MAX22530系列器件為4通道隔離式ADC。4-模擬輸入持續(xù)數(shù)字化，并支持使用內(nèi)部數(shù)字比較器的通道輸入閾值檢測(cè)。

介紹

MAX22530系列器件（MAX22530/MAX22531/MAX22532）為電隔離、四通道、多路復(fù)用12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。現(xiàn)場(chǎng)側(cè)ADC通過隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器在內(nèi)部供電，因此除了ADC輸入的模擬輸入連接外，不需要額外的硬件開銷。

該器件連續(xù)數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的輸入，并以每通道20ksps （典型值）的速度通過隔離柵傳輸數(shù)據(jù)。ADC數(shù)據(jù)的每個(gè)通道均可通過串行外設(shè)接口（SPI）獲得。此外，該器件還提供現(xiàn)場(chǎng)側(cè)診斷和濾波后的ADC數(shù)據(jù)平均讀數(shù)。

MAX22530、MAX22531和MAX22532功能相似。MAX22530具有SPI，但沒有數(shù)字比較器輸出引腳。MAX22531具有用于ADC1和ADC2通道的數(shù)字比較器輸出引腳，MAX22532具有用于所有四個(gè)ADC通道的數(shù)字比較器輸出引腳選項(xiàng)。

本應(yīng)用筆記給出了簡單且經(jīng)過驗(yàn)證的解決方案的示例源代碼，用于對(duì)MAX22530進(jìn)行編程和接口（圖1）。示例代碼以 ANSI-C 格式提供，易于移植到任何常見的微控制器。有關(guān)MAX22530/MAX22531/MAX22532引腳、工作模式和控制寄存器的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考MAX22530/MAX22531/MAX22532數(shù)據(jù)資料。

圖1.MAX22530/MAX22531/MAX22532功能框圖

圖1所示為MAX22530系列的主要功能塊，包括：

多路復(fù)用器不斷從 AIN1 切換到 AIN4。

隔離式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，為現(xiàn)場(chǎng)側(cè) ADC 和 1.8V 基準(zhǔn)供電。

逐次逼近寄存器 （SAR） ADC，具有內(nèi)部生成的 1.8V 基準(zhǔn)電壓源。

跨現(xiàn)場(chǎng)和邏輯端的內(nèi)部隔離。

帶有SPI端口的邏輯端接口，用于訪問所有器件寄存器和硬件標(biāo)志以進(jìn)行診斷。

MAX22530 SPI

MAX22530 SPI命令的長度為24位（8位指令+16位數(shù)據(jù)），CRC禁用，如果使能CRC，則CRC8將增加8位。命令字節(jié)的 6 MSB 是寄存器地址位，后跟一個(gè)寫入或讀取位，以及一個(gè)突發(fā)位，用于執(zhí)行突發(fā)讀取操作。

禁用CRC的SPI命令結(jié)構(gòu)如表1所示，啟用CRC的SPI命令結(jié)構(gòu)如表2所示。MAX22530的SPI模式為CPOL = 0 （CLK空閑= 0），CPHA = 0 （上升沿/第一沿對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣）。數(shù)據(jù)/命令需要首先以 MSB 為單位計(jì)時(shí)。

表 1.MAX22530 SPI命令結(jié)構(gòu)，禁用CRC

表 2.MAX22530 SPI命令結(jié)構(gòu)，使能CRC

SPI讀寫周期的完整細(xì)節(jié)以及寄存器表和指令可在MAX22530數(shù)據(jù)資料中找到。

MAX22530代碼應(yīng)用示例

MAX22530設(shè)計(jì)用于支持終端設(shè)備中的工業(yè)應(yīng)用，如過程自動(dòng)化和配電自動(dòng)化，這些應(yīng)用需要使用多通道隔離式ADC進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。典型應(yīng)用電路如圖2所示。

