ADS1212和SST单片机实现高精度数据采集设计

件部分包括主程序、数据采集子程序、串行口通信子程序。主程序的主要功能为系统初始化以及查询各软件标志，决定系统不同工作模式，执行各功能模块。

　　2．1 单片机SPI接口程序

　　单片机SPI接口程序主要包括SPI接口初始化，以及SPI数据输入／输出程序，SPI接口初始化主要是针对SPI控制寄存器（SPCR）进行相应设置的，SPI控制寄存器（SPCR）格式如下：

　　SPIE是SPI中断使能位，当SPIE和ES同时置为"1"，则SPI中断使能；

　　SPE是SPI使能位，"0"为不使能，"1"为使能；

　　DORD是数据传输的顺序位，"0"为从高位到低位，"1"为从低位到高位；

　　MSTR是主／从选择位，"0"为从方式，"1"为主方式；

　　CPOL是时钟极性位，"0"为时钟高电平有效，"1"为时钟低电平有效；

　　CPHA是时钟相位控制位，"0"为时钟上升沿左触发，"1"为时钟下降沿左触发；

　　SPR0，SPR1是SPI时钟频率选择位，控制SPI时钟为单片机时钟的几分频，如表1所示：

　　SPI接口初始化程序如下所示：

　　2．2 A／D数据采集程序

　　ADS1212内部有5种功能寄存器。其中，指令寄存器（INSR）和命令寄存器（CMR）用于控制转换器的操作。数据输出寄存器（DOR）用于存放最新的转换结果。零点校准寄存器（OCR）和满量程寄存器（FCR）用于对转换结果进行校准。

　　指令寄存器INSR是一个8位寄存器，对ADS1212的每一步操作都是从它开始的。具体格式如下：

　　R／W是读写控制位；"1"为读操作，"0"为写操作。

　　MB1MB0是欲读写的字节数。"00"～"11"对应"1"～"4"；

　　A3～A0是欲读写寄存器的地址。

　　命令寄存器CMR是一个32位寄存器，通过对它的操作可以设置ADS1212的各种工作模式，格式如下：

　　采样精度同增益和加速因子的设置都有关系，具体如表3所示。这里需要指出的是。不能同时追求采样速度和采样精度，只有选取合适的速度和精度才能体现出该芯片的优势。

　　注：G=1，fXIN=1 MHz（fXIN是外部晶体振荡嚣频率）

　　零点校准寄存器（OCR）和满量程寄存器（FCR）用于对转换结果进行校准。它们都是24位寄存器，可以在初始化中对其写入，以便用于校准输出数据。

　　数据采集程序的流程图如图2所示。

　　如下是程序的部分片段：

　　数据输出寄存器DOR为24位寄存器，用于存放最新的转换结果。只有在DRDY信号为低时，DOR中的数据才有效。如果在（1／fDATA）-12 （1／fXIN）时间内没有读出DOR中的数据，则它将会被新的数据所覆盖。DOR中输出的数据格式可以用补码形式表示，如 "FFFFFFH～000000H～7FFFFFH"，表示"负最大量程～0～正最大量程"；也可以用原码形式表示，如 "000000H～800000H～FFFFFFH"，表示"负最大量程～0～正最大量程"，这可用设置CMR3的DF位来实现。

　　3 结 语

　　采用ADS1212与SST89E564RD完成的数据采集处理系统采集速度快，精度高，还能将数据及时通过串口发送给上位机程序，且外围电路简单。因此，能用于较为复杂的系统开发，非常适用于工业控制、自动测试、仪器仪表、远程通信等领域的数据采集与传输。