基于AD5412菊花链的数模转换设计

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12位125MSPS流水线型模数转换器设计_吴旭

学校代号：10532学号：S0*******密级：不保密湖南大学硕士学位论文12位125MSPS流水线型模数转换器设计学位申请人姓名：吴旭导师姓名及职称：陈迪平教授培养单位：物理与微电子科学学院专业名称：微电子与固体电子学论文提交日期：2012年5月10日论文答辩日期：2012年5月27日答辩委员会主席：曾云教授The Design of 12bit 125MSPSPipeline ADCbyWu XuB.E.(Hunan University)2009A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of ScienceinMicroelectronics and Solid-State Electronicsin theGraduate SchoolofHunan UniversitySupervisorProfessor Chen Di-pingMay, 201212位125MSPS流水线型模数转换器设计摘要近年来，随着数字技术的快速发展，高速、高精度的模数转换器在信号处理中发挥着越来越重要的作用。

目前主流ADC中流水线型模数转换器因兼顾速度和精度两方面的优势，因而得到了广泛应用和发展，如无线通信，高清晰数字电视，有源相控阵雷达等。

本论文对12位125MHz开关采样频率Pipelined型模数转换器进行了研究和设计。

通过对速度、精度和动态特性的综合考虑，该流水线型ADC采用前9级每级1.5位精度，最后一级3位Flash ADC的系统结构，并通过数字校正技术对流水线单元的误差进行校正。

模块电路包括采样保持电路、1.5位流水线单元电路、时钟发生电路和数字校正电路等。

为了获得较低的功耗和高增益、高带宽的要求，采用两级套筒式运算放大器电路结构，同时使用动态比较器减小整体的功耗，并消除回踢噪音。

蓝桥杯单片机的ad转换代码

蓝桥杯单片机的ad转换代码全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蓝桥杯是全国性的计算机大赛，是中国最具影响力和参与度最高的信息学竞赛之一。

单片机比赛一直是蓝桥杯的重点项目之一。

而在单片机的项目中，AD转换是一个常见的需求，因为在很多实际应用中，我们需要将模拟信号转换为数字信号进行处理。

AD转换（Analog to Digital Conversion）是单片机中一个非常重要的功能模块，它可以将模拟信号转换为数字信号，以便单片机可以对信号进行处理和分析。

