AD7938中文数据手册

1、SEQUENCERAGNDCLKINCONVSTBUSYAD7938中文数据手册12-/10-BITSA R ADCANDCONTROLoPARALLEL INTERFACECONTFtQL REGISTER J VqeQ-c-drGWDBO DB11CS RD WRW/B &GNDFig 典 L简介：AD7938是一款1.5MSPS转换速率，在3V供电电压下功耗仅为6mW的高速并行传输数 据的8通道，12为ADC数据转换芯片。参考电源有板上精确2.5V+0.2%电源，或者外接电源。输入范围由RANGE位确定，当RANGE 为0时，参考电压为VREF，输入范围为0VREF，当RANGE为1时，

2、参考电压设置为2X VREF， 输入范围为0-2XVRE。注：当为单端输入时候，输入范围仅与RANGE设置为有关，当为位差 分双极性输入时候，正负端输入范围与供电电压有关，-Q.3 to +0.7vtypV口口 = 3 VQ.3 to +1.8VtypVm=5V接口定义：DB0:DB11： 12位并行数据管脚，用作对ADC控制寄存器和SHADOW寄存器编程管脚。 电压电平由VDRIVE电平决定。这些管脚的控制由：CS、RD、WR控制。VDRIVE：用来供应逻辑电平的，需要和DGND去耦。该电平可以和VDD不同，但是不能 超过 VDD0.3V。DGND:所有数字电路的参考平面，应该和AGND完全

3、等电平。DB8/HBEN：当W/B为高时，DB8作为普通的三态数据IO 口，当W/B为低时，该位作为 高位使能。当HBEN为低时，八位DB0:DB7数据写入或者从ADC中读取。当为高时，8位数 据的DB0:DB3数据写入或者从ADC中读取数据，当读取时候，DB4:DB6保持转换通道的ID号。 当写入时，DB4:DB7必须全部为0.BUSY：转换结果状态输出。BUSY在CONVST的最后一个下降沿变为高，并保持在转换 过程中。一旦转换完成或者转换结果可以输出时候，变为低。并在CLKIN的第13个上升沿， BUSY的下降沿之前返回为采样保持模式。CLKIN:转换时钟输入端，转换时间为：13*CLK

4、+T2。输入时钟频率决定了转换速率。CONVST_n:转换开始引脚，当CONVST下降沿，用来初始化转换。并且从采样模式变为 保持模式，在下降沿。WR_n:和 CS 一起，低逻辑电平用作给寄存器写入数据。RD_n:和CS 一起用作转换数据读取，在CS为低时，在RD的下降沿将转换数据放到数据 总线上。CS：片选信号。AGND:模拟地，输入信号 参考 电平。VREFIN/OUT:参考输入，推荐使用470nF的电容接到AGND去耦。VIN0:VIN7： 8通道模拟输入。VDD：供电电压。需要使用10uF和0.1uF的电容接到AGND去耦。W/B：字/字节位。当W/B为高时，转换数据以10位或者12位

5、字形式输出到DB0:DB11。 当为低时，字节使能，数据和通道ID被传输到DB0:DB7。DB8按照上面使用。当不使用字功能 时候，需要连接到DGND。电气特性：供电电压：VDD： 2.75.25V VDRIVE： 2.75.25 注：这里VDRIVE需要考虑连接处理器 的电平类型。3.3或者5V。输入频率：700KHz25.5MHz转换速率：5MHz转换时间：13*CLK+15ns单端输入范围：RANGE=0,0VREF，RANGE=1,02VREFCODING=1时，为补码输出，用作双极性，当CODING=0，为普通二进制码。用作到哪极 性输入。采样保持：125ns电气连接图W5V SUP

6、PLYr-0&口 AD793&/AD7939Qvlh0W/B0 TO VREF/OTO 2- VREFCLKINcsRDWRBUSYCONVST2.5VVrefAGNDGNDDBQ0|1|_|_|01 NQUOXU一巨VreFIwVreFOUTdrive1。号3VSUPPLYJiO.ljjF EXTERNAL Vref C.47pF INTERNAL VREFFigure 19. Typicaf Connection DiagramTable 7. Control Register RiisMSBLSRDenDBW B9DBBDB7海DE5DB4DBMDB2DB1DBOPMlPMOCODING

