长期以来，由于运行环境恶劣、监测和维护手段不完善，风机不断地出现减速器断齿、轴承烧毁、传动轴弯曲、联轴器膜片损坏、甚至叶片断裂等故障。基于MAxl320的风机监测仪就是此监测诊断系统很重要的一部分，其关键部件是模/数转换芯片。MAXl320是Maxim公司推出的并行14位8通道同步采集的A/D转换芯片，非常适合应用于风机的转速、加速度、位移、工艺量等的数据采集。这里介绍了一种基于ARM7风机监测仪的数据采集接口方案，A/D芯片就是采用MAXl320，该监测仪的处理器采用Philips公司的LPC2290。
l MAXl320概述
MAXl320是一种8输入通道、14位高速模/数转换器，具有独立的采样/保持(T/H)电路为每一通道提供了同时采样。该器件具有先进/先出(FIFO)功能可减少接口开销，并可在转换结束或转换之间读取转换结果。
1.1 引脚及其特征
引脚及其特征如下：
CH0～CH7：为8路模拟量输入口。
D0～D13：为14位并行数字输出，其中DO～D7为双向数据线。
CS，RD，WR：分别为片选信号，读信号，写信号。
CONVST：转换启动信号。CONVST低电平时跟踪获取模拟信号，上升沿时启动转换。
EOC，EOLC：转换结束输出(EOC)，低电平表示一个通道转换结束，可以读此通道转换结果。最后转换结束输出(EOLC)，低电平表示最后一个通道转换结束，然后就可以连续读取被开通所有通道的转换结果。
CLK，INTCLK/EXTCLK：外部时钟输入引脚(CLK)，时钟模式选择输(INTCLK/EXTCLK)，该引脚接AVDD选择内部时钟(时钟频率为10 MHz)，接.AGND选择外部时钟输入(100 kHz～12.5 MHz)。
ALLON：通道使能输入。该引脚接高电平使能开通所有的输入通道(CH0～CH7)，接低电平则只有被选中的通道才进行A/D转换。
SHDN：掉电输入引脚。SHDN=O选择正常模式，SHDN=1选择掉电模式。
1.2 MAXl320工作过程
MAXl320共有8个模拟输入通道，可通过寄存器的设置选择使用。当ALLON设为低电平时，设置寄存器选择打开通道，同时拉低CS和WR，然后向数据线D0～D7写入数据，D0～D7依次对应着通道CH0～CH7，通过向数据线D0～D7中写入“1”来选中对应的通道。如果当ALLON设为高电平时，所有通道都被打开，无需设置配置寄存器。当模拟输入通道确定后，给CONVST发一个低电平，即启动1次模/数转换。假设8路模人通道都被使用，则芯片内部的8个采样/保持器在CONVST上升沿到来之前跟踪输入信号，在其上升沿，输入模拟信号被采样/保持，然后进行模/数转换。EOC一旦出现下降沿，就表明一路转换结束，EOLC一旦出现下降沿，就表明全部模/数转换结束。对于转换结果，有两种读取结果方式：可以在每转换一路后，就将该路转换后的数据读走，然后进行下一路转换(见图1(a));也可以等到所有通道全部转换完后依次读取，整个读数过程中EOLC信号一直为低，直到CONVST的下一个下降沿(见图1(b))。
采用内部时钟，并使8通道都开通，通道0～7都输入1 kHz的正弦波(峰峰值为2 V)，把MAXl320的D0～D13与的LPC2290的D0～D13接起，其他的对应的引脚根据图3连接起来，启动A/D转换，因为8个通道的数据都一样，所以只读取通道O转换后的数值，结果如表1所示。
以上测试结果数据是采样1 kHz正弦波1个周期的采样点数值，一共采样38个点，其中正值部分采样点有19个值，负值部分采样点也有19个值，表1只列出其中一部分具有代表性的值。把这些采样点在坐标上标出，就可以还原出输入的正弦波。通过示波器可以看到实际跟踪捕获信号和采样信号所用的时间和理论值基本相同。但是，等待EOLC信号变低由于本身执行程序需要时间，再加上读取转化结果是受到处理器数据总线本身的速度限制，整个采样频率就低于理想值。可以通过一些改进来减小这两个因素对采样频率的影响即：
(1)可以把EOLC接到处理器的外部中断信号引脚，采用中断方式，这就要比原来设计的查询方式响应速度快;
(2)可以提高CPU时钟周期或减少读写操作所占用的CPU周期数。
5 结 语
通过上面的实验测试结果以及示波器测出的采样时间(0.3μs左右)和转换时间(3.7μs)可知，8个通道同时工作时，采样转换总时间是4μs左右，所以可以算出每个通道的吞吐量大概是250kS/s，这样完全能满足现场风机监测仪数据采集的要求。
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