电子发烧友网 > 模拟技术 > 正文

采用串行外设接口的数据转换器双线控制电路的设计

2020年07月22日 09:13 次阅读

多数现行微处理器、DSP、现 场可编程门阵列都集成了硬件和软件资源,它们支持两种常见接口标准——SPI(串行外设接口)和I2C /SMBus——中的一种或两种。两种双线接口标准都有几个关键缺点。例如,I2C在标准模式、快速模式、高速模式中的吞吐速率分别是 100kbps、400kbps或3.4Mbps,因此限制了快速外设数据转换器的采样速率。不包括成帧比特和开销比特的话,一个 100ksps的12比特ADC在接口上必须以至少1.2Mbps 来传输数据,只有I2C的高速模式才支持这个速度。许多处理器和控制器目前不提供 I2C高速模式,因此不能支持快速数据转换器。

I2C的一个主要优点是减少了主机至目标的互连线路数量。主机控制器只使用两根线,外加接地,就能应付目标器件和交换数据,而 SPI 需要三根线——数据、时钟、芯片选择——外加接地。多个 SPI 目标器件能共享数据和时钟线路,但是每个器件都需要自己的专用芯片选择线路。

采用串行外设接口的数据转换器双线控制电路的设计

由于人们始终需要更高的采样速率和分辨率,因此I2C的有限速度也许会限制它在某些应用中的使用,这迫使设计师选择SPI。然而,SPI需要主机控制器上有一根额外的I/O引脚。在无法提供额外引脚,但是应用需要快速SPI总线转换器的情况下,你可以利用图1中的技巧。

例如,德州仪器公司的 ADS7816包含200ksps的12比特采样ADC,它需要3Msps的性能,从而以200ksps速率连续采样(参考文献1)。如果选择ADS7816的低电平有效CS(芯片选择)引脚,就会引起一个转换周期。在数据传输期间转换并保持CS为低电平之后,CS在传输数据之后返回高电平,完成整个过程。

当时钟线路变为低电平时,它还使CS保持低电平状态。峰值检测器(由D1、R1、C1组成)的时间常数确保了CS不会变为高电平,直到时钟线路保持高电平的持续时间超过一个时钟周期(图2)。虽然时钟线路转换并从 IC2取回数据,但CS保持为低电平,并且,在数据取回任务完成时,时钟线路变为高电平,CS随后也变为高电平,使电路为另一个转换周期准备就绪。

由于C1必须在转换周期结束时放电,因此控制器应该延迟下一个转换周期的启动,直到C1完全放电。仔细选择R1和C1的话,就会使延迟缩短到最少的3个时钟周期。另外,在下一个时钟脉冲到达并刷新电容器的电压之前,C1两端的电压一定不能降到逆变器IC1B的输入阈值以下。逆变器IC1A的输出电压和电流能力会影响C1的再次充电时间,而R1和IC1B的输入阻抗会影响放电时间。为了确保实现耐用的设计,应该包含元件的公差和温度系数,以及逻辑输入和输出阈值的变化情况。

责任编辑:gt

 

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

电子发烧友观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

明德扬SDRAM接口设计/Xilinx K7系列DDR3 IP核使用视频培训教程

SDRAM接口设计和DDR ip核的使用
发烧友学院发表于 2019-01-23 00:00 648次阅读
明德扬SDRAM接口设计/Xilinx K7系列DDR3 IP核使用视频培训教程

计算机接口技术解析

计算机控制系统的硬件,除主机外,通常还包括两类外围设备,一类是常规外围设备,如键盘、CRT显示器、打....
发表于 2020-07-21 18:17 73次阅读
计算机接口技术解析

实现ARM和DSP或协处理器的通信和协同工作,有...

视频监控子系统是现代智能机器人设计中必不可少的一个部分,它需要采用DSP并根据某种算法对摄入的图像进....
发表于 2020-07-21 18:01 89次阅读
实现ARM和DSP或协处理器的通信和协同工作,有...

SSD固态硬盘的传输总线、传输协议、传输接口大全

总线就像一条公路,公路上的车好比总线上的电信号;公路的大小和车流量就决定了公路的车流量,故总线的位宽....
发表于 2020-07-21 17:38 60次阅读
SSD固态硬盘的传输总线、传输协议、传输接口大全

基于FPGA实现UTOPIA LEVEL2接口时...

