采用LTC2380-24轉(zhuǎn)換器將分布式讀取與鏈模式進(jìn)行同時(shí)使用

分布式讀取允許通過(guò)N個(gè)采樣采集的LTC2380-24的數(shù)據(jù)一次一位或幾位地在每個(gè)采樣中讀出，從而降低SCK的頻率，從而允許相對(duì)較慢的μ控制器跟上。鏈模式允許多個(gè)LTC2380-24以菊花鏈形式連接在一起，因此無(wú)論有多少ADC與μ控制器通信，都只需要三條線(xiàn)CONV，SCK和SDO。這對(duì)于僅有一個(gè)SPI端口等硬件限制的應(yīng)用非常有用，限制了可用的控制線(xiàn)數(shù)量。這也允許ADC同時(shí)轉(zhuǎn)換為相位信息很重要的應(yīng)用。這兩個(gè)功能可以同時(shí)使用，如下面的應(yīng)用所示。

圖1的電路顯示了兩個(gè)連接在一起的LTC2380-24 ADC，通過(guò)三條線(xiàn)與單個(gè)μ控制器通信。可以使用相同的三條線(xiàn)將任意數(shù)量的ADC鏈接在一起，但為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，此示例僅處理兩個(gè)。

從每個(gè)ADC傳輸40位數(shù)據(jù)將需要至少80 SCK脈沖。 LTC2380-24的分布式讀取規(guī)則要求在每個(gè)轉(zhuǎn)換周期內(nèi)至少有1個(gè)但少于20個(gè)SCK脈沖，以防止內(nèi)部I / O寄存器復(fù)位。為了防止必須處理比例因子，N將是2的冪。再次為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，將選擇最小的N，即8。這意味著在7個(gè)周期內(nèi)，12位將被輸出，在第8個(gè)周期中，不會(huì)對(duì)任何位進(jìn)行時(shí)鐘控制，從而復(fù)位I / O寄存器并開(kāi)始新的平均值。這將輸出總共84位。其中80個(gè)將是來(lái)自?xún)蓚€(gè)ADC的數(shù)據(jù)和平均數(shù)信息，其余四個(gè)位將始終為零。圖2顯示了8個(gè)轉(zhuǎn)換周期和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/577/" target="_blank">示波器照片。圖2的圖像使用40MHz SCK頻率傳輸兩個(gè)ADC的結(jié)果，轉(zhuǎn)換速度約為0.989Msps。輸出數(shù)據(jù)速率為123ksps / ADC。對(duì)于某些μ控制器，這可能仍然太快。為了降低SCK頻率，可以通過(guò)降低轉(zhuǎn)換頻率或增加N的值來(lái)獲得較低的輸出數(shù)據(jù)速率。注意，在轉(zhuǎn)換完成（BUSY變?yōu)榈碗娖剑┲?，沒(méi)有數(shù)據(jù)被計(jì)時(shí)，以防止SCK線(xiàn)路上的轉(zhuǎn)換破壞轉(zhuǎn)換結(jié)果。圖3顯示SCK線(xiàn)不會(huì)在tquiet規(guī)范要求的CNV上升沿的10ns內(nèi)轉(zhuǎn)換。傳輸?shù)那?0位如圖4所示。在此時(shí)的前兩個(gè)轉(zhuǎn)換周期中，24個(gè)數(shù)據(jù)位在每個(gè)SCK脈沖的上升沿傳輸，接著是在接下來(lái)的16個(gè)SCK脈沖期間平均的采樣數(shù)。 16位采樣平均字包含平均采樣數(shù) - 1.對(duì)于此示例（N = 8），這意味著三個(gè)LSB應(yīng)全部為1，對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)7。這可以在圖5中看到，它進(jìn)一步放大以顯示時(shí)鐘37-40的上升沿。第二個(gè)40位以類(lèi)似的方式輸出，后跟最后四位始終為零。

此處演示的示例演示了如何使用LTC2380-24結(jié)合分布式讀取和鏈?zhǔn)侥Ｊ?，僅通過(guò)三條線(xiàn)路有效傳輸兩個(gè)ADC的結(jié)果使用適中的時(shí)鐘頻率。這種技術(shù)可以擴(kuò)展到包括任意數(shù)量的ADC，而不會(huì)增加所需的數(shù)據(jù)線(xiàn)數(shù)量。