MAX120在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用(圖)

引言
　　max120是美國(guó)maxim公司近來(lái)新推出的產(chǎn)品，采用bicmos工藝生產(chǎn)的帶采樣電路的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并且集跟蹤/保持器(t/h)、精密電源于一體。它的轉(zhuǎn)換時(shí)間是1.6μs,采樣率是500ksps，內(nèi)外采樣模式可選，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式可選，輸入電壓為±5v，極限值為±15v，功耗為210mw，全溫度下無(wú)丟失碼，能方便的與一般微處理器接口，適合于高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，滿足高速、高精度數(shù)據(jù)處理的要求。

下面簡(jiǎn)要介紹芯片的主要引腳及功能。
● mode為方式輸入端。當(dāng)mode=vdd時(shí)，int/busy用做一個(gè)中斷信號(hào)；當(dāng)mode=open或mode=dgnd時(shí)，int/busy用作busy輸出；
● convst是轉(zhuǎn)換開(kāi)始輸入端，在波形的下降沿時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)始；
● int或busy的輸出表示轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)；
● cs是片選端，低電平有效，當(dāng)為低電平時(shí)，允許三態(tài)數(shù)據(jù)輸出；當(dāng)convst和rd都是低電平時(shí)，在cs的下降沿啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換。
● rd是讀輸入端，低電平有效，當(dāng)為低電平時(shí)，允許三態(tài)數(shù)據(jù)輸出；當(dāng)convst和rd都是低電平時(shí)，在rd的下降沿啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換。

工作模式
　　max120有5種工作模式。
　　● 全控制模式(模式1)：為用戶提供了最大的控制能力，以控制轉(zhuǎn)換的開(kāi)始和取數(shù)操作。全控制方式用于插入或不能插入等待狀態(tài)的微處理器系統(tǒng)(μp)，可與dsp的總線接口。
　　● 獨(dú)立模式(模式2)和連續(xù)轉(zhuǎn)換模式(模式5)：是用于沒(méi)有處理器的系統(tǒng)，或用于基于處理器的系統(tǒng)，即系統(tǒng)中adc和處理器是通過(guò)先進(jìn)先出(fifo)緩沖器或直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(dma)來(lái)接口的，一般不直接與dsp發(fā)生聯(lián)系。
　　● 慢存貯模式(模式3)：主要用于在adc轉(zhuǎn)換期間處理器能被強(qiáng)制進(jìn)入等待狀態(tài)的系統(tǒng)，可以與dsp的總線接口。
　　● rom方式(方式4)：用于處理器不能被強(qiáng)制進(jìn)入等待狀態(tài)的系統(tǒng)，可以與dsp的總線接口。

　　在這5種工作方式下，轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)由3個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)(convst、rd或cs)之一來(lái)控制。在任何一種方式下，要開(kāi)始轉(zhuǎn)換都必須使convst為低電平，一旦進(jìn)入了轉(zhuǎn)換，就不能再啟動(dòng)。讀操作由rd和cs來(lái)控制，要讀出輸出數(shù)據(jù)，這個(gè)兩數(shù)字輸入信號(hào)都必須為低電平，int/busy輸出轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)決定最近一次轉(zhuǎn)換時(shí)間何時(shí)有效。

　　另外，方式輸入端mode對(duì)int/busy的輸出有如下規(guī)定：

　　如果mode=vdd，int/busy是一個(gè)中斷信號(hào)，此時(shí)，int/busy為低電平，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀出后，int/busy重新返回高電平。
如果mode開(kāi)路或與數(shù)字地相連，int/busy就作busy輸出，此時(shí)，轉(zhuǎn)換啟動(dòng)時(shí)int/busy變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換后升為高電平，數(shù)據(jù)在d0～d11處有效。

max120接口實(shí)例
　　一般模擬信號(hào)在進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換之前必須經(jīng)過(guò)緩沖放大，以減少對(duì)a/d轉(zhuǎn)換器的沖擊。此接口電路采用了lf353高速集成運(yùn)放組成信號(hào)緩沖放大器，如圖所示。
　　模擬信號(hào)由ain端輸入。clkin是a/d轉(zhuǎn)換器的a/d轉(zhuǎn)換脈沖輸入端，此脈沖信號(hào)取自單片機(jī)ale端，單片機(jī)可用80c32。convst接到單片機(jī)的p1.0口，在脈沖下降沿啟動(dòng)一次a/d轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)的輸出由片選cs和rd控制；y0、y1、y2取自與單片機(jī)相連的譯碼器的輸出端。y0和rd控制a/d轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出，在y0有效時(shí)，rd的下降沿輸出數(shù)據(jù)，rd上升沿經(jīng)反向器反向后作為鎖存器74f373的輸入鎖存脈沖，將轉(zhuǎn)換輸出的12位數(shù)據(jù)鎖存在2個(gè)鎖存器中。y1和rd用于控制讀取鎖存器中的低8位數(shù)據(jù)；y2和rd用于控制讀取鎖存器中的高4位數(shù)據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)
　　用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的a/d轉(zhuǎn)換芯片有很多，其應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛，max120作為a/d家族的新成員，即延續(xù)了目前已有產(chǎn)品的功能，在數(shù)據(jù)采集的速度和精度上也有了很大程度的提高，在語(yǔ)音、噪聲等信號(hào)處理系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)性能要求較高的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，作為數(shù)據(jù)采集部件非常理想。