内嵌闪存MCU的高性能多通道24位采集系统ADuC845
45脚(ALE):地址锁存使能,逻辑输出。在外部存储器访问期间,此输出用于把地址的低字节(适于24位数据地址空间访问的页字节)锁存在外部存储器。除了在外部数据存储器访问期间,它每6个时钟周期被激活一次。通过设置PCON SFR的PCON.4位,可禁止此引脚工作。
46~49,52~55脚(P0.0~P0.7):P0口是8位漏极开路双向I/O端口。写1的端口0引脚悬空,在此状态下可用作高阻抗输入。驱动外部逻辑高电平时,需在此端口接一个外部上拉电阻。在访问外部程序和数据存储器期间,P0口也是多路复用的低位地址和数据总线。
4 ADuC845的结构原理
ADuC845是高度集成的24位数据采集系统,该芯片主要由两个多通道且皆可达到24位分辨率的A/D转换器、双D/A转换器以及一个8位可编程微控制器组成,其内部功能结构如图2所法。此外,ADuC845还内嵌一个单指令周期的8052闪存MCU,其片内独立的数据闪存可提供更加安全的非易失性读写功能。
4.1 ADC电路
ADuC845内含两个10通道(MQFP封装为0通道)24位Δ-∑ADC(主通道和辅助通道)、一个片内可编程增益放大器和一个用于测量宽动态范围的低频信号数字滤波器。它可被设置成4/5个全差分输入通道或8/10个伪差分通道。主通道具有缓冲器和内部缓冲禁止功能。缓冲输入通道意味着这部分电路可处理较高内阻的信号源,而且可在输入通道前加入模拟RC滤波器(以便滤波噪声和降低射频干扰)。主通道输入范围为±20mV~±2.56之间可分为8档,使用时可任选一档。这些通道用于转换直接来自传感器的信号,且没有外部信号条件要求。内部缓冲禁止时,可以采用外部缓冲。当内部缓冲器使能时,必须对负输入通道进行100mV的补偿,以解决缓冲器内共模输入范围有限的问题。辅助通道用于接收辅助信号的输入,此通道无缓冲器,只有一个固定有±2.56V的增益范围。
由于ADuC845的两个A/D通道都采用Δ-∑转换技术,因而可实现24位无失码的优良性能。器件工作时,先由Δ-∑调制器将输入采样信号转换成数字脉冲串,脉冲串的工作周期包含了数字信息。然后采用Sinc3可编程低通滤波器对调制器的输出数据流进行10中抽1,以得到按可编程数据输出率从5.35Hz~105.03Hz给出的有效数据转换结果。ADuC845对调制器信号流有抽取使能和抽取禁止两种操作模式。ADCMODE寄存器内的CHOP位控制抽取操作的使能和禁止。
AD通道的设置和控制是通过专用寄存器块(SFR)中的一组寄存器来实现的。其名
称以及功能如下:
ADCSTAT:状态寄存器。保持主通道和辅助通道的一般状态,包括数据准备就绪、校准状态和一些出错信号。
ADCMODE:模式寄存器。控制主通道和辅助通道的操作模式。
ADC0CON1:主通道控制寄存器1。控制主通道的配置,包括主通道的缓冲器、单极和双极译码以及模数转换通道的范围配置等。
ADC0CON2:主通道控制寄存器2。用于控制主通道的配置。
ADC1CON:辅助通道控制寄存器。控制辅助通道的配置,包括辅助通道的参考选择、通道选择及单极和双极译码。
SF:数字滤波器寄存器。通过调节器波器参数来控制主、辅通道数据的更新速率。
ICON:恒流源控制寄存器。允许用户控制片内不同的恒流源。
ADC0L/M/H:用于存放主通道的24位转换结果;
ADC1L/H:用于存放辅助通道的24位转换结果。
OF0L/M/H:用于存放主通道偏移校准系数;
《内嵌闪存MCU的高性能多通道24位采集系统ADuC845(第4页)》