1、 导言
A/D转化器是一种数据收集中常用的模仿-数字信号转化元件，按转化原理能够分为逐次迫临型、双积分型等；按接口办法可分为串行和并行接口类型；按分辨率又可分为8、12、14、16、18等多种类型。转化时刻是A/D转化运用中一项重要的功能目标，在高速数据采样中更是非常的重要，但在相同的转化时刻目标前提下，运用串行或是并行A/D转化器完结数据采样，转化时刻上的差异往往被疏忽。以下以美国TI公司的ADS7822和ADS774为例，经过二者与 AT89C51单片机的接口电路，剖析在一次转化进程中转化时刻上的差异。
2、 ADS744的接口电路和转化时刻
2.1 ADS774及与单片机的接口
ADS774是12位逐次迫临型并行A/D转化器，它具有转化精度高、转化速度快（最高8.5 μs）等特色，但接口电路较为繁琐。图1为ADS774与AT89C51的典型接口电路。
图1中，ADS774选用0V～10 V单极性信号输入形式，9引脚接地，转化成果被设置为8位办法，12位转化成果分两次输出并受4引脚（Ao）操控，Ao=“0”时，20～27引脚输出 12位转化成果的高8位，Ao=“l”时，输出12位转化成果的低4位。发动转化及读取转化成果由3、4、5、6脚操控，28引脚（STS）为转化完毕标志，转化进行进程中，28引脚为高电平，转化完毕时，28引脚变为低电平。图2为ADS774发动转化和读取转化成果的作业时序。结合图l的接口电路和图 2的作业时序可知，转化作业进程如下：
（1）发动A/D转化，即AT89C51对ADS774履行一次写操作，地址信号中应使CS=“0”，Ao=“0”，R/C=“0”。
（2）单片机经过P2.4引脚查询STS信号，当STS为低电平时，转化即告完毕。
（3）读取转化成果，即单片机对ADS774履行两次读操作：第一次读取转化成果的高8位，这时应使A0=“0”，R/C=“l”，第2次读取转化成果的低4位，这时应使Ao=“1”，R/C=“1”。
2.2 转化时刻剖析
依据转化时序和转化进程剖析，结合图1的接口电路，转化程序及转化时刻如下所示（单片机运用12 MHz外接晶振）：
由此可见，完结一次A/D转化的时刻为23μs～27μs，选用并行A/D转化器可最大极限发挥高速A/D的速度功能，在高速数据采样的进程中，为确保A/D转化成果的准确性，即便选用屡次采样转化成果均值滤波的办法，仍能够确保转化的高速度。
3 、ADS7822的接口电路和转化时刻
ADS7822是12位串行A/D转化器，它的采样频率最高为75 kHz，选用串行外围接口（SPI）办法与微处理器接口。ADS7822与AT89C51的典型接口电路如图3所示，图中VREF（1引脚）为参阅电压输入引脚，IN+、IN-为差动信号输入端，CS/SHDN（5引脚）为片选信号输入，低电平有用，高电平时为封闭形式，DOUT（6引脚）为串行数据输出端，DCLOCK（7引脚）为同步时钟输入端。
因为AT89C51单片机没有SPI接口，因而运用P12、P13虚拟SPI接口的串行数据输出端（DOUT）和同步时钟输入端（DCLOCK）。图4为ADS7822发动转化和读取转化成果的作业时序图。
图4中tCYC为采样周期（75 kHz），tCONVE为转化时刻（12个CLK周期），假如一次转化完毕后，CS仍坚持为低电平，ADS7822将持续输出12位转化成果，但再次的输出将是低位在前，因而在读出转化成果后，应将CS变为高电平，使ADS7822处于掉电状况。
以下是选用软件虚拟办法，对ADS7822发动转化和读取转化成果的程序，CLK和DAT为运用AT89C51的P1.2和P1.3虚拟的串行时钟线和数据线。
从以上转化程序中能够看出，一次转化，从发动到读取转化成果，约需求100个机器周期以上，假如单片机运用12 MHz的外部晶振，则一次转化的时刻应该在100μs以上。假如在转化进程中需求屡次采样均值滤波，则不满意高速采样的需求。
4、 完毕语
串行A/D虽然在运用中有接口电路简略的长处，但在需求软件虚拟串行通信协议的情况下，转化时刻与相同分辨率的并行A/D比较要差劲的多。假如要完结与并行A/D相同的转化速度，则需求挑选自身具有同类串口的单片机。
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