基于串行總線的測量儀器模擬節(jié)點設(shè)計

不同串行設(shè)備的工作時序不盡相同，為保證處理器與串行設(shè)備之間的通信需要對串行總線通道進行必要的初始化設(shè)置。這些設(shè)置主要包括設(shè)備的主從模式(通常設(shè)置處理器為主設(shè)備)、移位率、時鐘極性和相位等屬性對利用GPIO接口編程模擬串行總線的應(yīng)用，還需要根據(jù)串行器件的時序特點編程設(shè)置相應(yīng)的輸出／輸出管腳和工作時序。
串行ADC通常通過其內(nèi)置控制寄存器以控制字的方式來實現(xiàn)一系列的控制操作，如采樣模式、參考選擇、通道選擇以及A／D轉(zhuǎn)換等。針對擬選擇的模擬節(jié)點，通過軟件控制相關(guān)電路完成信號調(diào)理后，對鎖存器相應(yīng)位進行操作來選擇相應(yīng)的串行ADC工作，利用串行總線向串行ADC寫入控制字來啟動對指定模擬節(jié)點信號的轉(zhuǎn)換操作(如果支持軟件啟動)。
處理器通過串行總線接口讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，進行必要的運算和處理后獲得模擬節(jié)點監(jiān)測信號的真實結(jié)果，從而進行相應(yīng)的操作和處理。
在具體的編程中，串行總線應(yīng)根據(jù)串行ADC的具體總線接口形式和時序特點進行設(shè)置，這一點務(wù)必注意，以免無法建立通信連接。不同串行ADC的讀寫時序不盡相同，編程時需要格外注意。此外，通過串行總線進行讀寫操作時，需要根據(jù)讀寫數(shù)據(jù)的位數(shù)保證足夠的時鐘個數(shù)，以免無法正常讀寫。
對于掛接在總線的其它設(shè)備的控制操作，可根據(jù)具體設(shè)備的特點，參考類似的方式予以編程實現(xiàn)。

4 結(jié)束語
基于串行總線的模擬節(jié)點設(shè)計方案不但實現(xiàn)簡單，成本低廉，而且還具有電磁輻射小、體積小、可擴展能力強等優(yōu)點，可以方便、靈活地根據(jù)實際電路的需求進行通道擴展。基于這種設(shè)計思想的軟硬件方案已經(jīng)在筆者所從事的系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并取得了令人滿意的效果。