7、RADD；ADD1ADD。MoonMODEQSHDWSEQRANGEPM1,PM0:用作用户选择ADC的工作方式。00：普通工作方式，最耗能量，但是速率最快；01：自动关闭方式：对每次转换完毕后都会进入关闭模态。10：自动等待方式：和01方式类似，不过会进入等待。11：关闭工作方式：工作暂停。CODING：用作选择转换结果输出码类型，CODING=0时，输出为普通二进制代码，当 CODING=1时，输出为补码，这里，当用到双极性时候就会使用补码，容易判断负数。REF：参考电压选择位，当为0时，外部电压进到输入脚，当为1时，使用内部片上电压。AD2:AD0：当不使用顺序控制寄存器时候，用来决定下

8、次转换的通道；当使用时，用来决 定通道的顺序。MODE1： MODE0：选择输入类型，单极性或者双极性或者差分。SHADOW:和SEQ 一起用来控制SHADOW寄存器的。SEQ：和SHADOW 一起控制寄存器的。RANGE:输入范围选择位，当该位为0时，选择的是输入范围为0VREF。当为1时，选 择的是02VREF，此时，VDD必须为4.755.25V顺序寄存器通过对控制寄存器中的SEQ和SHADOW进行编程，可以控制转换通道顺序。写控制寄存器用作顺序编程：ADC专函需要13个时钟周期，如果没有13个时钟周期，转换将会放弃。对ADC施加12.5 个时钟周期，然后，在CONVST的上升沿或者时钟

9、下降沿进行写控制。SEQ 和 SHADOW 选择：00配置方式表示：顺序功能不使用，模拟输入通道选择由ADD0，ADD1,ADD2的地址为来进行决定的。这些在 转换前写入控制寄存器。01配置方式表示：通道顺序由SHADOW寄存器来进行控制，通过DB0:DB7来进行写入数据。在每个CONVST下降 沿来进行编程。10如果SEQ和SHADOW为设置了，通道顺序不被写控制打断。但是允许在控制寄存器中进行替换。11这种配置方式由ADD0，ADD1，ADD2来进行决定转换通道顺序。Table 12. Shadow Regi&ler Bit F unci ionsMSBLSBDB7DB6DB5油DB3DB

10、2DB1DBOVih7Vih6Vin5VlNIVih2VslVihO该寄存器是一个8为的寄存器，用来进行顺序控制的。数据在WR的上升沿将数据载入寄存器中，数据写入寄存器在设置SEQ和SHADOW之前。ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY.Figure 24. SifigM-Endcd Msdw Connection Diagram单端输入连接图通道工作方式：Figure 3 k Tmditional Mlichannd Op&rrion Now这里：首先写控制寄存器，配置输出，设置SEQ和SHADOW为0,选择转换通道: 然后，初始化转换通道，初始化读周期，并

11、读取转换通道数据。初始化写周期，写控制寄存器，选择专函通道，设置，0 0，到第二步。Figure 32. ProgrammableFlow Chart这里：先写控制寄存器，设置工作模式，输入输出配置，设置0 1； 初始化写周期，对SHADOW寄存器编程，选择通道顺序。WR为高时，在每一个CONVST的控制下进行既定通道的数据转换。当WR为低时，在每个CONVST控制下进行转换，但是能够受到控制寄存器重新写入的打断。F觐爬 33. Cons&cuUve ScjuencMode FfowChcrrt这里，对控制寄存器写入，配置输入输出方式和操作模式，通过ADD2： ADD0选择最后的专函 通道，设

12、置11；连续转换，按照从通道0到设置的通道的一个一个转换，直到从新回到0.在每一个CONVST控 制下；WR持续为高时。如果WR变为低时，设置10后才能从新进行从0到既定通道的顺序转换。详细参数：CONVST：在连续运行模式下，用作转换初始化和转换开始，当他变为低时，ADC的BUSY 信号变为高，直到转换完毕时候，BUSY变为低，读取完数据之后。从新将CONVST拉高，用 作下一次初始化或者转换开始的准备。当为自动或者等待模式，他用作初始化电源开。CONVST信号下降沿用来初始化转换和用来进行是ADC进行采样。两次转换之间，CONVST 信号会拉高之后拉低，这个高的时间必须不小于t1=10ns

