智能传感器接口在数据采集中的优势

　　大多数模拟测量系统的系统架构都相对比较直接。这种架构的核心通常是主机处理器，用于控制并检索来自一个或多个 ADC 的数据。在信号链一端向 ADC 馈送数据的是主机控制的传感器。对上述系统进行分析，并明确在不影响性能的情况下需进行哪些优化，其实对我们来说可做的事情并不多。要确定功能块中需要集成哪些功能并不容易，很难直接控制传感器前端。此外，我们通常要根据一系列其他要求预先确定主机处理器，这主要是由存储器大小、CPU 速度等软件要求决定的。 对负责系统后端的模拟设计人员而言，通常只能对 ADC 进行优化。不过，这时数字接口基本已经不能变更了，这主要也是由主机处理器的要求决定的。当然，目前非常多的主机处理器都能实现极高的性能且具备灵活的集成 ADC 功能，众多此类微控制器 (MCU) 都能理想地满足各种应用需求。不过，需要再次强调的是 MCU 的选用是由多种要求决定的，而模拟功能只是其中的一部分。 除了花费大量时间开发昂贵的 ASIC、承担高风险之外，还有没有别的办法呢?办法当然是有的。若不将模拟功能与主机处理器相集成，那么将数字智能集成至 ADC 中又未尝不可呢?这就能实现“更智能化”的设备，既能充分满足传感器前端的模拟性能要求，又具备与系统主机处理器接口相连的足够灵活性。这样做还有更多好处。

图 1 阐述了这一理念及上述各种方法。

图 2 显示了有关系统如何利用主机和智能ADC的概念。

　　图 2. 智能 ADC 的系统架构 结论性的设想 如果您下次设计混合信号应用时要采用外接 ADC，那么不妨考虑一下各种选择。采用简单的外部模数转换器可能并不是最好的解决方案，特别是当采用智能 ADC 较为合适时更是如此。 “智能传感器接口”能够将 16 位 CPU 与 16 位 ADC 的处理能力完美结合在一起，从而大幅简化了设计工作，尤其是在解决方案体积较小时优势更为显著，而且其成本基本相当于专用模数转换器解决方案，有时甚至还会更低。这种数据采集系统架构的优势还能扩展到其他设计领域，如降低功耗、提高系统可升级性以及实现最终设备的差异化创新等。