精度的A/D轉(zhuǎn)換器。它采用逐次逼近工作方式，有標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)接口。三態(tài)數(shù)據(jù)I／O口用做8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，數(shù)據(jù)總線(xiàn)的時(shí)序與絕大多數(shù)通用的微處理器兼容。全部邏輯輸入和輸出與TTL／CMOS電平兼容。新型A／D轉(zhuǎn)換器芯片MAX197與一般A/D轉(zhuǎn)換器芯片相比，具有極好的性能價(jià)格比，僅需單一＋5V供電，且外圍電路簡(jiǎn)單，可簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。
1、特性
（1）12位分辨率，1/2LSB線(xiàn)形度；
（2）單+5V供電；
（3）軟件可編程選擇輸入量程： 10V， 5V，0~+5V，0~+10V；
（4）輸入多路選擇器保護(hù)： 16.5V
（5）8路模擬輸入通道；
（6）6us轉(zhuǎn)換時(shí)間，100kSPS采樣速度；
（7）內(nèi)/外部采集控制；
（8）內(nèi)部4.096V或外部參考電壓；
（9）兩種掉電模式；
（10）內(nèi)部或外部時(shí)鐘。

MAX197轉(zhuǎn)換的基本原理

　　MAX197無(wú)需外接元器件就可獨(dú)立完成A/D轉(zhuǎn)換功能。它可分為內(nèi)部采樣模式和外部采樣模式，采樣模式由控制寄存器的D5位決定。在內(nèi)部采樣控制模式（控制位置0）中，由寫(xiě)脈沖啟動(dòng)采樣間隔，經(jīng)過(guò)瞬間的采樣間隔（芯片時(shí)鐘為2MHz時(shí)，為3ms），即開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換。在外部采樣模式（D5=1）中，由兩個(gè)寫(xiě)脈沖分別控制采樣和A/D轉(zhuǎn)換。在第一個(gè)寫(xiě)脈沖出現(xiàn)時(shí)，寫(xiě)入ACQMOD為1，開(kāi)始采樣間隔。在第二個(gè)寫(xiě)脈沖出現(xiàn)時(shí)，寫(xiě)入控制字ACQMOD為0，MAX197停止采樣，開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換。這兩個(gè)寫(xiě)脈沖之間的時(shí)間間隔為一次采樣時(shí)間。當(dāng)一次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，MAX197相應(yīng)的INT引腳置低電平，通知處理器可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。內(nèi)部采樣模式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)序?qū)τ谀M到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，時(shí)序要求非常嚴(yán)格，由于MAX197的數(shù)字信號(hào)輸出引腳是復(fù)用的，要正確讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果，時(shí)序要求尤其重要。在一次采樣開(kāi)始前，可以通過(guò)單片機(jī)的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)把這些控制字寫(xiě)入MAX197來(lái)初始化相應(yīng)的參數(shù)。然后按照一定的時(shí)序進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。
　

　　

　　圖1 MAX197引腳定義視圖

引腳功能介紹

MAX197具有四種不同的封裝：DIP28，寬SO，SSOP和陶瓷SB封裝。
1腳（CLK）：時(shí)鐘輸入。外部時(shí)鐘輸入時(shí)，由此引腳輸入電平與TTL或CMOS兼容的時(shí)鐘。內(nèi)部時(shí)鐘模式時(shí)，該腳與地之間接一電容，以確定內(nèi)部時(shí)鐘頻率，當(dāng)f=1.56MHz時(shí)，外接電容的典型值CCLK=100PF。
2腳（ ）：片選線(xiàn)，低電平有效。
3腳（ ）：當(dāng) 為低電平時(shí)，在內(nèi)部采集模式下， 的上升沿將鎖存數(shù)據(jù)，并啟動(dòng)一次采集和一次轉(zhuǎn)換周期；在外部采集模式下， 的第一個(gè)上升沿啟動(dòng)采集，第二個(gè)上升沿結(jié)束采集，并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換周期。
4腳（ ）當(dāng) 為低電平時(shí)， 得下降沿將允許讀取數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)。
5腳（HBEN）用于切換12位轉(zhuǎn)換結(jié)果。此腳為高電平時(shí)數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)為高4位，此腳為低電平時(shí)數(shù)據(jù)總上的數(shù)據(jù)為低8位。

max197典型程序#e#
max197 c程序
對(duì)于學(xué)max197的人來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，這個(gè)程序不難，絕對(duì)可以看懂它：
以下兩個(gè)是。H文件的，你們另外保存一下就行了
#includereg52.h>
#includeintrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#includedelay.h
#includechuankou.h
sbit MAX197_CS=P0^0;
sbit MAX197_WR=P0^1;
sbit MAX197_RD=P0^2;
sbit MAX197_HBEN=P0^3;
uchar premp,temp1;
void MAX197_Write(char temp)
{


MAX197_CS=1;
MAX197_WR=1;
delays(1);
MAX197_CS=0;
_nop_();
_nop_();
MAX197_WR=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
P1=temp;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
MAX197_WR=1;
_nop_();
MAX197_CS=1;
delayl(5);

}
long int MAX197_Read()
{
long int premp;
uint TempL,TempH;
delayl(2);
MAX197_HBEN=0;
_nop_();
MAX197_CS=0;
MAX197_RD=0;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
TempL=P1;
delayl(600);
MAX197_HBEN=1;
delayl(600);
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
TempH=P1;
delays(1);
MAX197_RD=1;
MAX197_CS=1;
premp=TempH*256|TempL;
return premp;
}