DS2450转换器的接口设计原理

　　2 转换与读／写控制

　　2．1 转换控制

　　DS2450的转换控制首先通过其DATA端串行送出转换命令字［3CH］，然后送出通道选择字和预置控制字，最后启动A／D转换器进行转换。DS2450的通道选择字和预置控制字的各位含义如表1所列。

　　在通道选择字中，对应位为1表示该通道参与转换。在同时选择多个通道时，其转换顺序为A→B→C→D，未选中的通道将被跳过。其A／D转换的时间可近似为：

　　转换时间＝通道数×转换精度位数×80μs＋160μs。

　　当所有通道转换完毕后，系统将发出读存储器命令以获得转换结果和对应的状态。

　　预置控制字可用于对相应通道的转换结果存储器进行预置。当SET、CLR＝00时，为不预置，即保持上次转换值；当SET、CLR＝01时，转换前预置为全0；当SET、CLR＝10时，预置为全1；而SET、CLR＝11为无效组合。

　　2．2 存储器读／写控制

　　读存储器命令可用于读取转换结果、工作状态和门限设定值等。总线管理器首先送出读存储器命令字［AAH］，然后送出两字节的16位“起始数据”存储器地址，并在总线上读取一个字节的数据后，地址自动加1，紧接着读取下一个数据；当一页读完后，随后读取的两个字节为内部自动产生的16位循环冗余校验码，它是由前面送出的命令字、地址和读取的存储器数据并根据下列表达式生成的：

CRC16＝X16＋X15＋X2＋1

　　写存储器命令主要针对第1页和第2页存储器，其目的是写入各通道的工作方式控制字和对应通道的高、低门限设定值。总线管理器首先送出写存储器命令字［55H］，然后送出两字节的16位存储器起始地址，接着逐个送出要写入的数据，其地址也是自动加1。若在刚写完一个数据后执行读操作，读出的数据应刚好为前一次写入的数据，可利用这一特点对写入和读出的数据进行比较，以判断传输的正确性。

　　如果在软件校验时发现读／写中的传输错误，则必须对DS2450芯片进行初始化，并重新进行读／写操作。

　　2．3 DS2450的工作时序

　　DS2450的一线工作协议流程是：初始化→ROM功能命令→存储器读写／转换控制功能命令→传输数据。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，图2给出了普通工作模式下的工作时序。

　　3 DS2450与单片机的典型接口设计

　　图3是MCS－51系列单片机与DS2450的典型连接电路。其中DS2450的DATA端接AT89C51的P1．0，该电路采用外接电源供电方式，其DS2450的VCC端用 5V电源供电。此例仅对D通道进行A／D转换，AIN－D接模拟信号输入；AIN－A和AIN－B外接上拉电阻到电源，其输出可作为D通道的高、低限报警信号。

　　如果单片机系统所用的晶振频率为12MHz，那么可根据DS2450的初始化时序、写时序和读时序来分别编写三个子程序：其中INIT为初始化子程序，可用于发送复位脉冲并接收存在脉冲；WRITE为写（命令或数据字节）子程序；READ为读数据子程序。所有要读写的命令或数据字节均被放在A寄存器中。

　　通过主机控制DS2450来完成A／D转换一般要经过以下几个步骤：初始化、发ROM功能命令和相应的64位光刻ROM数据、选中特定芯片、写入工作方式控制字和高／低限门限值、发转换控制命令、读取转换值及状态等。

　　如果将D通道设定为5．1V输入范围，转换精度为12位，高报警门限为3．0V（96H），低报警门限为2．0V（64H），并将通道A和通过B作为报警输出，最后将转换结果放在30H和31H处，那么其子程序CTLAD的具体程序清单如下：