在单片机中实现AD转换是一项很有挑战性的任务，需要熟练掌握相关知识和技术。

下面我们来看一段关于蓝桥杯单片机的AD转换代码，以帮助大家更好地理解和掌握这个技术。

```c#include <reg52.h>sbit ADC_CS = P1^0;sbit ADC_CLK = P1^1;sbit ADC_DATA = P1^2;unsigned int ADC_Value; void Delay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}ADC_CLK = 1;ADC_Value = 0;for(i = 0; i < 10; i++){ADC_CLK = 0;Delay5us();ADC_Value <<= 1;if(ADC_DATA)ADC_Value++;ADC_CLK = 1;}ADC_Value = ADC_Value >> 1;}// 在这里添加对ADC_Value的处理和应用逻辑}}```AD转换在单片机应用中有着广泛的用途，比如温度采集、光强检测、电压测量等等。

掌握好AD转换的原理和代码实现，可以帮助我们更好地设计和开发单片机应用，并在蓝桥杯的比赛中取得更好的成绩。

希望以上内容对大家有所帮助，也希朼大家能够多多实践，不断提升自己在单片机领域的技术水平。

蓝桥杯单片机的ad转换代码

蓝桥杯单片机的ad转换代码蓝桥杯单片机比赛中，ADC（模拟到数字转换器）转换是一个常见的考点。

以下是一个基于8051单片机的ADC转换的示例代码，用于将模拟信号转换为数字值，并通过串口输出。

首先，确保你的单片机支持ADC转换，并且已经正确连接了模拟输入引脚。

c#include <reg52.h>// 假设ADC模块连接到P1.0引脚sbit ADC_INPUT = P1^0;// ADC转换结果存储变量unsigned int ADC_Value;void ADC_Init() {// ADC初始化代码，根据实际情况修改// 这里只是一个示例，具体的初始化代码取决于你使用的ADC模块// 可能需要设置ADC的控制寄存器，选择输入通道，设置转换速率等}unsigned int ADC_Read() {unsigned int value;// 启动ADC转换// 具体的启动方法取决于你使用的ADC模块// 可能需要设置ADC的控制寄存器，或者向某个地址写入启动命令等// 等待ADC转换完成// 具体的等待方法也取决于你使用的ADC模块// 可能需要轮询ADC的状态寄存器，或者使用中断等方式等待转换完成// 读取ADC转换结果// 具体的读取方法也取决于你使用的ADC模块// 可能需要从某个地址读取转换结果，或者通过某些寄存器间接读取等 value = ADC_Value; // 假设ADC_Value已经存储了转换结果return value;}void UART_Init() {// 串口初始化代码// 设置串口模式，波特率等SCON = 0x50; // 设置为模式1, 8位数据, 可变波特率TMOD |= 0x20; // 定时器1作为波特率发生器TH1 = 0xFD; // 设置波特率为9600TR1 = 1; // 启动定时器1TI = 1; // 设置发送标志位}void UART_Send(char data) {while (!TI); // 等待上一个字节发送完成TI = 0; // 清除发送标志位SBUF = data; // 加载要发送的数据到SBUF}void main() {ADC_Init(); // 初始化ADCUART_Init(); // 初始化串口while (1) {ADC_Value = ADC_Read(); // 读取ADC转换结果UART_Send(ADC_Value / 100 + '0'); // 将转换结果通过串口发送（只发送百位数字，仅作示例）UART_Send('\n'); // 发送换行符delay(1000); // 延时1秒（具体延时函数需要根据实际情况编写）}}注意：以上代码仅为示例，并未针对具体的ADC模块进行编写。

12位AD转换器与单片机的接口电路设计

