ADS8344与TMS320LC545的应用接口设计2

ADS8344的控制寄存器是一个8位只写寄存器，数据从DIN引脚输入，当微机读取完上次转换结果时，下一个转换通道的控制字节就写到了DIN引脚，需要8个DCLK时钟才能将完整的控制信息写到控制寄存器。控制寄存器各位功能说明如下：

　　S：控制字节的开始位，为高时才表示输入的字节有效。

　　A2～A0：模拟输入通道选择位。

　　SGL/DIF：模拟通道输入方式选择位。当为高时，为单端输入;为低时，为双端差分输入。

　　PD1～PD0：功率管理选择位。

　　(1)模拟通道的输入方式

　　ADS8344的8个模拟输入通道可以设置成单端输入或差分输入。单端输入时，各个模拟通道均输入+IN信号，而从COM引脚接入-IN信号。双端差分输入时，通道CHO和CH4、CH1和CH5、CH2和CH6、CH3和CH7组合成差分输入。当芯片进入保持阶段时，+IN和-IN的差分输入信号送到内部的电容器阵列上。-IN输入的电压范围为-0.2V～+1.25V，+IN输入电压范围为-0.2V到+VCC+0.2V。例如：若参考基准电压为1.25V， 而COM引脚接地，则单端输入通道的电压范围为0V～+1.25V;若基准输入电压为3.3V，而COM引脚接+0.5V，则单端输入通道的输入电压范围为+0.5V ～+3.8V。

　　(2)功率管理方式

　　ADS8344提供了灵活的功率管理模式，允许用户在给定的通过率下获得最佳的功率性能，可以通过对控制寄存器功率位PD0和PD1的编程设置来进行芯片的功耗管理。PD0=0，PD1=0时为自动关断模式。在这种模式下，ADS8344在每次转换结束时自动进入低功耗模式，当下一次转换开始时，芯片立即全部上电，不需要额外的延时，并且第一次转换是有效的;PD0=0，PD1=1时为内部时钟模式;PD0=1，PD1=0时为预留模式;PD0=1，PD1=1时为完全功率模式，这种模式下的芯片总是上电的。

　　(3)时钟方式

　　ADS8344可以由内部时钟执行逐次转换，也可以由外部时钟来执行，而在这两种模式下，都是由外部时钟来控制芯片数据的输入/输出。如果用户想更换芯片的时钟模式，则在芯片转换到新的模式之前需要一个额外的转换周期，因为PD0和PD1功率管理选择位必须在时钟模式转换前被提前写入到ADS8344的控制寄存器。

　　在外部时钟模式下，外部输入时钟不仅控制了数据输入/输出芯片，而且也决定了A/D芯片的转换速率。在内部时钟模式下，ADS8344芯片自行产生时钟信号，这样所连接的微机就不需产生SAR的转换时钟，转换结果可以方便地输出到微机。

3 ADS8344的典型应用

　　本文介绍的电子式互感器高压侧数据采集系统采用TMS 320LC545作为主控芯片，选用ADS8344芯片实现对传感头输出的各路模拟信号的实时采集和模数变换。高压侧数据处理系统的主要工作流程是：接收传感头输出的模拟信号并进行预处理，然后送到A/D芯片转换成数字信号，最后经过E/O变换成光信号输出到光纤传输系统。

　　TMS320LC545是16位定点低功耗的数字处理器，工作电压为+3.3V，片内RAM为6kB，片外ROM为48kB，内含一个标准串行口和一个缓冲串行口。两者的接口设计如图3所示。TMS320LC545的串行端口用内部的CLKX?串行时钟?和FSX(帧同步时钟)配置为突发模式下工作，串行口寄存器SPC设置如下：FO=0，串行口发送和接收数据都是16位;FSM=1，串行口工作在字符组方式，每发送/接收一个字都要求一个帧同步脉冲FSX/FSR;MCM=0，CLKX采用外部时钟，该外部时钟由低压侧通过光纤送上来，可确保高、低压侧时钟一致;TXM=1，将FSX设置成输出，每次发送数据时由片内产生一个帧同步脉冲输出。ADS8344的CS接TMS320LC545的FSX和FSR，使数据输入和输出的帧脉冲信号均由DSP产生;ADS8344的DCLK接TMS320LC545的CLKX和CLKR，从而使数据输入和输出的同步时钟均来自DSP;ADS8344的BUSY接TMS320LC545的BIO，当BUSY产生下降沿信号时，则通知DSP可以开始接收转换结果了。

　　ADS8344的串行接口时序如图4所示。当CS为低时，ADS8344 通过DIN引脚接收由DSP芯片DX引脚发送过来的串行数据，并写入A/D芯片的控制寄存器，这需要8个DCLK时钟，前4个时钟周期用于接收控制字节的开始位和通道选择位，当接收接下来的4个控制位时芯片同时对所选通道采样，采样完成后进行模数转换，当 BUSY产生一下降沿信号后DSP开始接收由DOUT输出的转换结果，16位串行数据需要16个DCLK时钟，在接收串行数据的LSB位时，下一个通道的控制字开始输入到A/D芯片。这样，ADS8344完成一次完整的数据采样保持、转换和输出共需要25个DCLK时钟。

　　4 结论

　　电子式互感器具有传统电磁式互感器无可比拟的优势，在电力系统电压、电流测量保护中有着广阔的发展潜力。