AD转换器AD976与51单片机的接口设计

在计算机控制系统以及各类由微处理器(或单片机)构成的智能仪器中,外部模拟信号必须经过AD转换器的采样量化才能够被微处理器所接受。与8位和12位的AD转换器(ADC)相比,16位ADC在精度要求较高的场合显然更胜一筹。AD976/AD976A是美国模拟器件(Analog Device)公司推出的一款16位高精度、高速、低功耗ADC。采用逐次逼近式工作原理,单一 5V供电,单通道输入,输入电压范围为 /-10V,采样速率AD976为100 KSPS,AD976A为200 KSPS。     

DAC模组使用技巧

前一期我们讲了ADC的基本工作原理及使用方法，让我们了解了用数字方法处理模拟信号时，必须先将模拟信号转换成数字量，这个过程需要AD转换器来完成。但是，在工程实践中，往往还需要将处理完的数字信号还原成模拟信号，才能去控制执行机构。这一过程恰好与模数转换过程相反，即数模转换，实现这一过程的器件称为数模转换器，简称DAC，本...     

AD7656与LPC2210的并行采集接口设计

引言在电力系统三相信号处理应用中,常需要同时对A、B、C三相电压和电流信号进行数据采集和处理。如三相功率、电能测量及谐波分析等。美国ADI公司的AD7656是16位6通道同时采样的模/数转换器,内部含有6个16位A/D转换器,具有转换精度高、速度快、功耗低、输入模拟信号幅度大、信噪比高等特点。Philips公司出品的LPC2210,是一款工业级的ARM控制器,处理速度快,性能稳定,与AD7656共同组成的6通道数据采集系统能在很大程度上提高系统的信号采集和处理能力。1AD7656的特点及工作原理1.1AD7656的特点图1为AD7656的内部功能框图。其主要特性为:◆6个16位独立的ADC通道。◆输入模拟信号的范围为±(10~15V)。◆最大转换速率为250ksps。◆低功耗,5V供电时在250ksps下功耗为140mW。◆片上2.5V参考电压和参考缓冲器。◆8/16位并行接口模式和串行接口模式。1.2工作原理AD7656是6通道16位逐次逼近型ADC,有2种接口模式:串行接口模式和高速的并行接口模式,并行接口模式又分为8位和16位传送方式。在数据转换时,3个转换信号CONVSTA/B/C,用来控制每对或每4...     

微型计算机控制的同步多通道数据探测系统

绝大部分多通道数据探测系统通常都使用一种顺序数据转换方式。因而,各模拟信号的采样时刻是分开的。然而,如果想得到一批数据来进行系统研究或要对大批模拟通道进行快速数据转换时,常常希望能获得同步采样。本文提出一种廉价高效的技术,即采用微计算机控制的八通道同步数据探测系统。这儿使用了一单板微计算机 SDK-85,所有完成数据转换和存贮数值到 RAM 中的软件程序的执行仅占用 CPU 时间93毫微秒。由于各 A/D 转换器(ADC)工作在存贮器映象方式,故该系统的模拟信号通道几乎可无限地扩展。该系统也可处理12位分辨率的 ADC。     

基于FPGA的Σ-ΔADC转换器的设计和实现

针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的Σ-ΔADC转换器,介绍了Σ-ΔADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计。该转换器将Σ-Δ调制器和FPGA有效结合,既提高了采样精度,也提高了模拟信号传输的抗干扰能力及检测装置耐压的能力。实验验证了该转换器的正确性。     

基于FPGA的∑-△ADC转换器的设计和实现

针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的∑-△ADC转换器,介绍了∑-△ADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计.该转换器将∑-△调制器和FPGA有效结合,既提高了采样精度,也提高了模拟信号传输的抗干扰能力及检测装置耐压的能力.实验验证了该转换器的正确性.     

