Микроконтроллеры? Это же просто.
Одна из микросхем, наиболее часто используемых совместно с микроконтроллером — это АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Ничего удивительного в этом нет — прежде чем как-то обработать и отобразить какой-то результат, его нужно ввести в микроконтроллер в цифровой форме.
В настоящее время АЦП производят десятки фирм. Они различаются по принципу преобразования, быстродействию, разрешению, точностным параметрам, питающим напряжениям, диапазонам входных напряжений, количеству каналов — список этих параметров может быть продолжен еще на десяток строк. Однако из всего их многообразия в данный момент нас интересуют лишь те, которые имеют отношение к связи АЦП с микроконтроллером. Вот их-то не так уж и много.
Во-первых, с точки зрения интерфейса АЦП делятся на параллельные и последовательные. Первые после преобразования передают микроконтроллеру все биты результата одновременно, каждый по своей индивидуальной линии. Это означает, что с 12-битным АЦП микроконтроллер должен быть связан минимум 12-ю проводниками (реально — на 3…5 больше упомянутого числа за счет сигналов управления).
Последовательные АЦП связаны с микроконтроллером всего тремя-четырьмя проводниками, независимо от их разрешения (разрядности). Биты результата оцифровки они передают по одному проводнику, друг за другом (последовательно). Управление передачей микроконтроллер осуществляет по второму проводнику, третий, как правило, дает АЦП команду на начало преобразования. Ясно, что последовательные АЦП работают медленнее параллельных, но достигнутые ими предельные скорости преобразования и передачи информации достаточно высоки (многим 12…14-битным АЦП требуется менее 10 мкс на весь цикл преобразования/передачи данных).
Далее, АЦП могут содержать некоторые внутренние регистры (ячейки памяти размером от 4 до 24 бит), в которые микроконтроллер должен предварительно занести информацию. К таким АЦП относятся, к примеру, многоканальные преобразователи — микроконтроллер должен сообщить АЦП, какой из каналов последнего должен преобразовывать информацию. При работе с такими микросхемами микроконтроллер не только читает информацию, но и записывает ее в АЦП при помощи соответствующих сигналов. Подобные преобразователи, естественно, сложнее простых, не требующих записи в них управляющих слов (заносимую микроконтроллером в подобные микросхемы информацию программисты обычно называют управляющими словами), поэтому на первом этапе мы исключим подобные сложные микросхемы из нашего рассмотрения и вернемся к ним попозже.
Остальные различия не столь принципиальны — какими сигналами управляется АЦП, какова полярность этих сигналов, каковы привязки к их фронтам и спадам, задержки и т. д. Эту информацию, имеющуюся в datasheet’е на конкретную микросхему, вы должны держать перед собой при разработке аппаратного сопряжения и программы для микроконтроллера.
Читать далее статью в полном обьеме (pdf)
Сопряжение микроконтроллера с 12-битным параллельным АЦП AD7880
