DS1859內(nèi)部校準(zhǔn)和右移（可擴(kuò)展動(dòng)態(tài)量程）

DS1859與眾不同的是其內(nèi)部校準(zhǔn)和右移（可擴(kuò)展動(dòng)態(tài)量距）功能。結(jié)合使用時(shí)，這些特性極大地增強(qiáng)了DS1859的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），使其具有高達(dá)16位ADC的精度和準(zhǔn)確度，而不會(huì)增加成本和尺寸。此外，DS1859的內(nèi)部校準(zhǔn)具有可編程增益和可編程失調(diào)功能，省去了大多數(shù)（如果不是全部）外部信號(hào)調(diào)理電路。通過(guò)在ADC之前的模擬域中提供可編程增益，可以放大/衰減輸入信號(hào)，以利用ADC的整個(gè)范圍。然后，在數(shù)字域中，右移可用于縮?。ǚ诸l）數(shù)字輸出，以便所需的（或SFF-8472規(guī)定的）LSB不受影響，甚至對(duì)用戶透明。

本應(yīng)用筆記旨在說(shuō)明應(yīng)用如何從內(nèi)部校準(zhǔn)和右移中受益。此外，本應(yīng)用筆記還將提供有關(guān)如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)部校準(zhǔn)和右移的寶貴信息。最后，提供了一個(gè)示例來(lái)說(shuō)明所討論主題的應(yīng)用。

DS1859模擬監(jiān)測(cè)器輸入

在進(jìn)一步討論之前，最好先看一下DS1859 MON輸入的框圖（見(jiàn)圖1）。為清楚起見(jiàn)，僅說(shuō)明了一個(gè)輸入，盡管這些概念適用于所有三個(gè) MON 輸入。

圖1.DS1859 MON輸入框圖

如圖所示，單端電壓施加于DS1859 MON引腳。在模擬域中，電壓被饋入能夠衰減和增益的可編程增益模塊。增益模塊可以校準(zhǔn)MON通道，以實(shí)現(xiàn)所需的LSB或滿量程電壓。滿量程電壓是數(shù)字輸出達(dá)到滿量程（FFF8h）的電壓。此外，增益模塊可以在內(nèi)部增益小輸入信號(hào)，以便最大限度地利用ADC。稍后將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

增益模塊之后是12位ADC。12 位轉(zhuǎn)換以 2 字節(jié)（16 位）值左對(duì)齊輸出。ADC能夠?qū)?000h的數(shù)字值輸出到FFF8h。

一旦進(jìn)入數(shù)字域，DS1859就將內(nèi)部校準(zhǔn)更進(jìn)一步，具有用戶可編程的數(shù)字失調(diào)，能夠增加正或負(fù)失調(diào)。數(shù)字偏移可用于通過(guò)簡(jiǎn)單地執(zhí)行數(shù)字加法在內(nèi)部添加正或負(fù)偏移。需要指出的是，正偏移仍將鉗制在FFF8h的數(shù)字值，但最小數(shù)字值現(xiàn)在將大于零。同樣，負(fù)偏移的滿量程數(shù)字值將小于FFF8h（因?yàn)樨?fù)偏移減去轉(zhuǎn)換）。在這種情況下，最小數(shù)字值將保持在 0000h。有關(guān)數(shù)字偏移的詳細(xì)信息將在后面的偏移校準(zhǔn)寄存器部分中提供。

輸出數(shù)字值之前的最后一個(gè)操作是右移。每個(gè) MON 輸入有 3 位，用于控制所需的右移次數(shù)。右移的好處將在后面討論。將三位設(shè)置為零會(huì)導(dǎo)致零右移，并禁用右移功能。與偏移一樣，右移也會(huì)影響滿量程數(shù)字輸出。例如，如果設(shè)置為 2 個(gè)右移，則滿量程數(shù)字輸出變?yōu)?3FFEh。執(zhí)行移位后，該值將寫入用戶讀取轉(zhuǎn)換的相應(yīng)寄存器。這也是用于警報(bào)和警告比較的值。