A/D转换芯片ADC0832的应用

ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832可使我们了解A/D转换器的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。     

MCS-51单片机与A/D转换器接口技术

<正> MCS-51系列单片机日趋流行,正在取代MCS-48系列单片机的地位,成为当前智能化仪器仪表和工业控制系统较为理想的机种。该产品性能高、配套性好、功能较强,但片内不含A/D转换器,因此,在应用中,通常需要外加A/D转换器,将连续输入的模拟信号转换成数字信号。目前已有多种方法能实现这种转换,例如:并行ADC法。逐次逼近法、双积分法、斜坡法、电压-频率变换法等等。本文仅以逐次逼近式A/D转换器为例,介绍MCS-51系列单片机与A/D接口的硬件线路和相应转换程序的设计方法。     

ADμC812中A/D转换器的安全问题

ADμC812内集成的ADC转换模块,包含了8通道、12位、单电源A/D转换器。这些A/D转换器由基于电容DAC的常规逐次逼近转换器组成,接收的模拟输入范围为0～ V_(REF)( 2.5V)。另外,此模块还为用户提供片内基准、校准特性,模块内的所有部件能方便地通过3个寄存器SFR接口来设置。总之,ADμC812的ADC模块具有与一般ADC芯片相比拟的性能,并且操作简单、可靠性高,采集速率可高达200kHz。但是,ADμC812内集成的ADC转换模块有其特殊性,如果应用不适当,轻则影响ADC的性能,重则电路完全不能工作,甚至烧毁器件。     

ADμC812中A/D转换器的安全应用

ADμC812内集成的ADC转换模块,包含了8通道、12位、单电源A/D转换器.这些A/D转换器由基于电容DAC的常规逐次逼近转换器组成,接收的模拟输入范围为0～+VREF(+2.5 V).另外,此模块还为用户提供片内基准、校准特性,模块内的所有部件能方便地通过3个寄存器SFR接口来设置.总之,ADμC812的ADC模块具有与一般ADC芯片相比拟的性能,并且操作简单、可靠性高,采集速率可高达200 kHz.但是,ADμC812内集成的ADC转换模块有其特殊性,如果应用不适当,轻则影响ADC的性能,重则电路完全不能工作,甚至烧毁器件.     

Design of parallel conversion multichannel analog to digital converter for scan time reduction of programmable logic controller using FPGA

The execution speed of a programmable logic controller (PLC) depends upon the number of analog and digital input it scans, complication in ladder diagram and the time to store the ladder diagram outputs in memory. Next to the ladder diagram, scanning of analog signals consume enough time as they have to be converted into digital. The two facts that limit the conversion speed is that the processor used for analog signal scanning can process only one channel at a time and the multichannel analog to digital converter (ADC) has digital output for only one channel. The hardware nature of field programmable gate array (FPGA) allows simultaneous conversion of all the analog signals into digital and storage of digital data in block RAM. The proposed design discusses the design of multichannel ADC using FPGA. The simulation result shows that the conversion time of ‘n’ channel ADC is 13.17 μs. This increases the PLC execution speed.     

一种基于FPGA的多通道数据采集系统的性能分析方法

以多路复用选择器作为模拟信号的输入端口,从而实现多路模拟信号的采集,再通过一定的信号滤波处理来确保最有效的模拟信号进入模数转换器中,经过转换,输出的数字量可暂存在FPGA的缓存区中,整个过程都是由FPGA来控制。最后,采用DAC-ADC间联调,比较结果,可以清楚地看到ADC的最终结果在14位。     

高精度电容式MEMS加速度计系统设计

在传统Σ-Δ架构基础上,引入了低精度高速模/数转换器(ADC),将前置放大器输出的模拟电压信号转换为数字信号,有利于简化电容式微电子机械系统(MEMS)加速度计系统模拟接口电路设计.在嵌入ADC的MEMS加速度系统中,采用过采样平均数字算法对信号进行估计,有效降低系统对前置放大器噪声性能的需求,利于实现低功耗和高精度的设计目标.仿真结果表明:与未采用过采样平均技术相比,当前置放大器输出等效噪声大于1μV/Hz时,系统的信噪比(SNR)提高了约10dB.     

