關于電磁流量計ADuC812芯片的探討 四十一

電磁流量計使用的時候，AD421 在時鐘（CLOCK）的上升沿作用下，將由單片機發送到DATA 端的數字信號逐位讀入，并存入芯片內部的移位寄存器中。如果在兩個鎖存脈沖間隔輸入16 個時鐘周期，就鎖存這個16 位數字信號，并完成正常的電流轉換。LATCH 端的上升沿標志著DATA 輸入的結束，并且在芯片內部將移位寄存器中的數據存入DAC 鎖存器，以完成電流轉換。16 位的S - D DAC 輸出一串變換之后的電流，經過三級阻容濾波，DAC 輸出的電流被送入精密電流放大器放大，控制LOOPRTN 引腳輸出電流，實現模擬輸出。AD421 與單片機之間數字接口的時序。

從DATA端逐位送入AD421的16位數字量，高位在前，低位在后。當送入16位全0的時候，將在AD421的LOOPRTN管腳上產生4mA的電流，當送入介于全0和全1之間的值時，最低位每改變一次將影響電流環上16mA/65536=224nA的電流，當送入16位全1的時候，將在LOOPRTN管腳上產生20mA的電流。

HART協議能與現有的4~20mA模擬信號系統兼容，在不影響模擬信號傳輸的情況下在總線上進行數字信號傳輸。按照HART協議物理層規范規定，HART協議的數字信號是將峰峰值為1mA的正弦波用FSK方式調制在總線上的。利用AD421芯片，將HT2015芯片產生的HART協議數字信號調制在總線上，并且使數字信號與模擬信號之間互不干擾的輸出。

16位DAC輸出的4~20mA電流經過一個三階阻容濾波器，電阻已經集成在AD421芯片內部，電容則需要連接在相應的管腳上。三個電容分別取值為0.01m F ，0.5m F和0.16m F 。這樣能滿足HART協議物理層的規定，使其成為一個截止頻率為25Hz左右的雙極點低通濾波器，避免由于DAC輸出的4~20mA的模擬信號的頻率過高而干擾數字信號傳輸。由HT2015芯片發出的1200Hz和2200Hz數字信號經過Cc 電容之后，被送到AD421芯片的C3管腳。

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