目前,在国内外的应用系统中,ATM功能和UTOPIA接口都由一些技术成熟的专用通信处理芯片来完成,如....
发表于 2020-07-21 17:24 56次阅读
基于FPGA实现UTOPIA LEVEL2接口时...

电路设计常用接口类型

这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的电路设计,电平接口基本....
发表于 2020-07-21 16:27 59次阅读
电路设计常用接口类型

雷电3到雷电4,改动了哪个部分?

近日,Intel发布雷电4接口,相比之前的雷电3,雷电4都改进了什么呢?本篇就和大家好好聊一聊。
发表于 2020-07-21 16:15 102次阅读
雷电3到雷电4,改动了哪个部分?

浮点型DSP在计算两个float型乘法和float乘以一个宏定义的小数哪个花时间长?

浮点型DSP在计算两个float型乘法和float乘以一个宏定义的小数哪个花时间长?...
发表于 2020-07-21 15:32 0次阅读
浮点型DSP在计算两个float型乘法和float乘以一个宏定义的小数哪个花时间长?

保定移动加快5G网络基础设施建设,加强协同5G发...

为加快5G网络基础设施建设,保定移动从网络规划、建设装维、融合组网三个方面加强协同,统筹各方力量形成....
发表于 2020-07-21 15:12 30次阅读
保定移动加快5G网络基础设施建设,加强协同5G发...

基于DSP芯片TMS320VC54lOA实现LC...

随着电子产品集成化的发展.液晶显示屏在便携式仪器中实现图像或文字的显示应用更为广泛。
发表于 2020-07-20 21:18 149次阅读
基于DSP芯片TMS320VC54lOA实现LC...

基于DSP芯片TigerSHARCTS201S实...

  空时编码(Space—Time Block Coding,STBC)是达到或接近MIMO无线信道....
发表于 2020-07-20 21:10 140次阅读
基于DSP芯片TigerSHARCTS201S实...

基于FPGA按键模式的分类和如何实现应用设计

在FPGA系统设计中,按键是最常见的人机交互接口部件。在没有微控制器参与的情况下,FPGA系统中按键....
发表于 2020-07-20 17:13 49次阅读
基于FPGA按键模式的分类和如何实现应用设计

号称“可以替代所有接口”的雷电接口3为什么如此优...

关于雷电3,很多朋友使用了如下的词来形容:“可以替代所有接口”、“世界上最快”、“拥有十八般武艺”等....
发表于 2020-07-20 17:06 39次阅读
号称“可以替代所有接口”的雷电接口3为什么如此优...

ARM协处理器接口

ARM7TDMI处理器指令集使您可以通过协处理器来实现特殊的附加指令。
发表于 2020-07-20 14:43 21次阅读
ARM协处理器接口

MODEM接口模块解析

在实际应用中,嵌入式系统和其它控制单元的通信可能不局限于一个小的地理范围,如跨城市通讯甚至跨洲通讯。
发表于 2020-07-20 14:40 23次阅读
MODEM接口模块解析

高速数模转换器AD9712B/13B的结构功能和...

在为线性调频的雷达视频目标产生模拟信号的过程中,为了得到高质量的视频模拟信号,其前端通常采用数字信号....
发表于 2020-07-20 11:03 61次阅读
高速数模转换器AD9712B/13B的结构功能和...

单片机常用调试的接口有哪些

搞嵌入式开发和ARM开发搞了半辈子了,调试程序是不可避免的。接触了那么多的调试规范、调试工具、调试手....
发表于 2020-07-19 11:22 76次阅读
单片机常用调试的接口有哪些

F28069的can在线程序烧写问题如何解答

最近有个项目需要用can总线在线升级F28069程序,查看了一些资料,没有弄明白原理是什么样的,请大神赐教。 我查看了...
发表于 2020-07-18 15:10 0次阅读
F28069的can在线程序烧写问题如何解答

Altera Cyclone V FPGA器件可...

在针对大批量应用开发系统时,要考虑的一个重要因素是成本。有多个方面会影响总体拥有成本,而不仅仅是每个....
发表于 2020-07-17 18:08 118次阅读
Altera Cyclone V FPGA器件可...

DSP和FPGA的特点比较及如何进行方案选择,示...

数字信号处理技术和大规模集成电路技术的迅猛发展,为我们设计数字电路提供了新思路和新方法。当前数字系统....
发表于 2020-07-17 17:56 397次阅读
DSP和FPGA的特点比较及如何进行方案选择,示...

