文档介绍：高速 A/D 转换器 AD7654 与单片机接口电路设计
关键词:单片机,接口电路,模/数转换
模/数转换是现代测控电路中非常重要的环节,它有并行和串行两种数据输出形式。目前,模/数转换器
ADC 已被做成大规模集成电路,并有多种型号和种类可供选择。本文介绍了 AD7654 的性能特点,并设计
了 AD7654 与单片机 ADuC848 的接口电路,同时给出了软件流程和相应的汇编源程序。
2 AD7654 的性能特点和工作原理

AD7654 是 ADI 公司推出的一种低功耗、四通道、电荷再分布式高速 A/D 转换器,该 A/D 转换器的主
要特点是:16 位分辨率且无漏失码;0 V~5 V 模拟输入范围;SPI/OSPI/Microwire/DSP 兼容;两个
允许同步采样的低噪音、高带宽跟踪/保持放大器;功耗典型值为 120 mW;可提供串行和并行两种输出
接口,给予用户灵活的选择。串行 A/D 转换的速率很高。并且具有体积小、功耗低、占用单片机口线少
的优点,文中采用串行模式设计电路,有关引脚说明如下:

A0:转换通道选择;

A/B:高电平时,先输出 A 通道转换数据再输出 B 通道转换数据,低电平反之;

SER/PAR:串行/并行模式选择。低电平为并行模式。高电平为串行模式;

EXT/INT:高电平时选择外部时钟。低电平时选择内部时钟:

SDOUT:转换数据输出位;

SCLK:串行数据时钟输入或输出(取决于 EXT/INT 的逻辑状态);

CNVST:VST 的下降沿使内部采样保持进入保持状态并开始转换:

BUSY:正在转换标志;

EOC:转换结束标志。

AD7654 VST 下降沿启动,转换启动与 CS 和 RD 信号状态无关,A0 引脚控制转换通道
的选择。在转换结束之前,即使掉电转换也不会重新开始或终止。转换进行过程中,BUSY 变为高电平,
EOC 也为高电平,EOC 在每一个通道转换结束后变为低电平,而 BUSY 线在两个通道转换全部结束后才
变为低电平,转换的 32 位数据可以从 SDOUT 上读出。转换时序图如图 1 所示。AD7654 有串行和并行两
种接口方式,每种接口方式又有主从两种模式,本文介绍其串行接口下从模式的硬件和软件设计。
3 AD7654 与单片机的接口电路设计

在本系统中,单片机选用 ADI 的 2 所示。笔者设计 AD7654 工作在串行
从模式下,因此其数据的转换和读取都需要微处理器 ADuC848 V 基准电压由
AD780 提供,AD7654 上所有的电源和地之间都需连接去耦电容器。因为 ADuC848 的 P1 口只能作为输
入口,而 P0 口被 USB 接口器件占用,所以 AD7654 的控制引脚只能连接到单片机 P2 和 P3 口上的部分
端口。在实验电路中,AD7654 的 SER/PAR 和 EXT/INT 引脚直接由硬件置高电平,INVS-CLK 由硬件
置低电平,使 ADC 。由于 AD7654 是两个通道同时采
样,所以需要给