摘要：詳細介紹了maxim公司生產(chǎn)的串行a/d轉換器max1270，給出了其與單片機at89s52的接口電路以及匯編語言a/d轉換程序。將其應用于毛細管電泳電導檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，轉換速度和轉換精度完全滿足要求。

關鍵詞：max1270；a/d轉換；串行接口；匯編語言

1． 引言

目前a/d轉換器的種類繁多，從數(shù)據(jù)輸出形式上可分為串行輸出與并行輸出兩大類。其中串行輸出ad轉換器因其硬件接口簡單而得到廣泛應用。另外，從可接受的輸入信號極性上看，a/d轉換器又可分為單極性輸入和雙極性輸入。在很多的數(shù)據(jù)采集場合常常面對極性可變的模擬信號。當然可將待轉換信號進行電位移動以將其轉化為單一極性，但如此便增加了電路的復雜性。串行輸出、雙極性輸入a/d轉換器max1270[1]不增加任何硬件電路即可實現(xiàn)對雙極性模擬信號的a/d轉換。迄今為止對max1270的應用非常少[2]，且未見詳細介紹。本文詳細介紹了max1270的特點，給出了最簡硬件接口、軟件編程及應用實例。

2． max1270芯片介紹

max1270是8通道、多量程雙極性輸入、串行輸出、逐次逼近型12 bit ad轉換器。其封裝形式有24腳narrow pdip和28腳ssop兩種。pdip封裝的引腳排列如圖1所示。各有用引腳功能如下：

1－vdd，+5v電源輸入端；2、4－dgnd，數(shù)字地；5－sclk，串行時鐘輸入端；6－/cs,片選輸入端，低電平有效；7－din,串行數(shù)據(jù)輸入，即ad轉換控制字輸入端；8－sstrb,串行數(shù)據(jù)輸出選通輸出端；10－dout,串行數(shù)據(jù)輸出端；11－/shdn,掉電模式控制輸入端，

低電平有效；12－agnd,模擬地；13~20－ch0~ch7,模擬信號輸入端；21－refadj，參考電壓輸出/外部調(diào)節(jié)輸入；23－ref，參考電壓緩沖輸出/adc的參考輸入。

2.1 max1270的控制字

max1270的8位控制字及其功能如表1所示。最高位start為起始位（高電平），標志控制字的開始。/cs為低電平期間，控制字在時鐘脈沖sclk作用下先高位后低位通過din端輸入。

表1 控制字格式

2.2時鐘模式與轉換速率

pd1pd0為掉電/時鐘模式選擇位。pd1pd0＝10、11時為省電模式。正常工作時max1270有外部時鐘與內(nèi)部時鐘兩種工作模式。pd1pd0＝01時為外部時鐘模式，串行數(shù)據(jù)的移入、移出以及數(shù)據(jù)采集、轉換都由slck端的輸入脈沖控制。pd1pd0＝00時為內(nèi)部時鐘模式，數(shù)據(jù)轉換時鐘由芯片自己產(chǎn)生，減輕了微處理器的負擔，使得轉換后的數(shù)據(jù)可在微處理器方便的任何時刻讀取，利于提高微處理器的工作效率。外部時鐘模式分為25sclk/s（每個數(shù)據(jù)轉換需要25個時鐘周期）和18 sclk/s兩種方式，后者轉換速率稍快的原因是在全部數(shù)據(jù)轉換期間/cs始終維持有效電平。內(nèi)部時鐘模式也有20、16、13 sclk/s等不同轉換方式。不同的時鐘模式和轉換方式，其轉換速率不同。在外部時鐘模式、sclk速率為2mhz、18 sclk/s時max1270轉換速率可達110ksps。

2.3通道選擇與輸入范圍

sel2~sel0為通道選擇位，000~111分別選擇輸入通道ch0~ch7。rng~bip為輸入范圍選擇位，max1270有4種輸入范圍。rng~bip置00時 0～5v單極性輸入， 置01時0～+10v單極性輸入； 置10時 -5～+5v雙極性輸入；置11時-10～+10v雙極性輸入。

2.4傳輸函數(shù)與輸出數(shù)據(jù)格式

對單極性輸入，1lsb＝fs/4096，輸出數(shù)據(jù)為12位二進制碼。對雙極性輸入，1lsb＝fs/2048，輸出數(shù)據(jù)為12位二進制補碼。

2.5參考電壓

max1270可使用芯片內(nèi)的4.096v參考電壓，也可使用外部參考。圖2是使用片外參考和片內(nèi)參考時相關管腳的接法。

圖2 管腳連接圖 (a) 使用片內(nèi)參考電壓 (b)、 (c)使用片外參考電壓