MSCl210Y5的多通道数据采集系统设计

　　1 引言

　　以MSCl210Y5为核心的数据采集部分在工作时投放于水下，工作在无人值守的自容方式。由于海洋环境恶劣，所以仪器必须具有很高的可靠性及精确度，否则，就有可能给航行在测点附近海域的船舶提供不准确的海洋环境参数。笔者在灯船水文气象实测数据自动显示助航系统水下分机的设计中，成功应用了具有增强型 8051内核微控制器和闪存的精密模数转换器MSCl210Y5，避免了微控制器和AD转换电路的单独分立设计，简化了电路，降低了功耗，增强了可靠性，提高了整个系统的工作速度。

　　2 MSCl210Y5的特性

　　MSCl210Y5是TOFP-64封装的低功耗完全集成混合信号IC。供电电压为2.7 V~5.25 V，它具有高精度的积分型模数转换器，ADC采用Sinc3滤波器，具有24 bit分辨率和24 bit无遗漏码，且采样速率可调，在要求高精度的单周期转换时，ADC可以选择合适的滤波器、8路差分/单断通道、片内偏置/增益校正、偏置数模转换器、高达32 KB的闪速数据存储器、3个16位定时器和2个完整的双向通用异步收发器。MSCl210Y5的引脚配置如图1所示，各引脚的功能说明如下：

　　XOUT：晶体振荡器引脚，用作晶体放大器的输出端。

　　XIN：晶体振荡器引脚，在使用外部时钟源来代替晶体振荡器时，XIN也可作为其输入端。

　　P3.0-P3.7：端口3是双向I/0口，具有复用功能。

　　DVDD：数字供电。

　　DGND：数字地。

　　RST：复位输入，若引脚上保持高电平达2条指令时钟周期，器件将复位。

　　AGND：模拟地。

　　AVDD：模拟供电。

　　AINO-AIN5：模拟输入通道0-5。

　　MN6,EXTD：模拟输入通道6，数字低电平检测输入。

　　AIN7，EXTA：模拟输入通道7，模拟低电平检测输入。

　　AINCOM：模拟单端输入的公共端。

　　REF IN-：负参考电压输入。

　　REF IN+：正参考电压输入。

　　P2.0_P2.7：端口2是双向I/O口，具有复用功能。

　　PSEN，OSCCLK，MODCLK：程序存储使能。与外部可选存储器相连，作为器件使能信号，PSEN可提供一低电平脉冲。在编程模式下，PSEN可与ALE一同用作输入，以确定编程模式是串行还是并行，在并行编程模式下保持为高，而在串行时为低。在不需使用外部程序存储器时，这一引脚也可选作晶体振荡器时钟，调整时钟输出，或直接输出高/低电平。

　　ALE：地址锁存使能，用于在访问外存时锁存地址的低位字节。ALE的发生频率为恒定值，等于晶体振荡器频率的1/2，并可用于外部定时或时钟。在访问外部数据存储器时将每次省去一个ALE脉冲。在编程模式下ALE用作输入，与PSEN共同用于确定编程模式是串行还是并行。在串行编程时，ALE保持为高，而在并行时则为低。