1、概述
THS1206有4个模仿信号输入端,每个输入端既可作为4个独自的非极性信号的输入通道,也可作为2个差分信号输入通道,并且两种方法可一起混合运用,详细的输入通道方法可由内部操控存放器操控。THS1206选用5V单电源供电,内置的16字深度环形FIFO可存储屡次接连收集的数据,然后防止每次收集数据都要读取。且在收集屡次数据之后才告诉CPU读取数据,削减了CPU读取数据的中止次数,进步了体系的实时性。THS1206既可选用内部规范电压,也可选用外部输入规范电压,并可由内部存放器操控。 图1为其引脚图,各引脚界说如下:
AINP、AINM、BINP、BINM:模仿输入通道,这四个引脚既可用做4个独自的非极性模仿输入信号,也可作为差分输入通道A和B的正负模仿信号输入端。
AVDD、AGND:ADC模仿电压和模仿地。
BVDD、BGND:FIFO的数字电压和数字地。
DVDD、DGND:ADC数字电压和数字地。
CONV CLK?CONVST?:发动转化信号输入端。
CS0、CS1:片选信号,低电平有用。
DATA AV:AD转化完毕信号,数据输出有用。
D0~D9:十位双向数据线。
D10/RA0:既可作为数据线D10,也可作为内部操控存放器的地址线RA0。
D11/RA1:既可作为数据线D11,也可作为内部操控存放器的地址线RA1。
REFOUT:2.5V参阅电压输出。
REFIN:共模输入参阅电压,作为AD转化的规范参阅电压,可直接将此引脚接至REFOUT引脚以输入2.5V规范电压。
REFP、REFM:外部输入参阅电压的正负极接入。
RD、WR(R/W):读写操控信号。
2、内部结构及功用
2.1 内部结构
THS1206内部由采样坚持器、逻辑操控单元、操控存放器、FIFO、参阅电压操控单元等部分组成。其内部功用框图如图2所示。
THS1206有4路采样坚持器,可一起对4路信号进行采样坚持,并按次序顺次对各通道的采样坚持值进行转化。THS1206单个通道的最高采样频率可达6MSPS。一起采样多个通道的模仿信号时,其采样频率与输入信号的通道数有关。多通道采样信号的采样频率与模仿信号的输入通道数成反比。
2.2 内部操控存放器
THS1206内置2个操控存放器(CR1和CR0),经过向内部操控存放器写入特定的操控指令可设定ADC的详细作业状况。D11/RA1和D10/RA0两个输入引脚可作为内部操控存放器的地址线,经过输入来挑选操控存放器CR0或CR1。
CR0各位界说如下:
TEST1、TEST0:启用测验功用,用于挑选ADC 的测验电压。THS1206有VREFP、(VREFM+VREFP?/2、VREFM 三个测验电压,经过测验3个不同电压下的AD转化值来查看AD与CPU的衔接是否杰出,并测验AD是否正常作业。THS1206处于测验方法时,DATA AV输出无效。THS1206从测验方法回来正常作业方法后,有必要从头初始化。
SCAN:主动扫描方法。便是在有多个模仿信号输入时,ADC一起采样各信号并一起坚持各通道采样值,然后顺次对扫描的各采样值进行AD转化。多通道输入模仿信号时都选用主动扫描方法。SCAN为1,制止主动扫描方法,SCAN为0?启用主动扫描方法。
DIFF1、DIFF0:界说差分模仿信号输入的通道数。
CHSEL1、CHSEL0:界说ADC一切模仿信号输入的通道数。
PD:节电方法挑选,PD=‘1’? ADC处于正常作业状况,PD=‘0’,ADC处于节电方法。
MODE:转化方法挑选,MODE =‘0’,ADC处于接连转化方法;MODE=‘1’?ADC选用独立的转化方法。
VFEF:参阅电压挑选,VFEF=‘0’,挑选内部参阅电压;VFEF=‘1’,挑选外部参阅电压。
操控存放器CR1的各位界说如下:
RBACK:调试方法 ,PBACK=‘0’,ADC处于正常作业状况,PBACK=‘1’,ADC处于调试状况。当ADC处于调试状况时,可顺次读取内部操控存放器CR1和CR0的值。