出廠校準(zhǔn)DS1859

DS1859 MON輸入均經(jīng)過(guò)工廠調(diào)整至2.5V滿量程電壓。這意味著2.5V的輸入電壓將輸出FFF8h的滿量程數(shù)字值。此外，每個(gè)數(shù)字失調(diào)在工廠編程為零，以便0V輸入將輸出0000h的數(shù)字值。最后，右移出廠默認(rèn)值為 0。工廠校準(zhǔn)DS1859的傳遞函數(shù)如圖2B所示，稍后將介紹。

工廠調(diào)整的器件將輸出 4096 個(gè)數(shù)字值之一，輸入電壓范圍為 0 至 2.5V，610 位轉(zhuǎn)換的分辨率為 2μV （5.4096V/12）。理想情況下，要數(shù)字化的輸入信號(hào)是0至2.5V信號(hào)，以便利用整個(gè)范圍。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們知道情況并非總是如此。以接收電源為例，其中0至.5V的電壓很常見(jiàn)。遺憾的是，80%的數(shù)字輸出代碼永遠(yuǎn)不會(huì)被使用。能夠生成 12 個(gè)代碼的 4096 位轉(zhuǎn)換器只會(huì)輸出 820 個(gè)代碼中的一個(gè)（20 個(gè)代碼的 4096%）是一種浪費(fèi)。其余 3276 個(gè)數(shù)字代碼將永遠(yuǎn)不會(huì)使用。此外，在使用820個(gè)代碼中，分辨率仍為610μV。

為了嘗試使用更多的數(shù)字代碼，很容易將接收電源MON輸入重新校準(zhǔn)到小于2.5V的滿量程電壓。但是，單獨(dú)這樣做并不能解決問(wèn)題，因?yàn)長(zhǎng)SB將發(fā)生變化，不再與所需的LSB匹配。解決此問(wèn)題的方法是將內(nèi)部校準(zhǔn)與右移結(jié)合使用，如下一節(jié)所述。

使用DS1859內(nèi)部校準(zhǔn)和右移的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)要監(jiān)控的信號(hào)很小時(shí)，內(nèi)部校準(zhǔn)和右移最有利，因此不會(huì)利用整個(gè)ADC范圍。通過(guò)在模數(shù)轉(zhuǎn)換之前在模擬域中放大信號(hào)，然后將其除以數(shù)字域中的相同因子，可以保留所需的LSB，并且每向右移一次，精度和準(zhǔn)確度都會(huì)提高2倍（最多4）。右移 4 次后，精度會(huì)丟失，但精度會(huì)不斷提高。這樣做的美妙之處在于，它是以犧牲以前浪費(fèi)的范圍為代價(jià)的。

使用內(nèi)部校準(zhǔn)和右移的好處可以在圖2所示的例子中得到最好的說(shuō)明。圖2A是要監(jiān)控的示例信號(hào)的電壓與時(shí)間的關(guān)系圖。示例信號(hào)擺幅在0V至0.5V之間。圖2B和圖2C是MON輸入電壓與數(shù)字輸出的關(guān)系圖，分別顯示了工廠校準(zhǔn)的傳遞函數(shù)以及使用2個(gè)右移和滿量程電壓2.5V/4 = 0.625V的示例傳遞函數(shù)。0.625V的滿量程電壓意味著浪費(fèi)的代碼更少，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換比2.5V滿量程電壓大四倍，但隨后又被4倍（兩次右移）分頻。下一節(jié)將討論確定右移位數(shù)和滿量程電壓。這里使用兩個(gè)右移位只是為了比較右移位示例與不右移位示例。所使用的設(shè)備設(shè)置以及與每個(gè)傳遞函數(shù)相關(guān)的計(jì)算顯示在每個(gè)相應(yīng)的傳遞函數(shù)下方。

