超聲波液位計(jì)基于DSP的探討 十四
3．2．4 AD轉(zhuǎn)換電路
經(jīng)過(guò)上述模擬電路處理以后得到的是模擬信號(hào)，而由前所述，本課題比較適合采用數(shù)字信號(hào)處理的方法，需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)在DSP中進(jìn)行數(shù)字濾波以及互相關(guān)計(jì)算以后得出距離信息。
在DSP控制器發(fā)出超聲波換能器的激勵(lì)脈沖的以后，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)接收的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。在本文中，AD轉(zhuǎn)換器和DA轉(zhuǎn)換器均使用的是SPI協(xié)議，而且二者的工作時(shí)間重疊，因此二者在整個(gè)過(guò)程中交叉使用CPU。
本課題選用的AD是ADS7818(MSOP-8封裝)，它是一款TI公司生產(chǎn)的12位500KHz采樣率的低功耗AD轉(zhuǎn)換器。可以使用內(nèi)部的2．5V參考電壓，模擬量輸入電壓范圍為-200mY—VCC+200mV之間；使用外部參考電壓時(shí)，滿刻度模擬輸入電壓為兩倍的參考電平，適宜的工作溫度為一4℃C一+85℃。在使用500KHZ采樣的時(shí)候，工作功耗為llmW，該芯片還可以設(shè)置為斷電模式，其功耗可以減少至2．5mW。
在DSP的工作過(guò)程中，每一次的模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換過(guò)程首先應(yīng)該將ADS7818的轉(zhuǎn)換信號(hào)輸入引腳CONV拉為低電平．在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的下降沿將觸發(fā)采樣到保持的轉(zhuǎn)換，在完成觸發(fā)采樣到保持的轉(zhuǎn)換以后，引腳CONV拉高電平．從第二個(gè)串行時(shí)鐘開(kāi)始，在時(shí)鐘的上升沿轉(zhuǎn)換結(jié)果移出ADS7818，也就是說(shuō)每一次轉(zhuǎn)換至少需要1 3個(gè)時(shí)鐘周期。轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)的移出順序?yàn)楦呶辉谇埃臀辉诤螅唧w到時(shí)序中的參數(shù)來(lái)說(shuō)，ADS781 8的采樣時(shí)間為350nS，時(shí)鐘的最高頻率可以高達(dá)8MHz，時(shí)鐘的高電平和低電平都至少要維持50ns．
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