１、ＭＡＸ１２３０的首要特点
关于在野外作业的数据收集体系来说，因为环境的影响和条件的约束，往往需求体系具有比较低的功率耗费,一起应带有温度补偿等功用，因而，笔者在继电保护设备的数据收集体系规划中选用ＭＡＸ１２３０来完结Ａ／Ｄ转化功用。ＭＡＸ１２３０是ＭＡＸ-ＩＭ公司２００３年推出的一种低功耗、可进行温度补偿并带有采样坚持功用的多通道１２位串行模数转化器。它内置基准电压源、时钟电路和温度传感器，具有１６个模仿输入通道，可完结输入通道扫描、输出数据均匀和主动关断功用，此外，该芯片还具有一个高速的串行接口。与其它的模数转化器比较，ＭＡＸ１２３０具有较多的功用，且作业方法灵敏多样，可运用于体系监督、数据收集、患者监护、工业操控和仪器制作等多种范畴。
ＭＡＸ１２３０的首要特点如下：
●一切输入通道均可按单端或差分方法进行装备，单端方法下可装备为１６个通道，差分方法下可装备为８个通道；
●转化速率可达３００ｋＳＰＳ，此刻的功耗仅为１．８ｍＷ；
●在整个温度规模内不会丢码，精度为±１ＬＳＢ ＩＮＬ和±１ＬＳＢ ＤＮＬ；
●选用单电源＋５Ｖ供电，内部具有４．０９６Ｖ的基准电压和时钟电路，也可运用外部差分基准或外部时钟输入；
●具有１０ＭＨｚ可兼容ＳＰＩ／ＱＳＰＩ／ＭＩＣＲＯＷＩＲＥ的接口；
●作业温度规模为－４０～＋８５℃，且内部带有精度为±１℃的温度传感器，一起可进行温度补偿。
２、ＭＡＸ１２３０的内部结构
ＭＡＸ１２３０的内部结构如图１所示，它由盯梢／坚持放大器（Ｔ／Ｈ）、１２位逐次迫临型ＡＤＣ、操控逻辑、内部时钟、串行接口、先入先出寄存器（ＦＩＦＯ）、内部基准电压源和温度传感器等组成。
３、ＭＡＸ１２３０的引脚摆放
ＭＡＸ１２３０有２４脚ＱＳＯＰ和２８脚ＱＦＮ两种封装方法，其引脚摆放如图２所示。各引脚的功用如下：
ＡＩＮ０～ＡＩＮ１５：模仿量输入；
ＲＥＦ－：运用外部差分基准源时的负输入，与Ａ１４复用；
ＣＮＶＳＴ：“转化开端”信号输入，低电平有用，与Ａ１５复用；
ＲＥＦ＋：基准电压源的正输入，该脚和地之间要加０．１μＦ的电容；
ＧＮＤ：接地脚；
ＶＤＤ：电源输入，电压规模为４．７５～５．２５Ｖ，它和地之间应加０．１μＦ的电容；
ＳＣＬＫ：串行时钟输入，用作采样和转化，运用外部时钟时，其频率规模为０．１ＭＨｚ～４．８ＭＨｚ，当其作为读写串行数据的时钟频率时，可到达１０ＭＨｚ，占空比规模为４０％～６０％；
ＣＳ：片选端，低电平有用；
ＤＩＮ：串行数据输入，输入的串行数据在ＳＣＬＫ的上升沿被锁存。经过ＳＣＬＫ、ＣＳ、ＤＩＮ三根信号线可组成与ＳＰＩ／ＱＳＰＩ／ＭＩＣＲＯＷＩＲＥ相兼容的串行输入接口；
ＤＯＵＴ：串行数据输出，它与ＳＣＬＫ的下降沿同步。当ＣＳ为高电平时，ＤＯＵＴ为高阻态；
ＥＯＣ：“转化完毕”标志输出，当它变为低电平时标明转化完毕，输出数据有用。
４、ＭＡＸ１２３０的作业进程
４．１ 转化参数的装备
ＭＡＸ１２３０的作业方法由其内部的操控寄存器决议，这些寄存器首要有转化方法寄存器、作业方法寄存器、均值方法寄存器和复位寄存器等。作业时，首要要对这些寄存器进行正确装备，装备参数可经过ＭＡＸ１２３０的串行口写入。在进行装备时，ＣＳ置为低电平，装备参数从ＤＩＮ引脚输入，并在串行时钟ＳＣＬＫ的上升沿被锁存，此进程中，ＳＣＬＫ的频率不能高于１０ＭＨｚ。表１所列是这几个寄存器的参数界说。下面是对它们的详细阐明。
表1 MAX1230首要寄存器的参数界说
（１）在转化方法寄存器中，ＢＩＴ７为标志位，ＢＩＴ６～ＢＩＴ３用以挑选输入通道，００００～１１１１分别对应着ＡＩＮ０～ＡＩＮ１５的各个输入；ＢＩＴ２和ＢＩＴ１用以确认输入通道的扫描方法；ＢＩＴ０是温度丈量方法位，该位为１时，只进行１次温度丈量，并在第一次的转化数据中输出。