圖2.高壓線路監(jiān)控。

連接每個(gè)單獨(dú)的輸入（AIN1 到 AIN4）以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)側(cè)的高壓線，該線路使用電阻分壓器衰減，以將模擬電壓相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)接地保持在 1.8V 以內(nèi)。除了從ADC讀取模擬電壓外，MAX22530還為每個(gè)輸入提供內(nèi)部數(shù)字比較器，用于執(zhí)行二進(jìn)制輸入操作。MAX22530的現(xiàn)場(chǎng)側(cè)ADC功能診斷和SPI通信系統(tǒng)自診斷簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)。

源代碼

本應(yīng)用筆記提供C源代碼示例，提供基本的驅(qū)動(dòng)功能，用于訪問MAX22530中的多個(gè)寄存器，以實(shí)現(xiàn)配置、數(shù)據(jù)讀取、控制和診斷功能。MAX22530、MAX22531和MAX22532在功能上等效，三款器件的C代碼接口示例相同。所有軟件均使用MAX22530評(píng)估板進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。僅使用本文檔中的功能作為參考，并根據(jù)應(yīng)用程序中的微控制器和硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自己的固件/軟件。

初始化

該例程在初始化時(shí)運(yùn)行，以識(shí)別MAX22530并執(zhí)行應(yīng)用中的初始配置。以下函數(shù)通過讀取產(chǎn)品 ID 寄存器來識(shí)別設(shè)備。成功識(shí)別后，內(nèi)部數(shù)字比較器配置為給定設(shè)置和上限/下限閾值電平。

/***************************************************************************//**
   @brief Example code for first time initialization of the device.

   @return status – MAX2253x Status = 0; device not recognized/ unavailable
   MAX2253x Status = 1; if device recognized after Init() Function
	When successfully recognized, configure registers                    
*******************************************************************************/

Void Initialize()
{
  uint8_t answer = MAX22530_Init();   /* Initializes and checks if the device is present*/
  printf("MAX2253x status = ");
  printf(answer); /* Answer: 1 when the device is initialized and the ID is read and recognized */
  if (answer == 1)
    {
      printf("Device Recognized. Device Configuration ongoing");
      // Configuring the Digital Comparators
      /* Digital Input Mode with Unfiltered ADC results, setting upper threshold to 50% of range 
       *  and lower threshold to 10% of range*/
      MAX22530_write_register(COUTHI1,0x0800); 
      MAX22530_write_register(COUTLO1,0x019A);
      /* Digital Status Mode with filtered ADC results, setting upper threshold to 70% of range
       *  and lower threshold set to 40%*/
      MAX22530_write_register(COUTHI2,0xcb32); 
      MAX22530_write_register(COUTLO2,0x0667); 
      /* Writing default upper threshold values for COUTHI3 and COUTHI4 
       * in Digital Status mode and using default lower threshold values*/
      MAX22530_write_register(COUTHI3,0x8b32); 
      MAX22530_write_register(COUTHI3,0x8b32); 
     }
}

void test() 
	{

  printf("COUTHI1: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTHI1));

  printf("COUTHI2: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTHI2));

  printf("COUTHI3: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTHI3));

  printf("COUTHI4: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTHI4));

  printf("COUTLO1: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTLO1));

  printf("COUTLO2: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTLO2));

  printf("COUTLO3: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTLO3));

  printf("COUTLO4: ");
  printf(MAX22530_read_register(COUTLO4));

  printf("ADC1: ");
  printf(MAX22530_read_register(ADC1));

  printf("ADC1 Voltage: ");
  printf(Convert_to_Voltage(ADC1));

  printf("COUTLO2 Voltage: ");
  printf(Convert_to_Voltage(COUTLO2));

  MAX22530_Burst_read_register(ADC1);
  printf(Burst_reg1);
  printf(Burst_reg2);
  printf(Burst_reg3);
  printf(Burst_reg4);
  printf(Burst_INT_status);
       }

結(jié)論

本應(yīng)用筆記介紹了如何對(duì)MAX22530進(jìn)行編程，以讀取/突發(fā)讀取ADC通道、配置寄存器和監(jiān)視診斷。該代碼使用MAX22530評(píng)估板進(jìn)行測(cè)試。通過利用本應(yīng)用筆記中的C代碼示例，工程師可以快速輕松地實(shí)現(xiàn)常用微控制器與MAX22530之間的接口。

審核編輯：郭婷