20GSa/s高速采集模块设计与实现

现代电子信号测试带宽已超过吉赫兹,对采样率达几十吉赫兹的高速数据采集与存储提出更高的要求,而现有的模拟数字转换(ADC)芯片只有几个吉赫兹的采集速率,不能直接满足对于超高采样速率的需求;文中提出了基于多片ADC并行交叉采样的20GSa/s高速采集与存储的设计方案,重点介绍了20GSa/s高速交叉采样的实现方式及误差来源和误差校准、交叉采样需要高速时钟的相位校准设计及具体校准方式、不同时钟域下160Gbps高速采集数据存储等核心技术,利用现有的高速ADC,最终实现了高达20GSa/s的数据采集与实时存储。     

基于MSP430AFE231系统数据采集模块的硬件设计

以16位的微控制器MSP430AFE221为控制核心;设计单电源供电的信号放大电路和低通滤波电路,对压力传感器输出信号进行处理;通过MSP430AFE221内部24位ADC模块(SD_24A)进行模数转换;设计电源电路,应用于低功耗情况.设计与CC1101无线数据传输模块连接的接口电路.     

电压输出型传感器高精度数字转换模块的研制

介绍了采用微型计算机控制的电压输出型传感器高精度数字转换模块的构成及工作原理。该模块以宽动态范用模拟信号（0～100mV）的高精度（24位精度显示分辨率,实际稳定精度能达到20位以上）数据采集为研究对象,解决了工业现场各种类型传感器输出信号的数字量转换问题,为企业新产品研发和传统设备数字化改造提供前端数字信息采集的硬件支持。该模块功耗低、体积小、可靠性高、使用安装方便。     

一种比例电磁铁控制电路的设计

采用AT89S51单片机设计了一种比例电磁铁控制电路。该电路首先由AD转换电路将采集到的模拟量信号转换为数字量后输入AT89S51进行处理,AT89S51输出的PWM信号经功率转换电路处理后作用于比例电磁铁,从而控制比例电磁铁动作。调试运行结果验证了该电路的有效性。     

一种估计模拟分解滤波器组系数偏差的算法

模拟器件工艺偏差是制约混合滤波器组模拟数字转换器系统信号重构精度的主要原因,准确地得到模拟分解滤波器组传递函数是完成信号重构的首要条件.为解决上述问题,本文提出一种估计传递函数系数偏差的算法.该算法根据输入信号的信息以及信号通过模拟滤波器组后的采样数据,便可以准确地估计出偏差范围在±20%的模拟滤波器传递函数系数的偏差值.实验中分别采用2阶和3阶模拟滤波器传递函数模型,其谐振频率的估计值与理想偏差值的标准偏差分别为1.10%和0.56%.将估计值应用于单通路滤波混合滤波器组系统进行仿真,输出信号可以达到14位精度,完成了系统重构功能,仿真验证了该算法的可行性.     

Cygnal单片机的模拟量输入转换电路设计

Cygnal系列单片机在模拟信号的采集和模数、数模之间的转换及模拟信号的输出等功能方面,非常适合于工业控制系统智能化发展.本文在介绍了Cygnal单片机工作原理的基础上,就其在实际应用中出现的模拟量输入电路设计问题进行了讨论,并提出了具体设计方案.     

On neural networks for analog to digital conversion

In this paper we compare analog to digital conversion (ADC) delay in Hopfield ADC and asymmetrical (lower triangular) neural network-based ADC due to Avitabile et al. (1991). It is shown that, although Hopfield ADC has extensive feedback, its behavior in asynchronous mode is similar to that of lower triangular ADC. It is also shown that any constant delay n-bit feedforward ADC must have an exponential number of neurons.