课程设计任务书2012/2013 学年第 1 学期学院：电子与计算机科学技术学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：12位A/D转换器与单片机的接口电路设计起迄日期:课程设计地点:指导教师:系主任：下达任务书日期: 2012年12月19日课程设计任务书目录第一章设计任务及功能要求 (5)1.1摘要 (5)1.2设计课题及任务 (5)1.3功能要求及说明 (5)第二章硬件设计 (6)2.1 系统设计元器件功能说明 (7)2.2 硬件电路总体及部分设计 (10)第三章软件设计 (12)3.1 基本原理容设计 (12)3.2 keil编程调试 (13)3.3 proteus仿真电路图 (19)第三章结果分析及总结 (19)附录 (20)第一章设计任务及功能要求1.1摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，单片机对我们的生活影响越来越大，很多工业领域中都用到单片机，日常生活中我们也离不开单片机的应用。

当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会，随着电子产业数字化程度的不断发展，逐渐形成了以数字系统为主体的格局。

A/D和D/A转换器作为模拟和数字电路的借口，正受到日益广泛的关注。

随着数字技术的飞速发展，人们对A/D和D/A转换器的要求也越来越高，新型模拟/数字和数字/模拟之间的转换技术不断涌现，正是因为这些，高集成度的逻辑器件应运而生，而且发展迅速，它不断地更新换代以满足程序的要求，并尽可能的提高其利用率。

本课程设计就对其中AD574模数转换器在微机数据采集系统中的应用加以阐述。

关键字：AD574转换器，80c51单片机，LED数码显示，串行输出1.2 设计课题及任务1．掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2．学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；3．掌握8051单片机、12位A/D芯片AD574的应用；4．学习掌握硬件电路设计的全过程。

1.3 功能要求及说明1．学习掌握8051单片机的工作原理及应用；2. 学习掌握12位A/D芯片AD574的工作原理及应用；3. 设计基于AD574的12位模拟信号采集器的工作原理图及PCB版图；4. 整理设计容，编写设计说明书。

一种改进的菊花链RS485控制电路以及短路解决方法[发明专利]

专利名称：一种改进的菊花链RS485控制电路以及短路解决方法
专利类型：发明专利
发明人：刘毅,苏永顺,王忠禹,米赛
申请号：CN201810474969.0
申请日：20180517
公开号：CN108508876A
公开日：
20180907
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于RS485接线控制电路领域，具体涉及一种改进的菊花链RS485控制电路，包括多个首尾相连的控制板，所述控制板上设有MCU控制模块、RS485输入模块R1、双刀双掷继电器S2、双刀双掷继电器S1、RS485输出模块R2、双刀双掷继电器S5、双刀双掷继电器S6、备用RS485输入模块R3、备用RS485输出入模块R4，所述双刀双掷继电器S1和双刀双掷继电器S6可以直接连通。

通过采用6个双刀双掷开关以及分别给RS485输入模块和RS485输入模块设置备用模块，为菊花链RS485控制电路的短路提供了解决保障，通过双刀双掷开关的切换操作，可以实现控制电路中短路位置判断以及克服。

申请人：合肥威迪变色玻璃有限公司
地址：230012 安徽省合肥市新站区武里山路1399号
国籍：CN
代理机构：合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：娄岳
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一种基于菊花链拓扑的传感器阵列数据采集系统[发明专利]

专利名称：一种基于菊花链拓扑的传感器阵列数据采集系统专利类型：发明专利
发明人：赵超,刘宏,刘德晔,丁波
申请号：CN201910258315.9
申请日：20190401
公开号：CN109884960A
公开日：
