將LTC6820與LTC24XX三角積分系列結(jié)合使用

LTC?6820 isoSPI 隔離式通信接口通常用于汽車應(yīng)用。比較流行的應(yīng)用之一是隔離電池監(jiān)控電路。但是，對于需要隔離的醫(yī)療應(yīng)用，這可能是理想的解決方案。LTC6820 的另一個優(yōu)點是減少了電纜中的導(dǎo)線數(shù)量，如圖 1 所示的雙絞線。這可以大大降低整體解決方案成本，因為醫(yī)療設(shè)備的電纜需要經(jīng)過認(rèn)證，而更多的電線意味著更高的認(rèn)證成本。LTC6820 還可成為某些工業(yè)應(yīng)用中的理想之選。一種應(yīng)用是一次性傳感器距離超過三英尺，并且需要微控制器才能將SPI轉(zhuǎn)換為RS485或其他通用協(xié)議。LTC6820 將消除使用微控制器和收發(fā)器的復(fù)雜性以及這種復(fù)雜性。

圖1.LTC6820 isoSPI框圖

為了證明這一概念，我使用了凌力爾特廣受歡迎的無延遲三角積分 ADC 系列，該系列提供 16 位至 24 位轉(zhuǎn)換器，用于精密測量。這些轉(zhuǎn)換器可與 LTC6820 配合使用，以減少導(dǎo)線數(shù)并隔離轉(zhuǎn)換器。本博客文章旨在討論如何利用 LTC24XX SPI 三角積分系列實現(xiàn) LTC6820。

LTC24XX 詳細信息

LTC24XX 系列中有兩種從轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù)的方法。第一種方法是在轉(zhuǎn)換開始后讀取數(shù)據(jù)之前插入延遲。該延遲應(yīng)超過數(shù)據(jù)手冊中特定設(shè)置和器件的最大轉(zhuǎn)換時間。實際上，我們依靠零件的保證時間在嘗試讀取數(shù)據(jù)之前結(jié)束其轉(zhuǎn)換。讀取數(shù)據(jù)的第二種方法是輪詢 MISO 線并等待它從高到低轉(zhuǎn)換。這表示轉(zhuǎn)換結(jié)束 （EOC） 已發(fā)生，可以讀取正確的數(shù)據(jù)。這是LTC24XX SPI系列的一個特性，如圖2所示。請注意，第一次EOC測試顯示MISO（SDO）高，然后第二次EOC測試顯示低。只有當(dāng)MISO較低時，我們才能繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。

圖2.LTC24XX 系列 SPI 波形。

LTC6820詳細信息

如圖 1 所示，一個主 LTC6820 用于對 SPI 進行編碼，一個從器件 LTC6820 用于解碼回 SPI。需要在 LTC6820 上設(shè)置正確的 SPI 模式，以確保與主機和從機以及 LTC24XX 系列的正確通信。LTC6820 的一個方面是，主器件上的 MISO 僅在 CS 的下降沿或 SCK 的非時鐘邊沿上更新。這一點很重要，因為LTC24xx系列的轉(zhuǎn)換結(jié)束依賴于此信號。

將一切整合在一起

現(xiàn)在是大結(jié)局。我的第一個測試是將 LTC6820 連接到 LTC2498。目標(biāo)是踢輪胎。我將Linduino連接到LTC6820，并看到了圖3所示的波形。請注意，當(dāng) LTC24XX 上的 MISO 從高電平變?yōu)榈碗娖綍r，主 LTC6820 上的 MISO 不會更新為低電平。這可能有點奇怪，但如上一節(jié)所述，這是預(yù)期行為，LTC6820 主機上的 MISO 在 CS 的下降沿或 SCK 的非時鐘沿上更新。

圖3.

解決方案 1：

以下是從LTC24XX系列讀取數(shù)據(jù)的一種方法。我們可以使用LTC24XX細節(jié)中討論的方法一。我們插入一個比數(shù)據(jù)表中顯示的指定時間更長的延遲，以便發(fā)生EOC。這可確保在 CS 降低并傳輸數(shù)據(jù)時 MISO 處于低電平。圖 4 顯示了成功的數(shù)據(jù)傳輸。

圖4.

解決方案 2：

第二種方法是輪詢 MISO 線并檢查它是否變低。要正確實現(xiàn)這一點，控制器需要切換 CS 以將 MISO 行更新為其當(dāng)前值。一旦檢測到低電平，就可以傳輸數(shù)據(jù)。圖 5 顯示了此方法的實際應(yīng)用。

圖5.

結(jié)論

LTC6820 可用于汽車以外的其他應(yīng)用。它可用于減少電纜中的電線數(shù)量，并允許與遠程傳感器進行長距離通信。Linduino代碼位于名為24xx_iso_spi的LTsketchbook文件夾中。

審核編輯：郭婷