采用MAXQ2000實現(xiàn)與MAX1169的高速I²

摘要：本應(yīng)用筆記給出了MAXQ2000微控制器(MAXQ20核)與MAX1169 16位ADC接口的應(yīng)用電路，并且提供了所需的全部固件。固件例程采用Rowley CrossWorks IDE Version 1.0開發(fā)。

MAX1169概述

MAX1169是一款16位低功耗ADC，具有1.7MHz高速I2C兼容串行接口。MAX1169支持快速模式(400kHz)和高速模式(高達(dá)1.7MHz)。

硬件說明

本應(yīng)用筆記使用了MAX1169評估(EV)板和MAXQ2000評估板。MAX1169評估板包含MAX1169、所需的全部無源器件以及經(jīng)過驗證的PCB布板。評估板電路如圖1所示。MAX1169評估板并不帶有MAXQ2000微控制器；系統(tǒng)通過SCL、SDA以及GND將MAXQ2000評估板和MAX1169評估板相連。此外，分別將DVDD和AVDD連接到+3.3V和+5V電源。


圖1. MAX1169評估板原理圖

MAX1169的引腳排列可以很方便地實現(xiàn)模擬部分和數(shù)字部分的隔離。IC右側(cè)的引腳8至引腳13的模擬部分共地，而IC左側(cè)的引腳1至引腳7的數(shù)字部分共地。引腳14也是數(shù)字部分，但可以很容易地實現(xiàn)與IC左側(cè)的部分共地。圖2給出了元件放置的示例。為了實現(xiàn)最佳性能，推薦設(shè)計人員采用獨立的模擬地和數(shù)字地，如圖3所示。在靠近MAX1169的地方通過磁珠將兩個地平面連接在一起。采用諸如TDK的MMZ1608B601C的磁珠將兩個地平面連接在一起，防止微控制器的系統(tǒng)時鐘以及其諧波進(jìn)入模擬地。已知MAXQ2000的系統(tǒng)時鐘為20MHz，MMZ1608B601C根據(jù)其指定的阻抗和頻率特性選擇。圖4給出了MMZ1608B601C的阻抗與頻率的關(guān)系。


圖2. MAX1169評估板元件布局


圖3. MAX1169評估板采用獨立的模擬地和數(shù)字地


圖4. MMZ1608B601C磁珠阻抗與頻率的對應(yīng)關(guān)系

MAXQ2000評估板包含完整的軟件、硬件、代碼范例以及MAXQ2000微控制器入門設(shè)計所需的文檔。評估板數(shù)據(jù)資料還給出了MAXQ2000評估板的電路圖。

固件說明

固件例程采用Rowley CrossWorks IDE Version 1.0開發(fā)。Maxim網(wǎng)站提供了Rowley Cross Works以及第三方MAXQ?微控制器開發(fā)工具。

CrossWorks主源文件(main.c)初始化MAXQ2000的UART，從hsi2c.asm調(diào)用高速I2C讀函數(shù)，并且通過串口發(fā)送MAX1169的采樣數(shù)據(jù)。所有串行端口程序，例如TeraTerm可以用于查看PC上的范例。

hsi2c.asm文件采用匯編編寫，是高速I2C固件的驅(qū)動。匯編程序例程通過MAXQ2000的通用輸入/輸出(GPIO)端口逐位控制高速I2C接口，獲取來自MAX1169的采樣結(jié)果。MAXQ2000的20MHz系統(tǒng)時鐘允許逐位控制的高速I2C接口速率高達(dá)1.7MHz。

hsi2c.asm文件應(yīng)該在驅(qū)動器使能以前對其進(jìn)行配置。

1. 編輯I2C_ADDR定義狀態(tài)，改變器件的I2C地址。例如，0x7F地址的編碼為：

     I2C_ADDR7  equ 0
     I2C_ADDR6  equ 1
     I2C_ADDR5  equ 1
     I2C_ADDR4  equ 1
     I2C_ADDR3  equ 1
     I2C_ADDR2  equ 1
     I2C_ADDR1  equ 1
   

2. 假定系統(tǒng)時鐘為20MHz (MAXQ2000晶振)的源代碼。
   
   下載：源代碼 (ZIP, 10.5kB)

結(jié)論

高速I2C的規(guī)范早在2000年1月就已經(jīng)提出，然而，至今為止很少有微控制器帶有高速I2C外設(shè)。因為很少有器件，例如ADC、DAC、CODEC甚至電源電壓專門設(shè)計支持高速I2C接口。本應(yīng)用筆記給出了實際應(yīng)用更廣泛的高速I2C例程。