多通道A／D转换控制模块的设计与实现

摘要 提出了利用MC143150 Neuron芯片和Burr—Brown公司生产的12位串行模数转换器ADS7844实现多通道A／D转换控制模块的设计与实现方法。介绍了MC143150 Neuron芯片和12位串行模数转换器ADS7844的硬件结构与工作原理，以及运用Neuron C语言开发多通道A／D转换控制模块，对数据转换结果的采集、分析与处理程序。通过长时间运行测试，该控制模块精度高、性能可靠，给现场自动化控制系统的集成带来较大的灵活性。
关键词 MC143150 Neuron芯片；ADS7844；A／D转换

控制信号中的模拟量传输正逐步改为数字量传输，各种非数字化设备也必将逐步为数字化智能产品所取代。但是，在实际生产现场依然有大量的数据是模拟量，例如压力、液位、温度等，必须通过A／D转换才能将这些数据送到控制系统进行分析处理。为满足实际需要，本文提出利用MC143150 Neuron芯片和12位串行模数转换器ADS7844开发与设计多通道A／D转换控制模块，实现了多个模拟量信号的并行采集、分析与处理功能，具有精度高和性能可靠等特点。

1 硬件设计
多通道A／D转换控制模块的硬件总体结构如图1所示，主要包括模拟信号电路、8通道12位串行A／D转换器ADS7844和MC143150 Neuron芯片。设计中利用8通道12位串行A／D转换器ADS7844实现模拟量的数字化转换，同时利用MC143150 Neuron芯片对ADS7844的8通道模拟输入量的数字化转换结果进行循环采集，实现多个模拟量数据的并行采集、分析与处理，较大程度地满足了应用现场的实际要求。

片选端，低电平有效，该脚为高电平时，其他数字接口线呈三态；
DCLK：外部时钟输入端，在时钟作用下，CPU将控制字写入ADS7844，并将转换结果从中读出；
DIN：串行数据输入端，在片选有效时，控制字在DCLK上升沿被逐位锁入ADS7844；
DOUT：串行数据输出端，在片选有效时，转换结果在DCLK的下降沿开始被逐位从ADS7844移出；
BUSY：“忙”信号输出端，在接收到控制字的第一位数据后变低，只有在转换结束且片选有效时，该脚才输出一个高脉冲；
：电源关闭端，低电平有效。当SHDN为低电平时，ADS7844为低功耗状态；
VCC，GND：分别为电源端和数字地。
(2)ADS7844的控制字。
通过ADS7844的控制字可以设置其信号联结方式、选择数据转换通道和电源工作模式。ADS7844控制字如表1所示。