串行及并行A/D转换器在高速数据采集中的采样差别性分析

摘要：串行和并行接口模式是A/D转换器诸多分类中的一种，但却是应用中器件选择的一个重要指标。在同样的转换分辨率及转换速度的前提下，不同的接口方式不但影响了电路结构，更重要的是将在高速数据采集的过程中对采样周期产生较大影响。本文通过12位串行ADC ADS7822和并行ADC ADS774与AT89C51的接口电路，给出二者采样时间的差异性。
关键词：A/D转换；采样；转换时间；串行接口；并行接口

1 引言
A/D转换器是一种数据采集中常用的模拟-数字信号转换元件，按转换原理可以分为逐次逼近型、双积分型等；按接口方式可分为串行和并行接口类型；按分辨率又可分为8、12、14、16、18等多种类型。转换时间是A/D转换应用中一项重要的性能指标，在高速数据采样中更是十分的重要，但在同样的转换时间指标前提下，使用串行或是并行A/D转换器实现数据采样，转换时间上的差异往往被忽略。以下以美国TI公司的ADS7822和ADS774为例，通过二者与 AT89C51单片机的接口电路，分析在一次转换过程中转换时间上的差异。

2 ADS744的接口电路和转换时间
2.1 ADS774及与单片机的接口
ADS774是12位逐次逼近型并行A/D转换器，它具有转换精度高、转换速度快(最高8.5 μs)等特点，但接口电路较为繁琐。图1为ADS774与AT89C51的典型接口电路。
图1中，ADS774采用0V～10 V单极性信号输入模式，9引脚接地，转换结果被设置为8位方式，12位转换结果分两次输出并受4引脚(Ao)控制，Ao=“0”时，20～27引脚输出 12位转换结果的高8位，Ao=“l”时，输出12位转换结果的低4位。启动转换及读取转换结果由3、4、5、6脚控制，28引脚(STS)为转换结束标志，转换进行过程中，28引脚为高电平，转换结束时，28引脚变为低电平。图2为ADS774启动转换和读取转换结果的工作时序。结合图l的接口电路和图 2的工作时序可知，转换工作过程如下：