基于TC534的数据采集卡设计(2)

2.工作原理

TC534的原理框图如图。

TC534原理图

从图中可以看到，TC534主要包括5部分：

1)多路转换器。由多路模拟开关构成。改变地址码A1,A0，就可选择不同的通道。使用中常采用差动输入的形式，如需改成单端输入时，应将CH1-—CH4-端接到COM端。

2)双积分A/D转换器。TC534采用的是双积分A/D转换器，内含缓冲器，积分器和比较器。每个转换周期分4个阶段进行，即自动调零（AZ），正向积分(INT)，反向积分(DE)，积分器调零(IZ)。

3)状态逻辑控制器及振荡分频器。此部分能够根据比较器输出的电压大小及其极性，适时地发出控制信号A,B，以保证A/D转换按规矩顺序与编程要求来进行。控制器里还有定时器（可预置时基计数器），用来接收串行口送来的设定值。振荡器外接来自2MHz石英晶体的时钟频率，再通过4分频作为内部的时基，对A/D转换进行定时。

4)串行口。串行口中包括串行输入和串行输出移位寄存器。

5)DC/DC负电源变换器。为将正压直流输入变为负压直流输出的部分，利用振荡器，模拟开关和泵电容来实现电压极性转换。

* TC534精密数据采集系统

TC534芯片与微处理器连接构成基本的数据采集与控制系统的原理如图所示。

TC534的典型应用

如图所示，作为中断信号接到微处理器的端，再将串行口的R/，DOUT，DIN和DCLK端分别接到微处理器的I/O1—I/O4端。刚上电时，由于C1两端的压降不可能发生突变，使得R端产生一个正向脉冲，将TC534复位（若C1=0.01μF，能产生脉冲宽度为100ms的复位信号）。2MHz石英晶体JT接在OSC1，OSC0之间。C2，C3是-5V电源发生器的充电泵电容。基准电压是由TC04提供的1.25V的基准电压源，经多圈电位器RP分压后得到。R为限流电阻。

积分器最大输出电流为20μA，所以积分电阻RINT的值为：

RINT=VM/IINT=VM/(20×10-6) .................