13、 （既是不能大于100MHz的工作频率， 当为25.5MHz时，时间为39ns。于是最大工作频率25.5MHz是完全可以满足要求的），然后拉 高发生在第14个时钟周期后，不然不满足13个时钟周期就会转换放弃。当第一次上电时候，必须要有一个CONVST的上升沿来使采样保持器采样。这个采样时间 为125ns，必须保证这个时间才能得到结果。然后将CONVST拉低，采样保持器变为保持阶段， 用来进行转换。然后在13个周期之后，也既是转换完毕之后开始进行采样。注：每个采样时间 不能低于125ns，不然数据不准确。于是这里，需要计算下13个周期之后，直到数据传输完毕 经过的时间是不是能够满足我们的125n

14、s。也就是我们能够最快转换的时间。CLKINBUSYINTERNAL TRACKfHOLD有OBOTODD11DBO TO DB11CO NV STACQUISITION!TH REE STATEWITH AND RD TIED LOWOLD DATA DATAFigure 36. AD7938/AD7939 Pamiiel interface Conversion aryd Read Cycle Timing in Word Mode （W屈=1）til00ns mintl23030ns mint奇3030ns maxtH433ns min5050ns max这里可以看出，转换结果的传输速率

15、其实还是很快的，能够到达几十纳秒，这里，需要对后 面时间进行处理，时期能够满足我们的125ns。数据读取:Fiaura 37. AD793&/AD79i9 PardldIn rerfacKeac/ Q/d Timinq for Mode= 0数据读取通过W/B来进行读取方式控制，当W/R为高时，数据读取方式采用字方式，12 位的读取方式为DB0:DB11，10位的读取方式为DB2:DB11。而当W/R为低时，数据读取方式 通过两次来进行读取。10位时，DB0:DB1为0，DB2:DB7为低六位数据地位开始数据，下一次读取时候，DB0:DB3为高位开始的高四位数据。DB5:DB7为转换结果的通道

16、号。ti?3030ns maxData access ti me after RD,ti?33ns minBus relinquish time after RD5050ns maxBus relinquish time after RD.tl500ns minHBEN to RD setup time.tl600ns minHBEN to RD hold time.tl71010ns minMinimum time between reads/writes.tl800ns minHBEN to WR setup time.tig1010ns minHBEN to WR hold time.写

17、数据：Figure 38.AD7933/AD7939 Parallel Interface一WrieTiming for Word Mode Op&raVot (W/8 =Figufc 29. AD7938/AD7939 Para!Id Interface一 Write Cyclo Timing for fiytpAfodi? Operation = 0)这里，当W/B为高时，DB8/HBEN当作数据IO，在WR控制下，通过DB0:DB11给控制寄 存器写数据。当W/B为低时，DB8/HBEN当作控制方式，在WR控制下，通过DB0:DB7两次操作写入 数据。DB8/HBEN当作是HBEN来使用

18、，决定了写入数据的高或者低位。字的低字节写入时， 应该是先从低位开始DB0： DB7，写入8位数据。高字节写入时候，HBEN为高。写入4位高位 数据，DB4:DB7 为 0.数据在写入时，需要在WR拉低后保持一段时间t7,并且将数据锁存进器件的WR上升沿 还需要保持t8时间。WR和CS之间的t4和t5可以为0ns。5。50ns maxCLKIN falling edge to BUSY rising edge.U00ns minCS to WR setup time.t500ns minCSto WR hold time.161010ns minWR pulse width.V1010ns minD苗亦点叩 timp Kpfors WR.U1010ns minData hold after WR.tg1010ns minNew data valid before falling edge of BUSYtw00ns minCS to RD setup time.til00ns minCSto RD hold time.tu3030ns minRD pulse width