圖2.沒(méi)有右移與右移比較。

圖2中的所有三個(gè)圖都在同一y軸和刻度上并排顯示，因此對(duì)于輸入信號(hào)上的特定點(diǎn)（圖2A），可以繪制一條水平線穿過(guò)該點(diǎn)和每個(gè)傳遞函數(shù)，以便對(duì)數(shù)字輸出進(jìn)行粗略的近似?；氐?V至0.5V的示例輸入信號(hào)，其中0.5V由所有3個(gè)圖的粗體水平線表示，通過(guò)比較圖B和C可以看出右移的好處。這只是重申，當(dāng)ADC的輸入范圍跨越的電壓范圍遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)的范圍時(shí)，將浪費(fèi)許多步長(zhǎng)（見(jiàn)圖B）。819 個(gè)中僅使用了 4096 個(gè)。B地塊中剩余的80%被浪費(fèi)了。相比之下，圖C顯示，通過(guò)在內(nèi)部校準(zhǔn)到較小的滿量程電壓并使用右移，精度提高了。現(xiàn)在，3276個(gè)數(shù)字代碼中的4096個(gè)用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。最好的部分是，在右移后，保持所需的LSB。右移對(duì)用戶是透明的。這可以通過(guò)觀察兩個(gè)圖輸出大致相同的數(shù)字值來(lái)驗(yàn)證。

如何確定可以使用多少個(gè)右移位

應(yīng)用中可以使用的右移次數(shù)是滿量程電壓（內(nèi)部校準(zhǔn)）以及用于給定輸入信號(hào)的數(shù)字代碼百分比的函數(shù)。如果輸入信號(hào)的最大電壓已知（除了滿量程電壓之外），則可以計(jì)算出預(yù)期的數(shù)字輸出。否則，在工程評(píng)估期間需要“動(dòng)手”方法來(lái)確定數(shù)字輸出的范圍，從而確定理想的右移次數(shù)。下面將逐步詳細(xì)介紹“動(dòng)手”方法。

一旦評(píng)估確定了特定應(yīng)用的理想右移位數(shù)和滿量程電壓，只需步驟1、6和7即可進(jìn)行生產(chǎn)校準(zhǔn)。

DS1859內(nèi)部校準(zhǔn)和右移寄存器

DS1859器件寄存器負(fù)責(zé)每個(gè)模擬通道的內(nèi)部校準(zhǔn)和右移設(shè)置，總結(jié)于表1。顯示每個(gè) MON 通道設(shè)置的寄存器地址以及 V抄送.V抄送為完整起見(jiàn)，已包含在表中，但本應(yīng)用筆記將不進(jìn)行討論。數(shù)字轉(zhuǎn)換的位置也包含在表中，以顯示其相對(duì)位置。請(qǐng)注意，增益、失調(diào)和右移寄存器位于存儲(chǔ)器表01h中（不要與本應(yīng)用筆記的表1混淆）。內(nèi)存表01h是通過(guò)將01h寫入表選擇字節(jié)7Fh來(lái)選擇的。由于數(shù)字轉(zhuǎn)換位于內(nèi)存的下部 （0-7Fh） 中，因此它們與表選擇字節(jié)無(wú)關(guān)。

表 1.DS1859內(nèi)部校準(zhǔn)和右移寄存器

獲得校準(zhǔn)寄存器

增益校準(zhǔn)寄存器是一個(gè)雙字節(jié)值，通過(guò)調(diào)整輸入開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)來(lái)確定特定監(jiān)控通道的增益/衰減量。這使用戶能夠?qū)M量程電壓校準(zhǔn)到~500mV至6.5535V之間的任何所需值。

