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D转换器的特性与应用

发布时间:2020-07-21 18:51:12 阅读: 来源:吊带厂家

DS2450是美国达拉斯(Dallas)半导体公司1999年新推出的符合单总线协议的四路A/D转换器。每个输入通道有各自的寄存器组来存储输入电压的范围、分辨率和报警门限值以及当输入电压偏离指定范围时的使能标志。DS2450可与单片机端口的一个引脚(如P1.0)直接相连;也可与PC机的 RS232串行口经适配器转换后相连,且可挂上多个DS2450,使用很方便。下面介绍DS2450的主要特性与工程应用。 1 DS2450主要特性

本文引用地址: ? 用户可编程设置输入范围(2.56V,5.12V)、分辨率(1~16位)和报警门限;

? 单电源工作(5V);

? 很低的功耗:工作时2.5mW,空闲时2.5μW;

? 内置多点控制器允许在一条公共单总线上对多个DS2450识别和操作;

? 响应模拟电压超过报警门限时的条件查找;

? 未用作模拟输入的通道可用作闭环控制的漏极开路的数字输出;

? 直接与微处理器端口的一个引脚相连,并以16.3kbps的速率通信;

? 超速模式下通信速率可达142kbps;

? 片上16位CRC生成器能确保数据传输的正确性;

? 出厂前激光刻录和经过测试的64位唯一注册号(8位族码+48位序列号+8位CRC校验码)能保证绝对的跟踪能力,因为没有两个部分是相似的;

? 8位族码规定了器件与总线命令者通信的需求;

? 工作温度范围从-40°C~+85°C;

? 紧凑,低成本,8引脚SOIC表面安装封装。

2 引脚说明

DS2450为8脚贴片式封装,如图1所示。

3 DS2450工作原理与设置

3.1 原理框图

DS2450单总线四路A/D转换器是一个具有四选一多路转换开关的逐次逼近A/D转换器。其内部组成原理框图如图2所示。

图2中上部是工作电源。器件通过单总线或者从Vcc引脚取得功率。如果不用Vcc供电,器件在单总线为高期间把能量储存在一个内部电容器上,并且在单总线为低期间继续以“寄生”功率为动力工作,直到单总线为高时才补充寄生(电容器上)能量。这就提供了足够的能量。要进行A/D转换,需要将单总线强上拉到 5V,或者使用Vcc供电。中部4个方框是单总线协议控制和CRC校验。每一个 DS2450出厂前用激光刻录注册号,此注册号包含一个唯一的48位序列号、一个8位CRC校验码和一个8位族码(20H)。DS2450的64位ROM 部分不仅是器件绝对唯一的电子标识,而且是定位和寻址器件以实现控制功能的一种手段。CRC(Cyclic Redundancty Check)称为循环冗余码检测,是数据通信中校验数据传输是否正确的一种常用方法。下部3个方框是A/D转换器及选通和控制电路。

3.2 单总线协议

DS2450采用达拉斯公司数据传输的单总线协议。与DS2450的通信需要一根双向线,典型地可以是单片机端口的一个引脚。单总线协议的层次结构如图3所示。单总线命令者首先必须发送七个ROM功能命令中的一个命令。七个ROM功能命令分别是:①读ROM(读取64位注册号);②匹配ROM(总线上有多个DS2450时,寻址某个DS2450);③查找ROM(系统首次启动后,需识别总线上各器件);④条件查找ROM(只查找输入电压超过设置的报警门限值的DS2450);⑤跳过ROM(总线上只有一个DS2450时,跳过读ROM命令直接向器件发送命令,以节省时间);⑥超速跳过ROM(超速模式下跳过读ROM命令);⑦超速匹配ROM(超速模式下寻址某个DS2450)。在成功执行上述命令之一后,总线命令者可发送任何一个可使用的命令来访问存储和控制功能。所有数据的读写都是从最低位开始的。

3.3 器件存储器

DS2450所有的寄存器都映射到一个由相邻24个字节组成的线性内存范围内,分为3页,每页8字节。第一页叫做转换读出页,内部逻辑将转换结果放在此内存区域以让总线命令者读取。从通道A最低地址00开始,每个通道有一个16位的区域用来存放转换结果,如表1所示。为节省篇幅,表1、表2、表3只列出了通道D。

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