基于定点DSP系列ADSP2181芯片实现通用多...

随着大规模集成电路水平的发展,以数字信号处理器(Digital Signal Process,DSP....
发表于 2020-07-17 17:18 192次阅读
基于定点DSP系列ADSP2181芯片实现通用多...

为超过80万架次航班提供服务保障的昔日“功臣”到...

在关建涛的引领下,记者穿过各种管道排列整齐有序的高3米、宽2米的管网隧道,来到高3米、宽4米的设备隧....
发表于 2020-07-17 17:08 134次阅读
为超过80万架次航班提供服务保障的昔日“功臣”到...

一文知道机电一体化系统的接口

在机电一体化系统中,系统总体技术主要研究内容是:系统方案设计和评价;接口技术;精度设计;可靠性分析和....
发表于 2020-07-17 16:42 58次阅读
一文知道机电一体化系统的接口

PLC外围设备接口介绍

现代plc的一个显著特点就是具有通讯功能,目前主流的PLC一般都具有RS485(或RS232)通讯接....
发表于 2020-07-17 16:40 199次阅读
PLC外围设备接口介绍

PLC的I/O接口怎么选择

plc作为一种工业控制计算机,其控制对象是工业过程。它与工业生产过程的联系就是通过输入/输出(I/O....
发表于 2020-07-17 16:34 101次阅读
PLC的I/O接口怎么选择

DSP编译出错是怎么回事

自己析额的工程,用到了CLA,但是出现错误 >> ERROR: CLA source files require the --cla_support optio...
发表于 2020-07-17 16:02 0次阅读
DSP编译出错是怎么回事

可变增益放大器AD8370的特点功能及应用设计分...

AD8370主要是针对差动信号电路应用而设计的。由于差动信号设计能改善正常状态的谐波抑制,同时可以提....
发表于 2020-07-17 14:45 59次阅读
可变增益放大器AD8370的特点功能及应用设计分...

PNP与NPN接口之间如何转换

转换接口我们一般选择继电器或光电耦合器,触点式继电器由于触点的寿命是有限的,而且封装做不到很小,所以....
发表于 2020-07-17 14:43 75次阅读
PNP与NPN接口之间如何转换

传感器PNP与NPN接口原理图解析

传感器的输出一般通过三级管的截止和饱和状态区别1和0,其均为集电极输出形式。
发表于 2020-07-17 14:38 67次阅读
传感器PNP与NPN接口原理图解析

ADSP-2100系列数字信号处理器

  摘要   16位定点数字信号处理器;片上存储器;增强的哈佛三总线体系结构;性能:指令总线和双数据总线;独立计...
发表于 2020-07-17 14:23 0次阅读
ADSP-2100系列数字信号处理器

DSP28035的I/O口作为输入使用,多大的电压会认为是低电平,多大又会认为是高电平?

问题如标题,在此不胜感激。谢谢指导。。。。。 其他型号的DSP也是这样吗?...
发表于 2020-07-17 12:12 0次阅读
DSP28035的I/O口作为输入使用,多大的电压会认为是低电平,多大又会认为是高电平?

推荐几款理想的音影最佳伴侣HDMI线

这几款HDMI线满足你使用时的多元需求。作为VESA和HDMI双重认证制造商,L-com HDMI产....
发表于 2020-07-17 10:47 40次阅读
推荐几款理想的音影最佳伴侣HDMI线

HDMI高清接口,成为进入VR大门的钥匙

VR虚拟现实,让我们回到过去,穿越未来。教育行业,学生通过VR,来一次星际旅行。游戏行业,逼真的体验....
发表于 2020-07-17 10:44 88次阅读
HDMI高清接口,成为进入VR大门的钥匙

电视的HDMI 2.1接口规格的必备知识

许多人认为,设备接口并没有多大重要性,诚实的讲,输入输出设备在设计之初,就尽可能搭载了合适的接口配置....
发表于 2020-07-17 10:26 230次阅读
电视的HDMI 2.1接口规格的必备知识

DSP硬件方面的电磁兼容性

电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。假若干扰不能完全消除,也要使干扰减少到最小。
发表于 2020-07-17 10:18 43次阅读
DSP硬件方面的电磁兼容性

信号路径中的模拟及混合信号部分的器件选择和设计事...

当设计高速的混合信号系统时,我们最好先审视信号路径的每一环节,详细评估各区块的信号失真程度。本文将集....
发表于 2020-07-17 09:50 61次阅读
信号路径中的模拟及混合信号部分的器件选择和设计事...