20190614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种基于菊花链拓扑的传感器阵列数据采集系统，各传感器(1)在一侧管脚上互相连接并最终连接到带有模数转换器的系统级集成电路芯片(5)的电线接地端(6)，各传感器(1)的另一侧管脚连接在各自对应的单刀单掷开关(3)的一侧管脚上，各单刀单掷开关(3)的另一侧管脚互相连接并最终连接到带有模数转换器的系统级集成电路芯片(5)的模数转换器(7)的端口上；每个单刀单掷开关(3)的控制器即数字逻辑电路(4)互相连接并最终连接到带有模数转换器的系统级集成电路芯片(5)的数字输入/输出连接接口(8)上。

本发明使用菊花链拓扑的传感器阵列进行数据采集，降低了走线复杂性、元器件成本，提高了系统稳定性。

申请人：南京八云七度生物技术有限公司
地址：210042 江苏省南京市玄武区蒋王庙4号
国籍：CN
代理机构：南京思拓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：许婷
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基于AD5412菊花链的数模转换设计

基于AD5412菊花链的数模转换设计
樊妮娜;夏路易
【期刊名称】《机械工程与自动化》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】首先说明了AD5412数模转换芯片的应用特性,阐述了AD5412数模转换芯片菊花链工作模式的工作原理,并简单介绍了此工作模式的配置.其次,详细说明了AD5412芯片与LM3S9B96微控制器的接口电路.最后,简单介绍了AD5412菊花链数模转换的软件实现方法.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】樊妮娜;夏路易
【作者单位】太原理工大学,山西太原030024;太原理工大学,山西太原030024【正文语种】中文
【中图分类】TP335+.4
【相关文献】
1.基于InP HBT工艺的12位8GSps超高速数模转换器设计 [J], 叶庆国;张有涛;李晓鹏;张翼
2.一种基于PCI总线的通用数模转换模块设计 [J], 刘青春;罗超
3.基于电流滞环数模转换电路设计 [J], 李凤琴
4.基于动态随机均衡的电流舵数模转换器设计 [J], 陈铖颖; 王译
5.基于STM32和AD5791的高精度数模转换电路设计 [J], 崔海朋
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一种12-bit 1MSPs SAR ADC的设计

一种12-bit 1MSPs SAR ADC的设计李崎璋;李哲英【期刊名称】《北京联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)004【摘要】设计了工作在5 V单电源电压下,典型采样速度为1 MSPs的12位低功耗逐次逼近型模数转换器。

设计中D/A转换器采用了加电容分压器的电荷分布式结构,在扩展并行D/A转换器分辨率的同时大大节省了芯片面积,内置的3.3 V参考电压源采用自偏置的供电方式,提高了基准电压的精度,同时也降低了功耗。

使用cadence spectre工具进行仿真,后仿结果表明,设计的D/A转换器、3.3 V基准源满足12 bit A/D转换的要求,逐次逼近A/D转换器可以正常工作。

%A 12-bit low power SAR A/D converter with medium speed is designed,which can work under a 5 V power supply.A charge scaling D/A converter with capacitor voltage divider is designed,which extends the resolution of a parallel D/A converter as well as reduces the chip area.Built-in 3.3V self-biasing reference voltage source improves the accuracy of the reference voltage,and also reduces power consumption.The simulation result shows that the reference voltage source and the D/A converter meet the requirements of the 12-bit A/D converter,and the SAR A/D converter can work well.