在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換的速度和又決定了采集系統(tǒng)的速度和。MAX197是Maxim公司推出的具有12位測量的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片，只需單一電源供電，且轉(zhuǎn)換時間很短（6ms），具有8路輸入通道，還提供了標準的并行接口--8位三態(tài)數(shù)據(jù)I/O口，可以和大部分單片機直接接口，使用十分方便。

　　MAX197的內(nèi)部部分是一個采用逐次逼近方式的DAC,前端包括一個用來切換模擬輸入通道的多路復(fù)用器以及輸入信號調(diào)理和過壓保護電路。其內(nèi)部還建有一個2.5V的能隙基準電壓源，管腳如圖1所示。

　　圖1 MAX197引腳定義視圖

　　MAX197既可以使用內(nèi)部參考電壓源，也可以使用外部參考電壓源。當使用內(nèi)部參考源時，芯片內(nèi)部的2.5V基準源經(jīng)放大后向REF提供4.096V參考電平。這時應(yīng)在REF與AGND之間接入一個4.7μF電容，在REFADJ與AGND之間接入一個0.01μF電容。當使用外部參考源時，接至REF的外部參考源必須能夠提供400μA的直流工作電流，且輸出電阻小于10Ω。如果參考源噪聲較大，應(yīng)在REF端與模擬信號地之間接一個4.7μF電容。模擬量輸入通道擁有±16.5V的過電壓保護，即使在關(guān)斷狀態(tài)下，保護也有效。

　　通過將控制寄存器的ACQMOD位置0可選擇內(nèi)部采集控制模式。在內(nèi)部采集控制模式下，寫信號脈沖將開始一個由內(nèi)部定時控制長度的采集間隔。在6個時鐘周期長度的采集間隔結(jié)束時，將啟動下一個轉(zhuǎn)換。

　　在內(nèi)部采集控制模式下，MAX197的模擬信號輸入電路擁有5MHz的信號帶寬，當使用內(nèi)部采集控制模式并使用外接2MHz時鐘時，可達到100kSa/s的通過速率。

　　通過將控制寄存器的ACQMOD位置1可選擇外部采集控制模式。采用外部采集控制模式是為了控制采樣孔徑或獨立控制采集和轉(zhuǎn)換時間。由用戶分別通過兩個寫信號脈沖控制采集間隔和開始轉(zhuǎn)換時間，個寫信號脈沖時將控制寄存器的ACQMOD位置1,開始一個采集間隔。第二個寫信號脈沖時將控制寄存器的ACQMOD位置0,結(jié)束采集間隔并開始轉(zhuǎn)換。然而，如果在第二個寫信號脈沖時將控制寄存器的ACQMOD位置1,則將開始又一個采集間隔。

　　在個寫信號脈沖和第二個寫信號脈沖時，控制寄存器中的模擬通道選擇位必須置相同的值。電源關(guān)斷模式控制位可以置不同的值。

　　選用AT89C51單片機作為主處理器。通過P0.0~P0.7與MAX197的D0~D7相連，既用于輸入MAX197的初始化控制字，也用于讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。用AT89C51單片機的P2.7作片選信號，則MAX197的高位地址為7FH.選擇MAX197為軟件設(shè)置低功耗工作方式，所以置SHDN腳為高電平。本文采用外部基準電壓，所以REFDJ接高電平，而REF則接外部輸入?yún)⒖茧妷?。AT89C51單片機的P1.1腳用做判讀高、低位數(shù)據(jù)的選擇線，直接與HBEN腳相連。MAX197的INT腳可與AT89C51的INT0相連，以便實現(xiàn)中斷，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。

　　在電路中，AGND和DGND應(yīng)相互獨立，各種電源與模擬地之間都用0.1μF電容來消除電源的紋波。

　　MAX197的硬件電路設(shè)計如圖2所示。