DS2450 A/D轉(zhuǎn)換器的特性與應(yīng)用

１ DS2450主要特性

? 用戶可編程設(shè)置輸入范圍（2.56V,5.12V）、分辨率（１～16位）和報(bào)警門(mén)限；

? 單電源工作(5V)；

? 很低的功耗：工作時(shí)2.5mW，空閑時(shí)2.5μW；

? 內(nèi)置多點(diǎn)控制器允許在一條公共單總線上對(duì)多個(gè)DS2450識(shí)別和操作；

? 響應(yīng)模擬電壓超過(guò)報(bào)警門(mén)限時(shí)的條件查找；

? 未用作模擬輸入的通道可用作閉環(huán)控制的漏極開(kāi)路的數(shù)字輸出；

? 直接與微處理器端口的一個(gè)引腳相連，并以16.3kbps的速率通信；

? 超速模式下通信速率可達(dá)142kbps；

? 片上16位CRC生成器能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性；

? 出廠前激光刻錄和經(jīng)過(guò)測(cè)試的64位唯一注冊(cè)號(hào)（8位族碼+48位序列號(hào)+8位CRC校驗(yàn)碼）能保證絕對(duì)的跟蹤能力，因?yàn)闆](méi)有兩個(gè)部分是相似的；

? 8位族碼規(guī)定了器件與總線命令者通信的需求；

? 工作溫度范圍從-40°Ｃ～+85°Ｃ；

? 緊湊，低成本，8引腳SOIC表面安裝封裝。

２ 引腳說(shuō)明

DS2450為8腳貼片式封裝，如圖１所示。

３ DS2450工作原理與設(shè)置

3.1 原理框圖

DS2450單總線四路A/D轉(zhuǎn)換器是一個(gè)具有四選一多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部組成原理框圖如圖２所示。

圖２中上部是工作電源。器件通過(guò)單總線或者從Vcc引腳取得功率。如果不用Vcc供電，器件在單總線為高期間把能量?jī)?chǔ)存在一個(gè)內(nèi)部電容器上，并且在單總線為低期間繼續(xù)以“寄生”功率為動(dòng)力工作，直到單總線為高時(shí)才補(bǔ)充寄生（電容器上）能量。這就提供了足夠的能量。要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，需要將單總線強(qiáng)上拉到 5V，或者使用Vcc供電。中部4個(gè)方框是單總線協(xié)議控制和CRC校驗(yàn)。每一個(gè) DS2450出廠前用激光刻錄注冊(cè)號(hào)，此注冊(cè)號(hào)包含一個(gè)唯一的48位序列號(hào)、一個(gè)8位CRC校驗(yàn)碼和一個(gè)8位族碼（20H）。DS2450的64位ROM 部分不僅是器件絕對(duì)唯一的電子標(biāo)識(shí)，而且是定位和尋址器件以實(shí)現(xiàn)控制功能的一種手段。CRC(Cyclic Redundancty Check)稱(chēng)為循環(huán)冗余碼檢測(cè)，是數(shù)據(jù)通信中校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸是否正確的一種常用方法。下部３個(gè)方框是A/D轉(zhuǎn)換器及選通和控制電路。

3.2 單總線協(xié)議

DS2450采用達(dá)拉斯公司數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯慰偩€協(xié)議。與DS2450的通信需要一根雙向線，典型地可以是單片機(jī)端口的一個(gè)引腳。單總線協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)如圖３所示。單總線命令者首先必須發(fā)送七個(gè)ROM功能命令中的一個(gè)命令。七個(gè)ROM功能命令分別是：①讀ROM（讀取64位注冊(cè)號(hào)）；②匹配ROM（總線上有多個(gè)DS2450時(shí)，尋址某個(gè)DS2450）；③查找ROM（系統(tǒng)首次啟動(dòng)后，需識(shí)別總線上各器件）；④條件查找ROM（只查找輸入電壓超過(guò)設(shè)置的報(bào)警門(mén)限值的DS2450）；⑤跳過(guò)ROM（總線上只有一個(gè)DS2450時(shí)，跳過(guò)讀ROM命令直接向器件發(fā)送命令，以節(jié)省時(shí)間）；⑥超速跳過(guò)ROM（超速模式下跳過(guò)讀ROM命令）；⑦超速匹配ROM（超速模式下尋址某個(gè)DS2450）。在成功執(zhí)行上述命令之一后，總線命令者可發(fā)送任何一個(gè)可使用的命令來(lái)訪問(wèn)存儲(chǔ)和控制功能。所有數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)都是從最低位開(kāi)始的。

3.3 器件存儲(chǔ)器

DS2450所有的寄存器都映射到一個(gè)由相鄰２４個(gè)字節(jié)組成的線性內(nèi)存范圍內(nèi)，分為3頁(yè)，每頁(yè)8字節(jié)。第一頁(yè)叫做轉(zhuǎn)換讀出頁(yè)，內(nèi)部邏輯將轉(zhuǎn)換結(jié)果放在此內(nèi)存區(qū)域以讓總線命令者讀取。從通道A最低地址00開(kāi)始，每個(gè)通道有一個(gè)16位的區(qū)域用來(lái)存放轉(zhuǎn)換結(jié)果，如表１所示。為節(jié)省篇幅，表１、表２、表３只列出了通道D。