基于TMS320LF2407A处理器的电磁无损检...

初始磁导率法是基于电磁无损检测方法检测钢铁材质,因其非破坏性、简便、快速及可实现100%逐件检测等优....
发表于 2020-07-16 20:49 246次阅读
基于TMS320LF2407A处理器的电磁无损检...

基于LabVIEW和单片机实现DSP应用程序代码...

针对现有DSP自举模块普遍存在程序代码更新不便的缺陷,提出了一种可便捷高效地在线更新用户应用程序代码....
发表于 2020-07-16 20:36 233次阅读
基于LabVIEW和单片机实现DSP应用程序代码...

如何正确购买高质量的DVI线?

如何正确购买DVI线?主要通过以下三个方面购买,具体的接下来深圳金佳佰业小编为您解答。
发表于 2020-07-16 18:09 37次阅读
如何正确购买高质量的DVI线?

FPGA和ASIC、DSP及ARM有什么不一样,...

ASIC 是 Application Specific Integrated Circuit 的英文....
发表于 2020-07-16 17:47 241次阅读
FPGA和ASIC、DSP及ARM有什么不一样,...

如何选择XC7K325T-1FBG676C与XC7K325T-1FFG676C

亲爱的支持! 在我们的项目中,我们想要使用XC7K325T-1FBG676C或XC7K325T-1FFG676C芯片。在其他一些...
发表于 2020-07-16 16:52 0次阅读
如何选择XC7K325T-1FBG676C与XC7K325T-1FFG676C

USB3.0接口的总线速度有上限吗

USB设备-USB接口(1-N)-USBROOTHUB-USB控制器-PLB/PCIE总线-CPU/....
发表于 2020-07-16 16:41 60次阅读
USB3.0接口的总线速度有上限吗

usb2.0接口与usb3.0接口有什么区别

SB3.0又称为SuperSpeedUSB总线,与高速(HighSpeed)USB2.0总线相比,为....
发表于 2020-07-16 16:08 63次阅读
usb2.0接口与usb3.0接口有什么区别

FT232R 的串行 UART 接口解析

FT232 这颗器件最基本的应用功能,当然是 USB 转 RS232 接口了,其硬件电路设计如下图所....
发表于 2020-07-16 16:05 54次阅读
FT232R 的串行 UART 接口解析

APP接口安全设计的要点

请求合法性校验主要就是指如何避免API被非法的调用,比如系统里面有一个短信接口,就要考虑如何避免这个....
发表于 2020-07-16 16:01 49次阅读
APP接口安全设计的要点

基于FPGA和高速ADC实现多通道通用信号处理平...

新型多通道通用信号处理平台主要包括高速AD芯片、Xilinx最新UltraScale系列FPGA和T....
发表于 2020-07-16 09:25 92次阅读
基于FPGA和高速ADC实现多通道通用信号处理平...

FPGA芯片与DSP芯片的比较,DSP芯片在民用...

DSP 即数字信号处理技术, DSP 芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片。 DSP芯片是一种快速....
发表于 2020-07-15 22:19 375次阅读
FPGA芯片与DSP芯片的比较,DSP芯片在民用...

雷电4:让未来的移动PC大有可为,未来的PC扩展...

不久前,英特尔推出了新一代通用线缆连接解决方案——Thunderbolt 4,翻译过来也就是人们俗称....
发表于 2020-07-15 15:47 222次阅读
雷电4:让未来的移动PC大有可为,未来的PC扩展...

闲聊USB发展史:USB1.0的诞生

上一期我们了解到了在经过几家公司牵头USB IF成立并开始研发,考虑到当时为了推广新的标准,英特尔(....
发表于 2020-07-15 15:39 81次阅读
闲聊USB发展史:USB1.0的诞生

常用PLC的基本接口

RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途....
发表于 2020-07-15 15:30 125次阅读
常用PLC的基本接口

DB9公头母头接口引脚的定义

DB9公头母头各引脚的定义,主要包括RS-232端(DB9母头/孔型)引脚定义,RS-232端(DB....
发表于 2020-07-15 15:01 96次阅读
DB9公头母头接口引脚的定义

AD7997/AD7998是8通道、10位和12位、低功耗、具有IC兼容接口

  特征  具有快速转换时间的10位和12位ADC:2μs典型值;8个单端模拟输入通道;规定VDD为2.7 V至5.5 V;低...
发表于 2020-07-15 09:04 43次阅读
AD7997/AD7998是8通道、10位和12位、低功耗、具有IC兼容接口

LoopBack接口、 NULL接口和InLoo...