（２）作业方法寄存器中，ＢＩＴ７和ＢＩＴ６为标志位；ＢＩＴ５和ＢＩＴ４用于挑选时钟的运用方法，可确认详细运用内部时钟仍是外部时钟；ＢＩＴ３和ＢＩＴ２用于挑选是用内部仍是外部的基准源；ＢＩＴ１和ＢＩＴ０的值用于在差分输入方法下决议挑选是单极性作业形式仍是双极性作业形式，当这两位的值为００和０１时，对应的寄存器不作修正，当其为１０时，体系将修正单极性形式寄存器，而当为１１时，修正双极性形式寄存器。实践上，在装备了作业方法寄存器后，也就对单／双极性形式寄存器进行了装备。
（３）在均值方法寄存器中，ＢＩＴ７～ＢＩＴ５是标志位；ＢＩＴ４是均值功用操控位，该位写入１时敞开均值功用，写入０时封闭；ＢＩＴ３和ＢＩＴ２用于界说核算均值时所需的数据个数；ＢＩＴ１和ＢＩＴ０用于设置对某一通道扫描时回来成果的个数。
（４）复位寄存器中的ＢＩＴ７～ＢＩＴ４为标志位；ＢＩＴ３是复位操作操控位，该位写入１时，仅复位内部ＦＩ-ＦＯ，写入０时复位一切的寄存器至默许状况；ＢＩＴ２～ＢＩＴ０为保存位，一般不影响操作。
４．２ 转化进程的操控
依照采样和转化进程中时钟作业方法的不同，ＭＡＸ１２３０的作业方法分为四种，可依据状况灵敏挑选。转化的成果有１２位，高位在前，并以“００００”为前导构成两个字节从ＤＯＵＴ引脚输出，一起与串行时钟ＳＣＬＫ的下降沿同步。这四种作业方法如下：
（１）采样和转化都运用内部时钟，并用ＣＯＮＶＳＴ信号进行初始化，其时序如图３所示。作业时，ＣＯＮＶＳＴ需求发生一个宽度大于４０ｎｓ的低电平来对采样和转化进行初始化。转化完毕后，信号ＥＯＣ变成低电平表明转化成果有用，能够从ＤＯＵＴ引脚读出数据。在ＥＯＣ信号发生前，ＣＯＮＶＳＴ信号不能呈现低电平，不然会引起内部ＦＩＦＯ操作的过错。
（２）采样运用外部时钟，而转化运用内部时钟，并用ＣＯＮＶＳＴ信号进行初始化。此种形式下的读写操作和第一种相似，区别是当需求进行均值运算时，该方法还需求再发生一个ＣＯＮＶＳＴ信号来初始化均值运算。
（３）采样和转化都运用内部时钟，并经过串行口写入指令字来进行初始化，该形式的时序如图４所示。写入指令字后转化开端，转化完结时，ＥＯＣ信号变为低电平，数据能够从ＤＯＵＴ读取。这种方法是芯片上电后默许的作业方法。
（４）采样和转化都运用外部时钟，并经过串行口写入指令字来进行初始化。该方法与第三种方法的区别是采样和转化都运用外部时钟，此刻外部时钟的频率不能超过４.８ＭＨｚ。在这种方法下，成果在转化的进程中就可读取，信号ＥＯＣ一直为高电平，此种方法下，输入通道扫描和输出数据均值等功用都不可用。
５、典型运用
笔者在电力体系继电保护设备的规划中运用了ＭＡＸ１２３０来收集电压信号，图５所示是ＭＡＸ１２３０与单片机ＡＴ８９Ｃ５１的接口电路。依据运用要求，此电路中的ＭＡＸ１２３０作业于第一种方法，采样和转化进程运用的都是内部时钟和内部基准电压源。作业时，由单片机发生ＣＳ和ＣＯＮＶＳＴ信号以操控转化进程，并用ＥＯＣ信号作为外部中止源来触发单片机的ＩＮＴ０中止。单片机在呼应中止后将发生串行时钟ＳＣＬＫ和片选信号ＣＳ，并从ＤＯＵＴ引脚读取转化成果。因为此电路中需求用到ＣＯＮＶＳＴ引脚，因而与其复用的Ａ１５就不能再用了，这样，模仿输入通道实践可用的只要１５个，即Ａ０～Ａ１４ 。
实践上，笔者在规划中运用了其间的Ａ０～Ａ１１这１２个通道，并使其作业于输入通道扫描方法。运转成果标明：ＭＡＸ１２３０作业牢靠，作用较好。
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