Выбор и описание аналого-цифрового преобразователя

Выбор и описание аналого-цифрового преобразователя

Сигналы с измерительных блоков расхода жидкости и температуры поступают на АЦП типа AD7714, выпускаемой фирмой Analog Device.

 AD7714 – это законченная схема АЦП для низкочастотных измерений, которая принимает сигналы с низким уровнем непосредственно от датчика и выдает цифровое слово-результат преобразования в последовательном формате. В AD7714 используется сигма-дельта преобразование, что позволяет достичь разрешения до 24 разрядов без пропущенных кодов. АЦП имеет шесть псевдодифференциальных аналоговых входов, а также вход опорного напряжения. АЦП работает от одного питания +5В.

AD7714 предельно подходит для применения в интеллектуальных системах. AD7714 имеет последовательный интерфейс, который работает в трех проводной конфигурации. Установка коэффициента усиления и полярности сигнала, а также выбор канала выполняется программно через последовательный порт. В AD7714 реализованы функции автокалибровки, системной калибровки и фоновой калибровки. AD7714 изготовлен по КМОП 

технологии, вследствие чего энергопотребление очень мало. На выводы АЦП подаются следующие сигналы:

 - последовательный тактовый сигнал с микропроцессора;

 - главный тактовый сигнал AD7714;

 - главный тактовый сигнал генерируется при помощи кварц резонатора .   устанавливается между выводами 2 и 3;

 - полярность тактового сигнала. , то первый фронт  в операции обмена данными должен быть спадающим фронтом. Это значит, что между обменными данными, когда  не полается, на входе  должен быть высокий уровень;

 - входной логический сигнал, который позволяет синхронизировать цифровые фильтры и аналоговые модуляторы в системе, если используется АЦП.  =1;

 - входной логический сигнал, который сбрасывает управляющую логику, с активным низким уровнем.  = 1;

 - аналоговые входы, на которые подаются сигналы с датчиков;

 - переводит микросхему в ”дежурный” режим. =1;

 - ”аналоговое” питание, +5В;

 - ”цифровое” питание, +5В;

 - включение/отключение буфера. =0, внутренний буфер на аналоговом входе закорачивается;

 - инвертирующий вход дифференциального входа опорного напряжения. =0В;

 - неинвертирующий вход дифференциального входа опорного напряжения. =2.5В;

 - ”выбор кристалла”. Когда на этот вход подан постоянный низкий уровень, то AD7714 работает в режиме трехпроводного интерфейса, когда для обмена данными используются ,  и .

 - логический вход.  =0 указывает, что в регистре данных AD7714 находится новый результат преобразования.  переключается обратно в 1 после завершения чтения всего входного слова. Если после обновления регистра входных данных чтение данных не будет, то  переключается в 1 на время  до следующего обновления данных. Тем самым указывается временной интервал, когда не следует читать из регистра данных, чтобы избежать считывания регистра данных во время его обновления;

 - выход последовательных данных, которые считываются из выходного сдвигового регистра;

 - вход последовательных данных, которые записываются во входной сдвиговый регистр. Данные из этого регистра переписываются в регистр калибровки, регистр режима, регистр обмена или регистр фильтра, что определяется битами выходного регистра.

          Последовательный интерфейс AD7714 состоит из 5 линий: , , ,  и . Линия  используется для записи данных в регистры АЦП, а линия  - для считывания данных из внутренних регистров.  - входной последовательный тактовый сигнал, все обмены данными (как по , так и по ) привязаны к этому сигналу.  используется как сигнал статуса, который указывает на то, что новый результат может быть считан из регистра АЦП.  переключается в 0, когда в выходной регистр помещается новый результат преобразования.  сбрасывается в 1 после завершения чтения из регистра данных. Также  переключается в 1 за некоторое время до очередного обновления выходного регистра, указывает тем самым, что в это время не следует считывать из регистра данных, чтобы не было считывания в момент обновления. Сигнал  используется для выбора АЦП. Если на  подать постоянный 0В,то последовательный интерфейс АЦП может работать в трехпроводной конфигурации (, , ), а статус  можно получить, опрашивая старший бит регистра обмена.