OFFSET:零偏移补偿方法,OFFSET=‘0’,ADC处于正常作业状况;OFFSET=‘1’,ADC处于校准补偿方法。ADC选用零偏移补偿方法时,输入模仿信号置为零电平并进行转化?转化值(即零偏移补偿值)存入内部补偿存放器;而当ADC正常作业时,其转化数值减去零偏移值以得到校正后的AD转化值。经过零偏移补偿有利于进步信号收集的准确度。
BIN/2s:输出数据表明方法,BIN/2s=‘0’,输出数据以补码方法表明;BIN/2s=‘1’,输出数据以二进制码表明。
R/ W:读写挑选,R/ W为1时,WR为读写信号,RD输入引脚制止。R/ W为0时,RD输入引脚为读信号,WR输入引脚为写信号。
DATA P:DATA AV极性操控,DATA P为1时,高电平有用,DATA P为0时,低电平有用。
DATA T:DATA AV输出方法操控,DATA T为0时,DATA AV为电平触发;DATA T为1时,DATA AV为边缘触发。
TRIG1、TRIG0:设置FIFO触发门限,经过TRIG1和TRIG0 设置不同输入通道时FIFO的触发门限。
OVFL/FRST:读写显现信号,当作为读信号OVFL时,显现FIFO的溢出状况,OVFL为1时, 表明FIFO 没有溢出,OVFL为0时,FIFO溢出。当作为写信号FRST时,复位FIFO,对FRST写入1可复位FIFO。
RESET:复位信号,对该位写1,将对内部操控存放器CR1、CR0设置复位值,一起也对FIFO和补偿存放器复位。
应当留意的是,在ADC正常作业前,有必要对其内部操控存放器初始化,并设定其详细的作业方法。初始化的流程如图3所示。
2.3 FIFO的运用
THS1206内置一个灵敏的环形FIFO,AD转化数据可直接写入FIFO?最多可存入16个字。运用内部FIFO 时,ADC无需每采样一次都发生中止,因此可削减微处理器读取采样数据的中止次数。为了操控FIFO的读写,FIFO用其设置的读指针来指示下一读取数据的方位?而用内置的写指针来指示最终一次采样数据放置的方位。若有多个模仿信号输入,各个通道的转化值顺次写入FIFO中。经过内部存放器操控FIFO的触发门限,触发门限设定存入采样数据的深度,存入数据到达此深度时,DATA AV有用。
2.4 AD转化
THS1206经过内部操控存放器来设置ADC的转化方法是独自转化方法,仍是接连转化方法。独自转化方法时,发动内部振动电路发生内部时钟。在外部输入CONVST的下降沿触发ADC采样,并坚持各模仿输入信号,一起顺次对各信号进行转化并存入FI-FO。AD转化开端到DATA AV有用的时刻段为转化时刻,转化时刻巨细为ADC内部振动器发生的内部时钟和FIFO触发门限的乘积。当转化时刻到达FIFO的触发门限时刻时,数据存入FIFO,此刻,DATA AV输出有用,以告诉微处理器读取数据。输入不同模仿信号通道时,FIFO的触发门限不同,经过内部操控存放器CR1中的操控位TRIG1、TRIG0可设定详细的FIFO触发门限。相邻CONVST的输入时刻应满足长,以确保ADC在此刻刻内完结AD转化。
ADC处于接连转化方法时,内部振动电路封闭。外部时钟信号可输入CONV CLK引脚,并在CONV CLK的上升沿触发AD转化,以便ADC顺次收集坚持各输入信号。转化时刻为外部输入时钟信号和FIFO触发门限的乘积。经过触发门限时刻后,其转化值存入FIFO,DATA AV有用,以告诉CPU读取数据。此刻CPU读取的数据为一段AD收集数据,数据个数等于触发门限值。
3、收集体系构成
使用THS1206和TMS320C542构成的数据收集体系如图4所示,ADC作为DSP的I/O存储空间。经过设定操控存放器使ADC处于接连转化方法,DSP的缓存串口输出时钟作为ADC的输入时钟,并用其上升沿触发ADC转化。DATA AV衔接TMS320C542的外部中止引脚,ADC转化数据存入FIFO,在溢出时宣布中止,然后由DSP呼应中止并读取I/O空间即FIFO的数据。
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