单片机与单总线A/D转换器DS2450的接口设计

　　DS2450是DALLAS公司生产的单总线四通道逐次逼近式A/D转换器芯片，它的输入电压范围、转换精度位数和报警门限电压均可编程;每个通道均可用各自的存储器来存储电压范围设置、转换结果和门限电压等参数。在普通方式下其串行通信速率为16.3kbps，而超速工作模式时的速率可达 142kbps，片内16位循环冗余校验码生成器可用于检测通信的正确性。DS2450采用8脚SOIC小体积封装。它既可用单5V电源供电，也可采用寄生电源方式供电，芯片正常工作时的功耗仅2.5mW，空闲时的功耗为25μW。多个DS2450或其它功能的具有MicroLAN接口的单总线芯片可以并联，CPU只需一根端口线就能与诸多单总线芯片通信，而且占用微处理器的端口较少，因此可节省大量的引出脚和逻辑电路。

　　1 DS2450的引脚排列和内部结构

　　1.1 引脚功能

　　DS2450采用8脚SOIC封装，其管脚功能描述如下：

　　1脚(VDD)：工作电源接入端;

　　2脚(N.C)：悬空引脚;

　　3脚(DATA)：串行数据输入/输出端;

　　4脚(GND)：接地端;

　　5脚(AIN-A)：A路模拟电压输入端;

　　6脚(AIN-B)：B路模拟电压输入端;

　　7脚(AIN-C)：C路模拟电压输入端;

　　8脚(AIN-D)：D路模拟电压输入端。

　　1.2 内部结构

　　DS2450的内部结构如图1所示。其中光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以被看作是该DS2450的地址序列码。64位光刻 ROM的排列是：开始8位(20H)为产品类型标号，接着的48位是该DS2450自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1);光刻ROM的作用是使每一个单总线器件的地址都各不相同，以便在一根总线上挂接多个单总线芯片。

　　对于一线端口，在ROM功能建立之前，其它功能是无法实现的。总线控制器必须首先通过DATA引脚为DS2450提供一个ROM功能控制命令(8位)。它的7个功能控制命令为：

　　(1)读ROM，命令字[33H];

　　(2)匹配ROM[55H];

　　(3)搜索ROM[F0H];

　　(4)跳过ROM[CCH];

　　(5)条件搜索ROM[ECH];

　　(6)超速跳过ROM[3CH];

　　(7)超速匹配ROM[69H]。

　　其中超速跳过ROM或超速匹配ROM命令执行后可使串行通信速率高达142kbps。如果多个器件连接在一线上，这些命令可对每个器件的64位ROM 部分进行操作，并挑选出一个特定的器件。然后对选中的DS2450执行下一步的A/D转换控制命令以及读写存储器命令，所有命令或数据的读/写均从最低位开始。

　　1.3 存储器

　　DS2450内部有24个地址相连的8位存储器，可将其分成3页，每页8字节。第0页为A/D转换结果存储器，每个通道占2个字节共16位。当芯片上电复位时，该页清0;第1页为A/D转换控制与状态存储器;第2页为各通道输入高/低限报警值存储器。