不幸的是，對(duì)Gain Cal寄存器進(jìn)行編程并不像說(shuō)“我想要4的增益......所以我會(huì)在Gain Cal寄存器中寫入4”那么簡(jiǎn)單。此外，由于開(kāi)關(guān)電容器網(wǎng)絡(luò)中電容器的設(shè)備（以及批次之間）的變化，確實(shí)有必要校準(zhǔn)設(shè)置。校準(zhǔn)和確定需要寫入增益校準(zhǔn)寄存器的值的步驟在DS1859數(shù)據(jù)資料的“內(nèi)部校準(zhǔn)”一節(jié)中提供。本應(yīng)用筆記的“如何內(nèi)部校準(zhǔn)”部分提供了更多信息。

校準(zhǔn)DS1859時(shí)需要注意的是，了解失調(diào)和右移位寄存器的值非常重要。否則，如果它們不為零且未進(jìn)行補(bǔ)償，則設(shè)備將無(wú)法按預(yù)期進(jìn)行校準(zhǔn)。

偏移校準(zhǔn)寄存器

失調(diào)校準(zhǔn)寄存器是一個(gè)雙字節(jié)值，用于確定應(yīng)用于每個(gè)受監(jiān)控輸入的數(shù)字偏移量?；叵胍幌拢珼S1859的失調(diào)是轉(zhuǎn)換值的簡(jiǎn)單數(shù)字加法或減法。因此，一旦增益被調(diào)整到所需值（并且在使能右移之前），就可以對(duì)失調(diào)進(jìn)行編程，以消除任何失調(diào)或移動(dòng)范圍。不幸的是，與增益校準(zhǔn)寄存器類似，確定編程值并不像說(shuō)“我想要100mV的失調(diào)...所以我會(huì)在登記冊(cè)中寫下 100 個(gè)。

數(shù)據(jù)資料的DS1859“內(nèi)部校準(zhǔn)”部分所示的內(nèi)部校準(zhǔn)偽代碼顯示了如何確定失調(diào)“歸零”所需的失調(diào)校準(zhǔn)值，而本節(jié)提供了更多信息以及正負(fù)失調(diào)的示例。

偏移校準(zhǔn)的計(jì)算方法是首先確定應(yīng)向轉(zhuǎn)換中添加或減去多少計(jì)數(shù)。通常完成此操作的一種方法是應(yīng)用零輸入（例如激光關(guān)閉），然后讀取轉(zhuǎn)換。這將是您從所有轉(zhuǎn)化中減去的值。

需要寫入失調(diào)校準(zhǔn)寄存器的值是通過(guò)在DS1859數(shù)據(jù)資料中給出的公式中插入所需計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算的，下面重復(fù)。

偏移校準(zhǔn)寄存器 = [4000h - （計(jì)數(shù)/2）] XOR 4000h

示例 1：如果對(duì) MON 輸入施加 0V 并看到計(jì)數(shù)為 200 （C8h），則可以使用偏移寄存器從 A/D 轉(zhuǎn)換中減去 200 （C8h） 以將其歸零。使用公式確定要寫入寄存器的內(nèi)容：

偏移校準(zhǔn)寄存器 = [4000h - （C8h/2）] XOR 4000h = 7F9Ch

請(qǐng)記住，在這種情況下，正在執(zhí)行減法，因此滿量程計(jì)數(shù) （FFF8h） 也將減少 C8h，從而得出新的滿量程計(jì)數(shù) FF30h。

示例 2：現(xiàn)在讓我們假設(shè)出于某種原因，您想在讀數(shù)中添加 200 個(gè)計(jì)數(shù)。在這種情況下，2 個(gè)負(fù)數(shù)（公式中的負(fù)數(shù)和 -C8h 取消）使第二項(xiàng)為正，產(chǎn)生：

偏移校準(zhǔn)寄存器 = [4000h + （C8h/2）] XOR 4000h = 0064h

要計(jì)算新的滿量程計(jì)數(shù)，您需要（嘗試）將 C8h 添加到 FFF8h。然而，F(xiàn)FF8h是最大可能的讀數(shù)，因此滿量程計(jì)數(shù)將保持FFF8h。