LoopBack 接口是一种虚拟接口。 LoopBack 接口创建后,除非手工关闭该接口,否则其物理....
发表于 2020-07-14 17:35 43次阅读
LoopBack接口、 NULL接口和InLoo...

基于Virtex6系列FPGA和DSP处理器实现...

新一代移动通信技术5G通信正在如火如荼的推进当中,5G相比4G带来了数据流量和传输速率的大幅度提升,....
发表于 2020-07-14 17:32 215次阅读
基于Virtex6系列FPGA和DSP处理器实现...

硬件接口的类型

IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”,即“电子集成驱动器”,它....
发表于 2020-07-14 16:51 99次阅读
硬件接口的类型

如何识别光纤接口的类型

连接GBIC光模块的连接器,它的外壳呈矩形,紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转。
发表于 2020-07-14 16:47 59次阅读
如何识别光纤接口的类型

路由器WAN口和LAN口的不同之处

路由器上有不同的接口,对于一般用户而言,我们只需要用到WAN口和LAN口,这两种接口外表看起来是一样....
发表于 2020-07-14 16:40 195次阅读
路由器WAN口和LAN口的不同之处

网络设备常见的接口有哪些

网络是由若干设备组成的,而设备之间是由物理链路进行连接的,认识网络我们先从能看到的设备和链路开始,今....
发表于 2020-07-14 16:23 121次阅读
网络设备常见的接口有哪些

显示器的显示接口有什么区别

VGA接口又叫D-sub,它的接口有15针平均分成三排,属于老式接口,现在基本已经开始逐渐淘汰了,在....
发表于 2020-07-14 16:14 134次阅读
显示器的显示接口有什么区别

基于DSP的MEMS陀螺误差建模与滤波方法分析

随着微机电和惯性技术的发展,MEMS惯性器件技术越来越成熟,MEMS陀螺以其性能高、尺寸小、能耗低、....
发表于 2020-07-14 16:04 65次阅读
基于DSP的MEMS陀螺误差建模与滤波方法分析

利用Audio Weaver工具开发基于CEVA...

  CEVA,全球领先的智能和互联设备信号处理平台和人工智能处理器IP授权许可厂商 (纳斯达克股票交....
发表于 2020-07-13 22:33 210次阅读
利用Audio Weaver工具开发基于CEVA...

CEVA SensPro专用处理器,可用作于传感...

● SensPro™系列用作传感器产品中枢,处理和融合来自多个传感器产品(包括摄像头、雷达、LiDA....
发表于 2020-07-13 22:00 238次阅读
CEVA SensPro专用处理器,可用作于传感...

常见的接口主要有哪三种

目前,无线上网卡主要应用在笔记本上和PDA(掌上电脑)上,还有部分应用在台式机上,所以,其接口也有多....
发表于 2020-07-13 17:57 199次阅读
常见的接口主要有哪三种

基于上海翱捷科技的Cat.1 SOC芯片

广州信位通讯科技有限公司是广州市本土的物联网模组企业,基于上海翱捷科技的Cat.1 SOC芯片,研发....
发表于 2020-07-13 16:59 382次阅读
基于上海翱捷科技的Cat.1 SOC芯片

DSP汇编程序用软件仿真时,写文本段发现RAM不够用怎么解决?

原来有一套可以直接烧录到flash的程序,现在想改成用硬件仿真器XDS510可以在线单步测试的程序,修改CMD文件,把...
发表于 2020-07-13 06:31 19次阅读
DSP汇编程序用软件仿真时,写文本段发现RAM不够用怎么解决?

数字电源实战系列:基于DSP的数字电源设计实例教程合辑

什么是数字电源?TI 从功能上对数字电源进行了定义:数字电源就是数字化控制的电源产品,它能提供管理和监控功能,并...
发表于 2020-07-08 15:22 2132次阅读
数字电源实战系列:基于DSP的数字电源设计实例教程合辑

DSP变量定义的疑问如何解决

我想问下,我定义了两个变量ABCD,bcde,运行结果如下,我加括号的地方不一样时,    bcde = (INT32...
发表于 2020-07-08 07:48 43次阅读
DSP变量定义的疑问如何解决