AD7714的工作原理及其应用

表4中B/U为双极性/单极性工作模式。此位 为0选择双极性工作(上电或复位的缺省状态)，此位为1选择单极性工作。

WL为字长度。此位为零则当从数据寄存器读 出时选择十六位字长，此位为1则选择24位字长。

BST为此位为0将减少模拟前端所取电流。为 了减少AVDD吸取的电流，当器件在fCLKIN =1MHz或2.4576MHz、增益为1至4的情况下工作时，此位应当为0；当器件工作于f CLKIN=2.4576MHz、增益为8至128情况下时，此位必须为1，以确保器 件正常工作。

CLKDIS 为主时钟禁止位。此位为1将禁止主时钟出现在MCLKOUT引脚。这样就可以断开 MCLKOUT与系统中其他器件间的时钟信号，以节省功率。

FS11~FS0为滤波器选择。AD7714片内提供 [sin(x)/ x ]3滤波器响应。写入滤波寄存器的这12位数据决定滤波器截止频率、滤波器第一个 凹口的位置以及器件的数据输出速率。与增益一起还决定器件的输出噪声和有效分辨率。滤波器 第1个凹口发生的频率f=fCLKIN/128/ Num。其中Num是位FS0至FS11的十进制等效值，其范围为19～4000 [2]。

3.4测试寄存器

测试器件时使用。上电或复位时缺省为全0。 除测试外一般不用改变该寄存器的内容，否则器件将不能正常工作。

3.5数据寄存器

它是一个只读寄存器，包含器件最近的转换 结果。是否有新的的转换结果由DRDY引脚是否变为低电平决定。通过写滤波器高寄存器的WL 位，寄存器可编程为16位或24位宽度。

3.6零(满)刻度校准寄存器

AD7714包括3个零(满)刻度校准寄存器， 3个寄存器互相完全独立，所以在全差分模式下，每一个输入通道都有一个零(满)刻度寄存器， 这些寄存器的每一个均为24位读/写寄存器，当写这些寄存器时，必须写入24位，否则将没有数据 被送至寄存器。它与相应的满(零)刻度寄存器一起使用以组成寄存器对，分别与各输入通道相联系。

4 AD7714的校准分析

AD7714提供许多校准选项，它们可通过模式 寄存器的MD2、MD1、MD0位来编程。校准周期可以在任何时刻通过写模式寄存器的这些位来开 始。当环境工作温度或电源电压有变化时，应该在器件上启动校准程序。如果在所选的增益、滤 波器凹口或双极性/单极性输入范围方面有变化，也应当启动校准。

4.1自校准

通过把0，0，1写入模式寄存器的MD2、MD1、MD0位，就可以开始器件的自校准。它自动完成零刻度自校准和满刻度自校准两种校准操 作。器件也可以分别进行零刻度自校准和满刻度自校准。但进行满刻度校准前必须保证器件已包 含有效的零刻度系数。分别进行校准的意义在于：在完全的自校准时序完成后，可由它本身实 现另外的失调或增益校准，从而调整器件的零点或增益。例如校准参数中的一个(或是失调或是 增益)，将不会影响另一个参数。

4.2系统校准

该校准能补偿增益和失调误差以及它自己的内 部误差，也可用于消除模拟输入端源阻抗的任何误差。完成系统校准必须分为两步。即零刻度系 统校准和满刻度系统校准。将零(满)刻度点加至模拟输入端，而后通过把0，1，0(0，1， 1)写入模式寄存器的MD2、MD1、MD0来开始零(满)刻度系统校准。注意，零刻度系统 校准必须先于满刻度系统校准。

4.3背景校准

该校准模式把其校准步骤与正常转换时序相交错，即它提供连续的零刻度自校准。背景校准不提供任何满刻度校准，因此在进行该校准前应当 完成自校准。器件在该校准模式下消除了失调漂移。应当注意，器件在此模式下不应使用SYNC 输入端或FSYNC位。

5 AD7714的工作时序及接口范例

AD7714和AT89C52的接口可以通过两种方式 实现，一种是用AT89C52的RXD(P3.0)与AD7714的DATAIN和DATAOUT进行数据传送， 并利用AT89C52的TXD自带的时钟信号提供给AD7714的SCLK；一种是用AT89C52的某一端 口位(如P1.0)与AD7714的DATAIN和DATAOUT进行数据传送，对另一端口位(如 P1.1)编程产生时钟信号以提供给AD7714的SCLK。图中给出了第一种连接方式，并通过监视 通信寄存器的DRDY位以确定数据寄存器何时有新数据，当然也可以用AT89C52的一个端口位与 AD7714的DRDY引脚相连，以轮询的方式来确定，另外还可以以中断方式来实现。AD7714的 读/写时序图见图2和图3。

与AT89C52的典型接口电路与设计程序的流 程如图4和图5。


图4 AD7714与89C52的接口电路

图5 AD7714程序设计的主要流程图

6 结束语

AD7714以其灵活多样的操作方式和简单的接 口方法深受用户的喜爱，但也必须注意以下几点：

(1)频率的设置与器件转换的有效数据密切相 关，要实现24位无误码，必须保证滤波器的第一个凹口频率小于60Hz。
(2)AD7714的输出噪声、分辨率、增益和第 一个凹口频率是紧密相关的；
(3)AD7714数据输出(写入)的位次序与 AT89C52数据读入(输出)的位次序刚好相反，因此程序中必须安排位颠倒程序。