例3：計(jì)算零偏移的偏移校準(zhǔn)值。

偏移校準(zhǔn)寄存器 = [4000h - （0/2）] XOR 4000h = 0000h

這也恰好是偏移校準(zhǔn)寄存器的出廠默認(rèn)設(shè)置。

右移寄存器

右移寄存器（表01h，字節(jié)8Eh-8Fh）比增益和失調(diào)寄存器更容易理解。由于 MON1-MON3 能夠執(zhí)行多達(dá) 7 次右移，因此每個(gè) MON 輸入需要 1 位。MON2 和 MON01 的設(shè)置位于表 8h，字節(jié) 3Eh 中，而 MON01 的設(shè)置位于表 8h，00Fh 中。有關(guān)位的位置，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表中的存儲(chǔ)器映射。這些EEPROM寄存器的出廠默認(rèn)值為<>h，禁用右移。

為了進(jìn)一步說(shuō)明右移的結(jié)果，圖3顯示了生成的MON值的幾個(gè)示例。

圖3.周一寄存器右移示例。

如何進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)

雖然有幾種方法可以進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)，但本應(yīng)用筆記討論了DS1859數(shù)據(jù)資料中所示的二進(jìn)制搜索方法（使用偽代碼）。偽碼算法的輸出是增益和失調(diào)寄存器值，產(chǎn)生所需的傳遞函數(shù)，即所需的LSB。

為了使用偽代碼算法，必須能夠?qū)⒓す庠O(shè)置為兩種不同的強(qiáng)度，例如最小和最大強(qiáng)度的90%，并且還能夠進(jìn)行多次迭代。對(duì)于非光學(xué)應(yīng)用，必須根據(jù)命令對(duì)MON輸入施加兩種不同的電壓。數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供的算法使用最大值的90%，因此上限不太可能箝位。但是，當(dāng)應(yīng)用所需滿量程的百分比時(shí)，計(jì)算數(shù)字值的相應(yīng)百分比也很重要。

該算法首先將偏移和右移寄存器設(shè)置為已知狀態(tài)，即零偏移和零右移。盡管此示例將兩個(gè)寄存器都設(shè)置為零，但只要補(bǔ)償了其他值，就可以使用其他值。例如，當(dāng)從編程偏移開(kāi)始時(shí)，F(xiàn)FF8h可能不再是箝位的滿量程數(shù)字值（參見(jiàn)失調(diào)校準(zhǔn)寄存器部分）。除了初始化寄存器外，該算法還首先計(jì)算一些重要常數(shù)，這些常數(shù)是所需LSB的函數(shù)。

增益值的二叉搜索首先將增益校準(zhǔn)寄存器設(shè)置為半量程8000h。然后，通過(guò)將90%最大輸入施加到正在校準(zhǔn)的MON通道，然后讀取相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換來(lái)測(cè)試增益值。此值稱為 Meas2。檢查 Meas2 以查看它是否被鉗位，F(xiàn)FF8h（因?yàn)槠坪陀乙茷榱悖?。如果讀數(shù)被鉗位，則無(wú)法斷定轉(zhuǎn)換實(shí)際上是FFF8h還是更大（也是FFF8h）。無(wú)論哪種方式，增益設(shè)置都太高。在二分搜索方式中，增益值減半，重復(fù)該過(guò)程，直到找到非鉗位增益值。

一旦找到非鉗位Meas2，算法就會(huì)通過(guò)強(qiáng)制零輸入并讀取其數(shù)字轉(zhuǎn)換來(lái)繼續(xù)。此轉(zhuǎn)換變?yōu)?Meas1。最后，計(jì)算Meas2和Meas1之間的增量，并使用算法開(kāi)始時(shí)計(jì)算的常數(shù)與所需的增量（CNT2-CNT1）進(jìn)行比較。如果Meas2-Meas1小于CNT2-CNT1，則增益再次減半。否則，如果Meas2-Meas1大于CNT2-CNT1，則通過(guò)將增益減少一半并將其添加到電流增益中來(lái)增加增益。該過(guò)程將重復(fù)，直到總共執(zhí)行 16 次迭代。得到的結(jié)果是一個(gè)16位值，產(chǎn)生所需的增益（和所需的LSB）。

