16位∑－δ模数转换器ad7705及其校准

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1、沈阳单片机开发网——帮您精确掌握电子器件的使用细节www.symcukf.com16位∑－Δ模数转换器AD7705及其校准1、AD7705简介AD7705是AD公司推出的16位∑－Δ（电荷平衡式）A/D转换器。他包括由缓冲器和增益可编程放大器（PGA）组成的前端模拟调节电路、∑－Δ调制器及可编程数字滤波器等，能直接对来自传感器的微弱信号进行A/D转换。此外他还具有高分辨率、宽动态范围、自校准，低功耗及优良的抗噪声性能，因此非常适用于仪表测量和工业控制等领域。1.1基本特性AD7705的基本特性为：

2、16位无丢失代码；0.003％的非线性度；PGA可选择1，2，4，8，16，32，64，128；8种增益；输出数据更新速率可编程；具有自校准和系统校准功能，三线串行接口，可缓冲模拟输入；低功耗。1.2引脚功能AD7705的引脚排列如图1所示，各引脚的功能说明如下：SCLK：串行时钟输入。MCLKIN：主时钟输入。时钟频率为500kHz－5MHz。MCLKOUT：主时钟输出。CS反：片选，低电平有效。RESET反：复位。该端口为低电平时，可以将控制逻辑、接口逻辑、校准系数以及数字滤波器等复位为上电状

3、态；AIN2（＋）、AIN2（－）：分别为差分模拟输入通道2的正、负输入端。AIN1（＋）、AIN1（－）：分别为差分输入通道1得正、负输入端。REFIN（＋）、REFIN（－）：分别为参考电压的正、负端。为了确保元件的正常工作，REFIN（＋）端口的输入信号必须大于REFIN（－）端的输入。DRDY反：逻辑输出。低电平表示可以读取新的数据转换；高电平时不可读取数据。IDN，DOUT：分别为串行数据输入和输出端。1.3片内寄存器AD7705共有8个片内寄存器，他们是通信寄存器、设置寄存器、时钟寄存

4、器、数据寄存器以及几个测试和校准寄存器。这些寄存器的任何操作都必须先写通信寄存器，然后才能对其他寄存器进行操作。（1）通信寄存器通信寄存器是一个8位读/写寄存器，写入通信寄存器的数据决定下一次读/写操作在哪一个寄存器上进行，完成对所选寄存器的读/写操作后，该端口等待下一次写操作，这也是通信寄存器的缺省状态，如果在DIN为高电平时，写操作持续的时间足够长（至少32个串行时钟周期），那么AD7705将返回该缺省状态。通信寄存器中的RS2，RS1，RS0为寄存器选择位，他们决定对哪一个寄存器进行读/写操

5、作，常用的寄存器主要有通信寄存器（RS2RS1RS0＝000）、设置寄存器（RS2RS1RS0＝001）、时钟寄存器（RS2RS1RS0＝010）以及数据寄存器（RS2RS1RS0＝011）。R/W反为读写选择位。该位确定对选定寄存器进行读还是写操作，"0"表示写操作，"1"表示读操作。CH1，CH0为通道选择位，00选择通道1，01选择通道2。1沈阳单片机开发网——帮您精确掌握电子器件的使用细节www.symcukf.com（2）设置寄存器设置寄存器是一个8位读/写寄存器，其中MD1，MD0为工

6、作模式选择位，MD1MD0＝00，01，10，11分别对应正常工作模式，自校准、零标度系统校准以及满标度系统校准。G2，G1，G0为增益选择位，G2G1G0＝000－111分别对应1，2，4，8，16，32，64，128八种增益。（3）时钟寄存器时钟寄存器是一个8位读/写寄存器。其中CLK为时钟位。如果器件的主时钟频率为2.4576MHz（CLKDIV＝0）或4.9152MHz（CLKDIV＝1），该位置"1"，如果主时钟频率为1MHz（CLKDIV＝0）或者2MHz（CLKDIV＝1），该位置"

7、0"，此外CLK还与FS1和FS0共同选择器件的输出更新速率。（4）数据寄存器数据寄存器是一个16位只读寄存器，他用来存放AD7705的最新转换结果。这里要注意：当对AD7705进行写操作时，AD7705期望MSB（最高有效位）在前，但微控制器（如8051系列）首先输出LSB（最低有效位），因此必须对数据进行倒序。不过同时还要注意：数据寄存器虽然是一个16位寄存器，但他由2个8位存贮单元组成，因此必须分成2个8位分别进行倒序。进行读操作时同样如此。（5）测试寄存器该寄存器主要用于测试，建议用户不要

8、随便对其进行更改。（6）零标度寄存器（7）满标度寄存器2、校准当环境温度、工作电压、增益或双极/单极输入范围变化时，必须对AD7705进行校准，校准可通过对寄存器的MD1和MD0位编程实现，校准可去除偏置和增益误差。2.1自校准对于所选通道，无论使用何种校准模式，ADC的片上微控制器必须记录2个不同模拟输入状态的调制器输出，也就是"零标度"和"满标度"点。通过这些转换，微控制器可以计算转换器输入/输出转换函数的增益斜率，元件内部通过33位分辨率决定16位的转换结果。自校准模式中，A