启珑微电子全新CLM1543系列模数转换器ADC发布

一、产品概述

CLM1543是启珑微电子生产的10位、38kSPS ADC，串行输出、片上系统时钟、11 通道模数转换器，采用串行通信接口，具有输入通道多、性价比高、易于和单片机接口的特点，可广泛应用于各种数据采集系统。CLM1543为CMOS 10位开关电容逐次A/D逼近模数转换器。其中A0～A10（1～9、11、12脚）为11个模拟输入端，REF+（14脚，通常为VCC）和REF-（13脚，通常为地）为基准电压正负端，CS（15脚）为片选端，在CS端的一个下降沿变化将复位内部计数器并控制和使能ADDRESS、I/O CLOCK（18脚）和DATA OUT（16脚）。ADDRESS（17脚）为串行数据输入端，是一个4位的串行地址用来选择下一个即将被转换的模拟输入或测试电压。DATA OUT 为A/D转换结束3态串行输出端，它与微处理器或外围的串行口通信，可对数据长度和格式灵活编程。I/O CLOCK为数据输入/输出提供同步时钟，系统时钟由片内产生。芯片内部有一个14通道多路选择器，可选择11个模拟输入通道或3个内部自测电压中的任意一个进行测试。片内设有采样-保持电路，在转换结束时，EOC（19脚）输出端变高表明转换完成。内部转换器具有高速（10μS转换时间），高精度（10位分辨率，最大±1LSB不可调整误差）和低噪声的特点。

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​​二、工作时序

CLM1543的工作过程分为两个周期：访问周期和采样周期。工作状态由CS使能或禁止，工作时CS必须置低电平。CS为高电平时，I/O CLOCK、ADDRESS被禁止，同时DATA OUT为高阻状态。当CPU使CS变低时，CLM1543开始数据转换，I/O CLOCK、ADDRESS使能，DATA OUT脱离高阻状态。随后，CPU向ADDRESS端提供4位通道地址，控制14个模拟通道选择器从11个外部模拟输入和3个内部自测电压中选通1路送到采样保持电路。同时，I/O CLOCK端输入时钟时序，CPU从DATA OUT 端接收前一次A/D转换结果。I/O CLOCK从CPU 接受10个时钟长度的时钟序列。前4个时钟用4位地址从ADDRESS端装载地址寄存器，选择所需的模拟通道，后6个时钟对模拟输入的采样提供控制时序。模拟输入的采样起始于第4个 I/O CLOCK的下降沿，而采样一直持续6个I/O CLOCK周期，并一直保持到第10个 I/O CLOCK的下降沿。转换过程中，CS的下降沿使DATA OUT引脚脱离高阻状态并起动一次I/O CLOCK的工作过程。CS的上升沿终止这个过程并在规定的延迟时间内使DATA OUT引脚返回到高阻状态，经过两个系统时钟周期后禁止I/OCLOCK和ADDRESS端。

​​​​三、软硬件设计要点

CLM1543的三个控制输入端CS、I/O CLOCK、ADDRESS和一个数据输出端DATA OUT遵循串行外设接口SPI协议，要求微处理器具有SPI接口。但大多数单片机均未内置SPI接口（如目前国内广泛采用的MCS51和PIC系列单片机），需通过软件模拟SPI协议以便和CLM1543接口。CLM1543芯片的三个输入端和一个输出端与51系列单片机的I/O口可直接连接。软件设计中，应注意区分CLM1543的11个模拟输入通道和3个内部测试电压地址。

四、产品特性

• 10位分辨率A/D转换器
• 11个模拟输入通道
• 三种内置自检模式
• 固有采样和保持功能
• 未调整总误差：最大±1LSB
• 片上系统时钟
• 转换结束（EOC）输出
• CMOS工艺

五、应用

• 智能电网
• 新能源发电
• 电力系统
• 电气化铁轨
• 城市轨道交通
• 电动车充电站
• 智慧楼宇

六、选型表

​七、应用框图