可視化增益校準(zhǔn)過(guò)程的另一種方法如下。從 15 位增益校準(zhǔn)寄存器的 MSB （b16） 開(kāi)始，將該位設(shè)置為 1（所有其他位最初設(shè)置為 0）。當(dāng)MSB = 1時(shí)，執(zhí)行施加模擬輸入和讀取數(shù)字輸出的過(guò)程。如果讀數(shù)被箝位，則增益過(guò)高，MSB寫回0。否則，MSB 仍為 1。MSB現(xiàn)已為人所知?，F(xiàn)在進(jìn)入下一點(diǎn)，b14。將 b14 設(shè)置為 1（將 b15 設(shè)置為已確定的內(nèi)容）。向下到 b13 的位 0 仍然是 0。再次完成該過(guò)程以確定增益是否仍然過(guò)高。如果是這樣，則 b14 變?yōu)?0。否則，它將變?yōu)?1。然后，該過(guò)程逐位繼續(xù)，直到確定所有 16 位。結(jié)果再次是一個(gè)16位值，產(chǎn)生所需的增益。

一旦達(dá)到所需的增益，就可以校準(zhǔn)新的失調(diào)，或者將其保持在0（無(wú)偏移）。校準(zhǔn)方法取決于如何使用偏移特征。數(shù)據(jù)手冊(cè)中算法附帶的說(shuō)明假設(shè)用戶希望應(yīng)用負(fù)偏移來(lái)使數(shù)字讀數(shù)為零，以便零模擬輸入將產(chǎn)生所有零輸出。只需應(yīng)用零模擬輸入并讀取轉(zhuǎn)換即可完成此操作。如果零輸入（例如激光關(guān)閉）產(chǎn)生20h的數(shù)字輸出，則可以對(duì)偏移進(jìn)行編程，以便從每次轉(zhuǎn)換中以數(shù)字方式減去20h。在本例中，將20h代入失調(diào)公式，然后將結(jié)果編程到所需MON通道的失調(diào)校準(zhǔn)寄存器中。

內(nèi)部校準(zhǔn)和右移示例

為了演示本應(yīng)用筆記中介紹的概念，提供了以下示例。

在此示例中，MON3 用于監(jiān)視 Rpower。當(dāng)施加-40dBm的最小輸入時(shí)，DS10的MON3引腳得到1859mV的電壓。該輸入所需的數(shù)字輸出為0000h。當(dāng)施加0dBm輸入時(shí)，MON300提供3mV。在這種情況下，所需的數(shù)字輸出為2710h，選擇該輸出是為了滿足SFF-8472規(guī)定的LSB（Rpower的LSB為0.1μW）。

在本例中，確定理想的右移次數(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)橐呀?jīng)給出了所需數(shù)字輸出的范圍（0000h-2710h）。使用DS9數(shù)據(jù)資料表1859，理想的右移位數(shù)為2?，F(xiàn)在考慮到 2 個(gè)右移，為了使 2710h 成為兩次右移后的最終輸出，我們可以得出結(jié)論，300mV 的輸入必須在右移之前導(dǎo)致 9C40h 的轉(zhuǎn)換。因此，對(duì)于9mV的輸入，內(nèi)部校準(zhǔn)將用于“增益”轉(zhuǎn)換至40C300h。一旦失調(diào)的內(nèi)部校準(zhǔn)和編程完成，將啟用兩個(gè)右移。表 2 總結(jié)了我們的示例。