【总页数】4页(P6-9)【作者】李崎璋;李哲英【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京联合大学微电子研究所,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TP335【相关文献】1.高精度低功耗12-bit SAR ADC设计 [J], 梁卓君;李永博;杨晓2.一种带自校准的12-bit SAR-ADC设计 [J], 许卫明;张金萍;刘俐;庄志伟3.一种20 MS/s基于VCO比较器的二阶噪声整形SAR ADC设计 [J], 王也;刘力源;吴南健4.一种20 MS/s基于VCO比较器的二阶噪声整形SAR ADC设计 [J], 王也;刘力源;吴南健5.一种基于SAR ADC中电容失配的PUF的设计 [J], 孙海燕;鲍施奎;戴澜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

ad5412应用案例

ad5412应用案例
AD5412是一种高精度、低功耗、高速率的4-20mA输出数字-模拟转换器（DAC），广泛应用于工业控制、自动化、过程控制、测量、测试及校准等领域。

以下是一些AD5412的实际应用案例：
1. 温度控制系统：AD5412作为温度控制系统中的DAC，通过控制继电器或电子开关来控制加热器或冷却器的开闭，从而实现对温度的精确控制。

此外，通过与温度传感器相结合，AD5412可以使温度控制系统更加准确和可靠。

2. 液位控制系统：AD5412作为液位控制系统中的DAC，可以输出4-20mA的信号，控制液位开关或电动调节阀门，从而实现对液位的精确控制。

此外，AD5412还可以与液位传感器相结合，使液位控制系统更加准确和可靠。

3. 电机控制系统：AD5412作为电机控制系统中的DAC，可以输出4-20mA的信号，控制电机的转速或转向，从而实现对电机的精确控制。

此外，AD5412还可以与电动机传感器相结合，使电机控制系统更加准确和可靠。

4. 气体检测系统：AD5412作为气体检测系统中的DAC，可以输出4-20mA的信号，控制气体泵或阀门的开闭，从而实现对气体流量和压力的精确控制。

此外，AD5412还可以与气体传感器相结合，使气体检测系统更加准确和可靠。

总之，AD5412在工业控制、自动化、过程控制、测量、测试及校准等领域中有着广泛的应用，可以帮助实现更加准确、可靠、高效
的控制和监测。

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ＡＤ５１片的控制寄存器结构见表２４２芯。
ＣＯＴＯＬＥＮＲＬＲ
ＤＴＯＴＡＡＵ
ＳＲＩＣＫＥＡＬＬＣＯＴＯＬＵＮＲＯＴ
据需要一个单位的ＳＬ时钟脉冲，ＣＫ每个器件需要２４
个时钟脉冲，因此，果菊花链中包含个器件，总如则的时钟脉冲为２Ｘ４。当输入移位寄存器的地址字节为０２时，以在Ｓ可ＤＯ引脚读取数据，由微控制器并
读取数据寄存器；写入的ｌ６位数据字节为０００ｘ０２时，器件被设置为读取控制寄存器。数据全部写进输入移位寄存器后，ＡＴＬＣＨ信号的上升沿使能ＳＯ引脚，Ｄ数据在ＳＤＯ引脚逐个输出。将菊花链模式中所有器件的控制寄存器中的ＤＥＣＮ设置为１因为每一个Ａ４２芯片都需要２，Ｄ５１４位数据写入到输入移位寄存器来控制芯片的工作，在本文
系统，采用ＳＯ引脚将多个器件以菊花链的模式连接Ｄ起来［。菊花链模式接口为：一个器件的ＳＩ输１］第ＤＮ入引脚连接到微控制器ＬＳＢ６的ＳＯ输出引Ｍ３９９Ｄ脚，ＤＳＯ输出引脚连接到下一个器件的ＳＩ输入引ＤＮ脚，以此类推，最后一个器件的ＳＯ输出引脚连接到Ｄ微控制器ＬＳＢ６的ＳＩｘ输入引脚。在Ｍ３９９ＳＲＬＡＴＣ信号的上升沿，Ｈ数据转换开始，ＳＬ时钟在ＣＫ信号的上升沿，据开始逐个写入并锁存到输入移位数寄存器。输入移位寄存器为２４位寄存器，包括８位地址位和１６位数据位，址字节控制着不同寄存器的操地作。在数据写入输人移位寄存器的过程中，一位数写
采用定时器中断控制数据的转换间隔，本文设计微
２１０２年第３期
樊妮娜，：于ＡＤ４２菊花链的数模转换设计等基５ｌ
・７５・
设计中采用两片Ａ５１，以在级联模式下，要４Ｄ４２所需８
位数据写入到移位寄存器中来控制数据的读、写操作。
