MAX5631是美国MAXIM公司出产的一种32通道高速度采样坚持D/A转化器。它内含一个16位DAC、一个带内部时钟的时序操控器、一个片内RAM以及32路采样坚持放大器。其间DAC电路由两部分组成。在16位DAC中,高4位可经过15个同值电阻组成的权电阻网络来完结相应的转化,其他位的转化则由一个12位R-2R梯形网络来完结。其32路带缓冲的采样坚持电路经过内部坚持电容来使输出压降维持在每秒1mV的规模内,且不需求装备外部增益和偏置电路。
MAX5631能供给最大200μV的分辨率和0.015%FSR的高精度转化,其输出电压规模为-4.5V~9.2V,并具有作业温度规模以及串行接口灵敏等特色,适用地处理很多模仿数据输出的场合。
1、引脚阐明
图1所示是MAX5631的引脚列图。该器材共有64个引脚,大致可分红以下几类:
(1)电源类:其间第4脚为D/A数模转化器的+5V供电电源。第9脚为+5V逻辑电源,第14脚为+5V采样坚持电路。16、32、46脚为负电源,17、39、48脚为正电源。13脚为数字地,15、25、40、55、62脚为模仿地,63脚为电压参阅输入。
(2)操控类:其间第5脚RST为复位输入,6脚CS为片选输入,10脚IMMED为当即更新形式,18、33、49脚(CL)为输出钳位电压低位。31、47、64脚(CH)为输出钳位电压高位。
(3)时钟类:11脚ECLK为外部时序时钟输入,12脚CLKSEL为时钟挑选输入。
(4)串行接口类:7脚DIN为串行数据输入,8脚SCLK为串行时钟输入。
(5)输出类:该类引脚主要有OUT0~OUT31共32个输出端。
2 、MAX5631的功用结构和作业形式
MAX5631的内部结构框图如图2所示。下面介绍MAX5631的输入字、转化时序及作业形式。
2.1 输入字及转化时序
MAX5631的转化进程是先从串行数据端DIN送进要转化的16位数据D15~D0(高位在前,低位在后),然后送进5脚地址A4~A0(用这5位地址编码来挑选输出通道号)。地址的后两位是操控字C1和C0,其间C1为1为当即更新形式,为0则为猝发形式;C0为1表明挑选外部时钟序列,为0则挑选内部时钟序列。C1、C0之后应补一位0。见表1。
表1 输入字序列
图3是MAX5631的时序图,当片选CS变低后,体系将在每一个时钟的上升沿送出一位数据。送完最终一位数据(即第24位数据后)后片选CS变高。而当CS为高电平时,任何输入数据都是无效的。
2.2 作业形式
MAX5631有三种作业形式,分别为次序形式、当即更新形式和猝发形式。其间次序形式为默许作业形式。在次序作业形式下,内部时序操控器按次序循环拜访SRAM,并将对应的数字量装入DAC,一起更新相应的采样坚持器。所以,在选用内部次序操控时钟时,次序作业形式下更新32路输出的时刻为320μs。而当选用外部次序操控时钟时,整个更新进程需求128个时钟周期。
当即更新形式用于更新单片SRAM的内容,一起更新相应的采样坚持放大器输出。在这种形式下,所挑选的通道输出会在次序操作康复前更新。用户能够经过设置IMMED或使C1为高电平来挑选当即更新形式。当片选CS为低电平时,原拜访次序被打断。输入字被存储在对应于被挑选通道的SRAM中。此刻DAC转化和相应的采样坚持对输入串口彻底通明。相应的输出通道将得到当即更新。更新后,时序将回到本来中止的SRAM地址重新开端次序更新。当即更新操作需求占用两个时序周期,其间一个周期用来使时序操控器持续完结正在进行的操作,另一个用来进行新数据的更新。图4(a)所表明的便是当即更新形式的比如。当7通道正在更新的时分,20通道正在装载数据。此刻,假如CS变为低电平,则原次序操作被中止,而当CS变为高电平后,通道20将当即更新,然后是通道7的更新今后的操作根据原序列进行。
猝发形式是一种高速装入多地址SRAM的办法,但此刻数据不被当即更新,而只要在数据猝发装入完结并将操控回来到时序操控器后才进行更新。用户经过将IMMED和C1一起坚持低电平可挑选猝发形式。当CS变低时,次序操作被中止,能够给相应的SRAM中装入数据。而当CS变高时,次序操作从中止的当地重新开端。各通道按次序顺次更新数据。猝发操作后,一般需求一个时序循环才干再次读取串口数据以确保一切通道的被猝发数据更新。图4(b)所示是在通道7被更新时,片选CS变成低电平开端装入一切数据的比如,此刻没有任何一个通道的数据能被更新。当片选CS变成高电平时,体系将从通道7重新开端次序更新操作。
3、 硬件衔接电路
MAX5631与单片机AT89C51的硬件衔接如图5所示。片选CS可操控MAX5631是否被选中。CS为低后,一切的转化开端有用。DIN为串行数据输入,SCLK为外部时钟输入。IMMED为形式挑选,该脚为高或许操控字C1为高表明挑选当即更新形式;当IMMED和C1一起为低表明猝发形式。在所给出的硬件衔接图中,这两种形式可经过P1.4的操控加以挑选。假如现已固定挑选了某一形式,也能够将该脚直接接地或电源。CLKSEL为时钟挑选端,当C0或许该脚为高电平时,体系挑选外部时钟形式,此刻内部时钟形式将被封闭。所给的硬件衔接图为外部时钟形式。ECLK为外部时钟形式操控引脚,可用于操控外部时钟。RST为输入复位端。
4、 软件程序设计
下面是针对图5硬件衔接电路给出的相应C评议程序。其间单片机晶振频率为11.0592Hz。设计时,首要送入24个输入字,其间前16位是要转化的16位数(用第一个循环完成输入数据),后8位是经过地址挑选的输出数据通道号。
Max5631(unsigned int Data,unsigned char Chan)
{
unsigned char BitCounterData=16,BitCounter Chan=8;//位数操控
unsigned char TempChan;//中心暂时通道号
unsigned int TempData;//中心暂时变量
TempData=Data;
TempChan=Chan;
TempChan《《=3;
TempChan&=0xfffe;
SCL=0;//时钟线为低电平
SCS=0;//片选为低电平
do{
SCL=0;
-nop-();
if((TempData&0x8000)==0x8000)//假如最高位是1
SDA=1;
Else
SDA=0;//数据线为低电平
SCL=1;
TempData=TempData《《1;左移
BitCounterData–;
}while(BitCounterData);
do{
SCL=0;
-nop-();
if((TempChan & 0x0080)==0x0080)//假如最高位是1
SDA=1;
else
SDA=0;
SDA=0;
SCL=1;
TempChan=TempChan《《1;//左移
BitCounterChan–;
}while(BitCounterChan);
SCL=0;
SCS=1;
}
5、 结束语
MAX5631是MAXIM公司推出的多通道D/A转化器。该器材接口简略,特别适用于操控多路模仿信号,可广泛使用于主动监测、工业操控程序及光电操控电路等场合。
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