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BMS电池管理常用芯片-ADS1256手册中文解释(耘天科技).pdf
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建立使用同步时间
SYNC/PDWN 管脚允许直接控制转换时序.简单的发出一个 SYNC 命令或者在改变模拟输入
后 SYNC/PDWN管脚有一个脉冲.(看同步部分了解更多的信息).当 SYNC/PDWN 管脚变为高
电平时转换开始,停止当前的转换从新启动数字滤波器.当 SYNC/PDWN 管脚变低,DRDY 输
出变高,在转换期间保持高电平.过了建立时间(t18),DRDY 变低,说明数据时可用
的.ADS1255/6 在一个单周期开始---在同步之后没有必要忽视或放弃数据.图 18 显示同步后
的数据获取序列.
图 18:同步后的数据获取
使用输入复用器建立时间
最有效的方式是在 DRDY 变低后立即通过循环输入改变复用器的方式(使用 WREG 命令到
复用器寄存器).然后再改变复用器之后通过发送 SYNC 和 WAKEUP 命令从起转换进程.,用
RDATA 命令取回数据.读数据之前更改复用器允许 ADS1256 开始测量新改变的输入数据.图
19 演示了高效率输入循环.当循环通过通过复用器输入通道没有必要忽视或放弃数据.因为
在 DRDY 变为低之前 ADS1256 已经充分平息.
第一步:当 DRDY 变低,说明数据已经准备好取回.使用 WREG 命令更新复用器寄存器.例如:
设置 MUX 为 23h 使 AINP=AIN2,AINN=AIN3.
第二布:通过发送 SYNC 命令紧接一个 WAKEUP 命令从新启动转换进程.务必确定命令之间
特殊的时间 t11.
第三步:利用 RDATA 命令读取以前转换的数据.
第四步:当 DRDY 又变低,重复第一个复用器寄存器更新周期,然后读以前的数据.
ADS1256 输入复用器周期
表 14 给出了有效的整体通量(t19)当输入复用器循环时.通量值(t19)是假设复用器是通过 3 字
节的 WREG 命令改变和 Fsclk=Fclkin/4.
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表 14:复用器循环量
数据速率(SPS) 循环通量(t19)HZ
30.000 4374
15,000 3814
7500 3043
3750 2165
2000 1438
1000 837
500 456
100 98
60 59
50 50
30 30
25 25
15 15
10 10
5 5
2.5 2.5
注意:Fclkin=7.68MHZ
使用但触发模式建立时间
ADS1255/6 通过使用 STANDBY 命令执行一次性转换实现用电量减少.这个序列在图 20 中显
示.在待机模式下发出 WAKEUP 命令开始一次性的转换..建立时间(t18)之后,DRDY 会变为低
电平.说明转换已经完成,数据可以通过 RDATA 命令被读出.ADS1256 执行了一个单周期.---
没有必要忽略或放弃数据.紧接着读周期,发出另一个 STANDBY 命令来减少电量.当准备好
下一个测量,重复从另一个 WAKEUP 命令开始的周期.
在不断转换建立时间
在一个同步, 输入复用器变化, 或者待机模式唤醒,ADS1255/6 将连续转换模拟输入.该转换
符合 DRDY 的下降沿.当进行连续转换时,往往更方便的考虑解决 DRDY 时期的条款时序.如
图 15 所示,DRDY 期间与数据速率相反.
表 15:数据设置延时 VS 数据速率
数据速率(SPS) 设置时间(DRDY 期间)
30.000 5
15,000 3
7500 2
3750 1
2000 1
1000 1
500 1
100 1
60 1
50 1
30 1
25 1
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15 1
10 1
5 1
2.5 1
如果在连续转换时有一个阶跃输入信号,建议执行一个同步操作,来开始一个新的转换.否则
代表先前的预电流信号的一个组合.应该被抛弃.图 21 显示了在这种情况下读回数据的一个
例子.
图 21:当连续转化速率<=3750SPS,Vin 的阶跃信号
数据格式
ADS1255/6以二进制的补码格式输出 24位数据,最低位是 2VREF/(PGA(223 − 1)).一个正的满
量程输入产生一个 7FFFFFh的码,负的满量程输入产生一个 800000h 的码.这些事输出超过满
量程的代码片段,表 16 汇总了不同输入信号的理想输出代码
表 16:理想输出码 VS 输入信号
(1):不包括噪声影响,INL,偏移,增益误差
通用数字 I/O 口(D0—D3)
ADS1256 有四个专用数字 IO 口,ADS1255 有两个专用 IO 口,通过 IO 寄存器所有的数据 IO
管脚可以单独的配置为输入或者输出.IO 寄存器的 DIR 位决定每个管脚是输入还是输出,DIO
位控制管脚状态.读回 DIO 寄存器将显示出数字 IO 管脚的状态,无论通过 DIR 位他们被配置
成输入还是输出.当数字 IO 管脚被配置成输入,DIO 寄存器被用来读出这些管脚的状态.当被
配置成输出,DIO 设置输出值.在 ADS1255 中数字 IO 口 D2 D3 不存在,控制操作 D2 D3 的寄
存器设置对设备没有影响
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在待机或者低功耗模式,控制寄存器(GPIO)任然活跃,如果配置成输出,将继续驱动管脚,如果
配置成输入,他们将被驱动成防止过度功耗(不悬空).
数字 IO 管脚在上电或者复位后被设置为输入,除了 D0/CLKOUT,他被使能成时钟输出.如果
数字 IO 引脚没有使用,要么使他们作为输入与地连接,要么将他们配置为输出.这将放置多余
的功耗.
时钟输出
时钟输出管脚可以被用着其它设备的时钟,如微控制器.这个时钟可以通过使用 ADCON 寄存
器中的 CLK1,CLK0 被配置成 Fclkin,Fclkin/2,Fclkin/4.注意使能输出时钟和驱动外部负载将
增加数字功耗.待机模式不影响时钟输出状态.如果待机状态被使能,时钟输出在待机状态继
续运行.如果不需要时钟输出功能,可以再低功耗或复位后通过写 ADCON 寄存器禁止.
时钟发生器(CLOCK GENERATION)
ADS1255/6 的主时钟可以通过外部晶振或时钟发生器提供,如果时钟是由晶振生成,必须提供
外部电容,以确保启动和稳定的时钟频率,如图 22所示.表 17列出了两个建议晶振,晶振应该尽
量 靠近 ADS1255/6 的管脚来减少线长,有关陶瓷谐振器的信息,看应用笔记
ABAA104,ADS1255 的陶瓷谐振器的使用方法可以再 www.ti.com 下载.
图 22:晶振连接
表格 17:推荐晶振
制造商 频率 部分数
Citizen 7.68M CIA/53383
ESC 8.0M ECS-80-5-4
当使用一个晶振,XTAL1 和 XTAL2 都不可以用来驱动其他逻辑,如果其他驱动需要时钟
源,D0/CLKOUT管脚可用于此功能.当使用外部时钟发生器,提供信号到 XTAL1/CLKIN 管脚,
禁止 XTAL2 浮动,确保外部时钟发生器提供一个干净的波形.超调和毛刺时钟将降低整体的
性能.
校准(CALIBRATION)
偏移和增益误差可以通过校正电路减小,图 23 显示校准框图,偏移误差通过偏移校准寄存器
(OFC)更正,同样,满量程误差可以通过满量程校准寄存器(FSC)更正.这些都是 24 位的可读可
写的寄存器.
图 23:校准框图
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