引脚实现了ＳＩ接口的同步接收信号ＳＩ，ＰＳＲｘ即
ＡＤ４２芯片的ＳＯ信号；Ａ５引脚实现了ＳＩ口５１ＤＰＰ接的同步发送ＳＩｘ即ＡＤ４２芯片的ＳＩ信号。ＳＴ，５１ＤＮ
４软件设计
４１数据传输．
Байду номын сангаас
呲州哪 ∞ 。
基于ＡＤ５花链的数模转换设计４２菊１
樊妮娜，夏路易
（原理工大学，山西太原太００２）３０４
摘要：首先说明了ＡＤ４２数模转换芯片的应用特性，阐述了ＡＤ４２数模转换芯片菊花链工作模式的工作５１５１原理，并简单介绍了此工作模式的配置。其次，详细说明了ＡＤ４２芯片与ＬＳＢ６微控制器的接口电５１Ｍ３９９
以平滑调节的模拟电压。因此，文采用ＡＤ公司生本Ｉ
输出引脚由一个独立引脚提供，引脚可配置成输出此
电压为０Ｖ～５Ｖ、０Ｖ～１ ±５Ｖ、０Ｖ的范围，ＯＶ、 ±１
需要注意的是所有范围均提供１的超量程。ＯＡＤ５１４２芯片的模拟输出包括短路和开路保护，且并可以驱动容性负载。芯片的电源电压范围为１．Ｏ８Ｖ～
信号一直保持为高电平，到微控制器ＬＳＢ６将直Ｍ３ｇ９数据全部写入到ＡＤ４２芯片的输入移位寄存器中。５１读操作过程中，要将数据先写入输入移位寄存需器中，写入寄存器的８位地址字节为００，入的１ｘ２写６位数据字节为０００ｘ００时，器件被设置为读取状态寄存
ＬＳＢ６收存储。Ｍ３９９接
图２Ａ５ｌＤ４２芯片菊花链连接图
Ａ５１Ｄ４２芯片菊花链工作模式连接图如图２所示。输入移位寄存器地址字节功能表见表１。
２２菊花链的配置．
表ｉ输入移位寄存器地址字节功能表
器；入的１写６位数据字节为０００ｘ０１时，件被设置为器
ＬＳＢ６内置ＳＩ块Ｌ进行数据通信的。其中一Ｍ３９９Ｐ模２
片ＡＤ４２菊花链的硬件电路如图３所示。５１图３中微控制器ＬＳＢ６的ＰＭ３９９Ａ２引脚实现了ＳＩ口的同步时钟脉冲输出ＳＩＬ即ＡＤ４２芯Ｐ接ＳＣＫ，５１片的ＳＬ信号；Ａ３引脚实现了ＳＩ口的帧同步ＣＫＰＰ接信号ＳＩｓ，ＡＤ４２芯片的ＬＳＦｓ即５１ＡＴＣ信号；Ａ４ＨＰ
＋ＶＤＡＤ
ＣｌＡＳａ— ＶＳ
三
ｌｌｌ
ｕ９
ＡＳＶＳ
用ＳＩＰ串行数据通信接口。对于多个ＡＤ４２芯片的５１
作者简介：樊妮娜（９７）１８一，女，山西运城人，在读硕士研究生，研究方向：嵌入式控制系统。
・
５・６
机械工程与自动化
２１０２年第３期
图１ＡＤ４２内部功能框图５１
２菊花链工作原理与配置
２１菊花链工作原理．
收稿日期；２１— ２１｝修回日期：２ｌ－４１０１１ — ６Ｏ２０ — ｏ
ＡＤ４２与微控制器ＬＳＢ６进行通信时，５１Ｍ３９９采
０引言
出电流范围可采用软件设置为４ｍＡ￣２０ｍＡ、～０ｌ１
２０ｍＡ或超量程的０ｍＡ～２４ｍＡ。ＡＤ４２的电压５１
在工业生产中，量的用电设备（行机构、送大执变器等）都需要在平滑调节的测试电压下稳定工作。此时需要采用数模转换芯片将输入的数字电压转换为可
ＣＬＲＳ０ＶＲＲ
ＤＤ１Ｄ３２ＤＯ
ＥＬ
ＮＧ
ＲＥ
ＸＴ
ｏＵＴ
ＥＮ
Ｓ时钟Ｒ
ＳＲ阶跃
ＳＥＤＣＮＲＮＥＲＲ１２Ｒ０
由表２可得，ＡＤ４２器件多片级联中，一个在５１每
控制器ＬＳＢ６的定时器Ａ为３Ｍ３９９２位采样定时器。微控制器ＬＳＢ６通过输入引脚ＳＩ将２Ｍ３９９ＤＮ４
第３（第１２期）期总７
２１０２年６月
机械工程与自动化
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＮＧ＆ＡＵＴ０ＭＡＴ１ＲＩ０Ｎ
ＮＯ．３
Ｊｎｕ．
文章编号：６２６１（０２０－０５０１７ —４３２１）３０５ —３
地址字００００００００功能不操作（ＮＯＰ）
当输入移位寄存器的地址字节为０５ｘ５时，控制微器Ｌ￥Ｂ６对控制寄存器进行读、操作。通过Ｍ３９９写配置控制寄存器来确定ＡＤ４２芯片的工作模式。５１
０００００００１０００１００００ＯＯ００１１１１００Ｏ１１１１０
数据寄存器根据读取地址的回读寄存器控制寄存器复位寄存器
衰２ＡＤ４２的控制寄存器结构５１
Ｄ５Ｄ４Ｄ３Ｄ２ＤＩＤ０Ｄ８Ｄｌ６ＤＤ１１１１Ｉｌ１Ｉ９Ｄ７Ｄ５４Ｉｌ
ＡＩＮＬ队器件都必须配置为菊花链模式，控４寄存器的即噼 ∞ＫＴ∞ 制
ＤＣＥＮ一１。
ＤＣ
一一
ＤＣＡ
∞ ［
∞
位数据写入ＡＤ４２片的输入移位寄存器。写数据５１芯过程中，需要ＳＬＣＫ时钟脉冲连续存在并需要持续２４个周期，如果脉冲个数不够，则写入的输入移位寄存器
４片内包含ＳＩ０Ｖ，Ｐ串行接口，以与微控制器进行可
产的单通道、２１１／６位串行输入内置电流源和电压输出的数模转换芯片ＡＤ４２现这一功能。５１实