A／D轉(zhuǎn)換器CS5550與單片機(jī)的接口程序設(shè)計(jì)

摘要：分析雙通道低成本A／D轉(zhuǎn)換器CS5550的接口特點(diǎn)，以ATmegal6單片機(jī)為例設(shè)計(jì)CS5550與單片機(jī)的接口電路。經(jīng)過(guò)對(duì)ATmegal6單片機(jī)SPI口的分析，詳細(xì)討論使用硬件SPI接口和軟件模擬SPI兩種方式的程序設(shè)計(jì)，并給出相應(yīng)的軟件流程圖。最后對(duì)CS5550的兩種接口方式進(jìn)行比較。
關(guān)鍵同：模數(shù)轉(zhuǎn)換器；CS5550；單片機(jī)；接口程序

現(xiàn)代智能化儀器儀表中A／D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)是重要組成部分。串行MD轉(zhuǎn)換器的串口信號(hào)線數(shù)目較少，在數(shù)據(jù)采樣速率較低的系統(tǒng)中有利于降低硬件間連線的復(fù)雜度，節(jié)省單片機(jī)的接口資源。在CS5550的性能特點(diǎn)及其片上串行接口的基礎(chǔ)上，給出CS5550與單片機(jī)的接口程序設(shè)計(jì)方案。

1 CS5550的主要性能及接口特點(diǎn)
CS5550是Cirrus Logic公司推出的一款雙通道低成本△-∑型A／D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部集成有2個(gè)△-∑A／D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)放大器、1個(gè)串行接口以及1個(gè)溫漂為25 ppm／℃的2．5 V參考電壓源。CS5550在兩個(gè)通道上都具有24位寄存器，其中通道1具有13位有效位，通道2具有10位有效位口。
CS5550片上集成有1個(gè)雙向數(shù)字串行接口，包括(片選信號(hào))、SDI(數(shù)據(jù)輸入)、SDO(數(shù)據(jù)輸出)和SCLK(串行時(shí)鐘)4條控制線。該串口與標(biāo)準(zhǔn)SPI接口協(xié)議兼容，可與帶有SPI接口的單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。另外，CS5550還有一個(gè)中斷輸出引腳，可通過(guò)配置其屏蔽寄存器(Mask Register)來(lái)設(shè)定中斷，并可通過(guò)軟件修改配置寄存器中的“IMODE IINV”位來(lái)決定中斷的產(chǎn)生方式(高／低電平或上升／下降沿有效)。

2 單片機(jī)的SPI接口與CS5550連接
SPI接口是由Motorola公司最先推出的，目前很多型號(hào)的單片機(jī)都集成有SPI接口，如ATMEL公司的ATmega8、PIC公司的PICl6F877、Analog Devices公司的ADuC812等。用戶可使用單片機(jī)所提供的SPI接口與CS5550直接連接。這里以ATmegal6單片機(jī)為例討論使用單片機(jī)的SPI接口實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)CS5550的操作。
2．1 ATmegal6的SPI接口及其與CS5550的連接
ATmegal6單片機(jī)內(nèi)部的SPI接口可完成全雙工、3線同步數(shù)據(jù)傳輸。它支持主／從機(jī)操作模式，作為主機(jī)時(shí)具有倍速模式(CK／2)；具有寫(xiě)碰撞標(biāo)志檢測(cè)、傳輸結(jié)束中斷標(biāo)志、7種可編程的比特率，并可設(shè)置LSB或MSB首先發(fā)送。在實(shí)際使用該SPI接口時(shí)，需要將MOSI(主機(jī)輸出從機(jī)輸入)、MISO(主機(jī)輸入從機(jī)輸出)、SCK(串行時(shí)鐘)、(從機(jī)選擇)引腳依次與CS5550的SDI、SDO、SCLK、引腳相連，如圖1所示。