表 2.內(nèi)部校準(zhǔn)和右移示例

一旦確定了輸入和輸出之間的關(guān)系（如表2所示），數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供的內(nèi)部校準(zhǔn)程序?qū)⒂糜趯?duì)器件進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)。例程首先執(zhí)行一些初步計(jì)算，如下所示。請(qǐng)注意，此處不使用數(shù)據(jù)手冊(cè)例程中顯示的90%，因?yàn)榈诙€(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)（300mV = 9C40h）已經(jīng)小于滿量程值的90%。因此，本例中使用的內(nèi)部校準(zhǔn)例程刪除了對(duì)90%的所有引用。

給定表 2，進(jìn)行以下計(jì)算。

LSB = （0.300V - 0.010V）/（9C40h - 0000h） = 0.290V/40，000 = 7.25μV

滿量程電壓 = FS = LSB × 65535 = 7.25μV × 65535 = 0.475128V

CNT1 = 0.010/LSB = 1379.3 => 1379（十進(jìn)制）

CNT2 = 0.300/LSB = 41379.31 => 41379（十進(jìn)制）

CNT1 和 CNT2 是應(yīng)用兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)的預(yù)期（所需）數(shù)字輸出。內(nèi)部校準(zhǔn)例程將迭代以搜索盡可能接近由這兩個(gè)值確定的斜率的斜率。

例程的迭代部分經(jīng)歷了 16 個(gè)周期，以二叉搜索方式對(duì)斜率進(jìn)行編程，然后檢查它是否等效于所需的斜率。在本例中，DS1859采用內(nèi)部校準(zhǔn)程序進(jìn)行校準(zhǔn)，所有16次迭代的輸入和輸出如表3所示。

表 3 的第一列“迭代”等效于例程中的 n。列g(shù)ain_result是每次迭代編程到增益校準(zhǔn)寄存器（器件表01h，字節(jié)98-99h）中的值。Meas2和Meas1列是從器件讀取的數(shù)字值，分別施加300mV和10mV輸入。最后，對(duì)于Meas2沒(méi)有鉗位的迭代，將Meas2-Meas1與CNT2-CNT1進(jìn)行比較。如果 Meas2-Meas1 大于 CNT2-CNT1，則gain_result太大。對(duì)應(yīng)于該迭代的增益校準(zhǔn)位變?yōu)榱?，這反過(guò)來(lái)又決定了連續(xù)迭代的gain_result。完成所有 16 次迭代后，增益校準(zhǔn)值就已知了。本例中使用的器件的增益校準(zhǔn)值為 5038h。

表 3.實(shí)際內(nèi)部校準(zhǔn)值

將器件編程為其新的增益校準(zhǔn)值時(shí)，偏移校準(zhǔn)值通過(guò)強(qiáng)制10mV（我們想要讀取0000h的電壓）并讀取數(shù)字結(jié)果來(lái)確定。本例中使用的器件輸出值為0558h，施加10mV。使用偏移公式，偏移校準(zhǔn)計(jì)算如下。

MON3 偏移校準(zhǔn) = [4000h - 0558h/2] 異或 4000h = 7D54h

最后，新的鉗位值可以計(jì)算如下：

新鉗位值（右移前）= FFF8h - 0558h = FAA0h

內(nèi)部校準(zhǔn)完成后，通過(guò)將 2 小時(shí)寫入表 20h（位置 01Fh）來(lái)啟用 8 個(gè)右移位。

結(jié)論

DS1859的內(nèi)部校準(zhǔn)和右移功能提供了最大的靈活性，使DS1859適合各種應(yīng)用。本應(yīng)用筆記提供了DS1859數(shù)據(jù)資料中沒(méi)有的額外信息，例如為什么內(nèi)部校準(zhǔn)和右移是有益的，以及如何實(shí)現(xiàn)它們。本文還提供了一個(gè)“動(dòng)手”示例，將概念聯(lián)系在一起，并提供在內(nèi)部校準(zhǔn)過(guò)程中從DS1859讀取的實(shí)際數(shù)據(jù)。

審核編輯：郭婷