第18卷第1期渝州大学学报(自然科学版)2001年3月Vol.18No.lJOURNALOFYULHOUUNNERSITY(Nat.Scien.Edit.)arM.2001文章编号:1006一3293(2001)01一0049一0512C总线接口数字温度传感器芯片AD7416工作原理及其应用‘代秀娟(渝州大学计算机中心，重庆400033)摘要:介绍了具有rC总线接口功能的10位低功耗数字温度传感器AD7416的内部结构、引脚特性和寄存器的编程实例，以及与微控制器的连接方法;给出了在比较模式和中断模式下的应用系统构建原理;详细阐述了在体温监测器中的应用方法。关键词:Izc总线;协议;主器件;从器件;温度传感器中图分类号:TP212文献标识码:A1串行接口数字温度传感器AD7416芯片原理1.1AD7416的内部寄存器结构和引脚特性AD7416是封装在一个SO-8芯片中的完整的温度计。它包括一个带隙温度传感器和一个用来监视并将温度数字化的10位A/D转换器，其精度达0.259C，温度测量范围一559C至+1257。其工作电源电压在2.7一5.5V之间，具有标准I2c总线接口。由于采用低功耗CMOS技术，它具备掉电工作模式。其它型号的同系列芯片还有AD7415等。AD7416AD7416的引脚配置如图1所示。SDAVCCSDA一串行地址/数据双向1/0端。漏极开路，使用时须接上拉电阻。SCLAOSCL一串行时钟输入端。2.7V时可达100kHz,5V时达400kHzoOT1白1OTI一超温输出，漏极开路。可作为中断输出信号。在系统构成时，降日ND自2低功耗起见，上拉电阻取值至少大于10M,图1AD7416AO,A1,A2一地址引脚，AD7416可以级联至多8片在同一个IZC上。的引脚V}(2.7一5.5)和GND提供工作电源。AD7416内部寄存器结构。它包括5个内部寄存器，一个地址指针寄存器，用于选择四个数据寄存器。它们的功能是:(1)地址指针寄存器。它的高6位不用，编程时置为0，低2位用来指示下一个写操作所指向的数据寄存器，见表10收稿日期二2000一12-05作者简介:代秀娟(1971一)，女，重庆人，渝州大学助教。渝州大学学报(自然科学版)第18卷表1地址指针寄存器P7P6巧P4P3P2P1PO0寄存器选择(2)温度寄存器(地址OOH)。它是一个16位只读寄存器，高10位以2的补码格式存储A/D转换的10位温度值。低6位不用，无意义，见表2、表30表2温度值寄存器伪DS价D15D14D13D12D11D10D6B-3BZ-BI-MSBB8B7B6B5B4ISB表3温度数据格式温度数字度温数字0000000000+0.25900000000001一0.25C1111111111110+℃000010100025一90111001110025+90001100010050一℃110011100012+5900111111100(3)配置寄存器(地址0114)。它为8位读/写寄存器，用于设置AD7416的工作方式。其中，D7一D5不用，编程时为。。D4,D3设置故障排队长度，以避免噪声环境下产生伪触发，在OTI有效之前连续发生1,2,4或6个故障(噪声干扰)均不能够被接受，只有持续的超温情况才能够正确触发。D2位设置OTI输出时的有效电平。D1位选择AD7416工作在比较或中断方式下。DO位设置芯片的状态为工作或睡眠模式，如表40表4配置寄存器D7D6D5D4D3D2D1DO000001(缺省)0二低有效。=比较方式。=正常工作0121041二高有效1=中断方式1二睡眠方式116(4)TOTI温度超限比较寄存器(03H)。它是16位读/写寄存器，高9位存储以2的补码表示的温度值，其精度为0.590，低7位则未用。(5)THYST温度下限比较寄存器(地址02H)。也是16位读/写寄存器，高9位存储以以2的补码表示的温度值，其精度为0.59C，低7位则未用。1.2AD7416内部寄存器的编程操作AD7416支持双向两线总线和数据传输协议。器件传送数据到总线上，则器件定义为发送器，接收数据端定义为接收器。总线必须由主器件控制，主器件产生串行时钟(SCL)，控制总线存取，产生开始与结束的条件。对AD7416的操作同其它标准IZC总线，如两线制的串行EZPROM一样。它的控制字是1001xxxR/W，高4位1001是AD7416的特征位，xxx由芯片的地址决定(00()一111可选通8片),DO位是R/W读/写选通位0-一为写，1一为读。加电后，首先是对配置寄存器的编