AD7674和C8051 F060構成的數據采集系統
3 A/D轉換
本文中的AD7674采用NORMAL模式進行數據采樣轉換。在這種模式下對采樣轉換之間的時間沒有限制,這樣可同時保證高的轉換精度和采樣速率。
CNVST信號控制AD7674轉換的開始,一旦轉換開始就不能放棄或重新開始,直到轉換完成。CNVST信號與CS和RD互不干擾。
AD7674的并口總線寬度可配置為18位、16位或8位。數據既可以在每次轉換完成后讀出,也可在下一次轉換過程中讀出,讀數據時序如圖3所示。然而在轉換過程讀數據模式中,推薦在前半轉換周期讀數據,這樣可以避免數字接口和模擬轉換電路之間潛在的數據沖突。本文采用的是8位并口總線寬度,配置為 MODE0=0,MODE1=1,以便于和單片機進行數據傳輸。
值得注意的是在讀取A/D轉換數據時,采用轉換完畢后讀取數據。要保證時序關系正確,一定要在數據轉換結束,而下一次轉換開始之前把數據讀走;假如讀取數據時數據轉換沒有結束或剛啟動下一次數據轉換,則會造成讀取數據錯誤。本文采用CPLD經由外部有源晶振進行分頻,產生轉換信號CNVST與讀信號RD相關,使得RD信號和CNVST信號同步,從而保證讀取的采集數據正確無誤。
4 軟件編程
在軟件編制時,首先要對單片機C8051F060進行初始化和對AD7674進行配置,再啟動轉換信號進行數據轉換和讀取數據。單片機C8051F060的初始化包括對單片機的I/O端口、交叉開關和系統時鐘的初始化。AD7674配置包括轉換模式、總線接口數據方式和采樣數據存儲格式的配置。部分源代碼程序如下:
結 語
本文詳細介紹了高速率、高精度的18位AD7674與C8051F060之間并口通信的接口電路及其軟件設計。該嵌入式數據采集系統設計簡潔,在Keil 集成開發環境下采用單片機C語言編寫、調試完成。由于數據采集系統可應用于各種信號處理系統中,具有很高的推廣價值。本文采用的單片機配置靈活,傳輸速度快,接口采用并口通信,可實現嵌入式數據采集系統高速數據傳輸;同時AD7674與AD7678、AD7679等18位SAR ADC以及AD7621、AD7623等16位高速SAR ADC引腳相兼容,從而大大增強了系統開發的靈活性和拓展性。
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