串行接口通訊協(xié)議SPI: Serial Peripheral Interface, QSPI Quick SPI）兼容的串行接口標準[３]。其時序?qū)崿F(xiàn)如圖２所示。當(dāng)微處理器檢測到MAX110轉(zhuǎn)換完標志
變高時，AD中斷產(chǎn)生，中斷服務(wù)程序首先將串行時鐘信號SCLK初始化為0，再將MAX110片選信號 
低，開始串行數(shù)據(jù)的全雙工傳輸：送MAX110轉(zhuǎn)換命令字，同時接收MAX110轉(zhuǎn)換結(jié)果。數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程是：首先，微處理器將要送命令字的最高位送到 MAX110接收命令字的引腳DIN，然后將SCLK置高，MAX110利用SCLK時鐘信號的上升沿將命令字最高位讀入；這時微處理器將MAX110的轉(zhuǎn)換結(jié)果最高位讀入。微處理器再將SCLK置低，使SCLK出現(xiàn)下降沿；MAX110在下降沿將轉(zhuǎn)換結(jié)果的第二位送到DOUT引腳，微處理器將命令字的第二位送到DUN引腳，再將SCLK置高，MAX110利用SCLK 的上升沿讀入命令字的第二位；微處理器讀入MAX110轉(zhuǎn)換結(jié)果的第二位。如此循環(huán)直到將十六位數(shù)據(jù)接收完畢，命令字寫完畢，完成數(shù)據(jù)交換，最后將 
引腳置高。當(dāng)MAX110的 
引腳被置高時，MAX110開始新的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的工作方式由剛接收到的命令字確定。微處理器A/D中斷結(jié)束，直到MAX110下一次轉(zhuǎn)換結(jié)束時間的到來。2.2 A/D異常停止轉(zhuǎn)換故障的檢測及自動恢復(fù)
A/D轉(zhuǎn)換器MAX110的啟動包括標定和轉(zhuǎn)換控制字的設(shè)置，耗時較長，設(shè)計時將MAX110設(shè)置為連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，本次轉(zhuǎn)換啟動下次轉(zhuǎn)換，下次轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換控制字由本次提供，這樣MAX110就可以連續(xù)產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)中斷，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集。但這種轉(zhuǎn)換方式有可能出現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換停止的故障。因為系統(tǒng)受到外界干擾時，可能會影響到某些數(shù)據(jù)線信號波形的偶然畸變，而串行A/D MAX110每次轉(zhuǎn)換都建立在收到正確轉(zhuǎn)換命令的基礎(chǔ)上，如受到干擾，轉(zhuǎn)換命令字錯誤，有可能導(dǎo)致MAX110停止轉(zhuǎn)換，或者進入休眠方式或模擬電路電壓切離的低功耗方式，這樣系統(tǒng)將停止數(shù)據(jù)采集。
解決這種停止轉(zhuǎn)換故障的方法如圖3所示。在數(shù)據(jù)的自動采集過程中，下次轉(zhuǎn)換的正常工作建立在本次正確送入控制字的基礎(chǔ)上，所以在微處理器的軟件定時器中設(shè)置一個按一定時間間隔不停增長的計數(shù)器ADRUN，在A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序中將ADRUN計數(shù)器值清零。若A/D正常轉(zhuǎn)換，ADRUN計數(shù)器的值將保持在某一范圍內(nèi)；若A/D停止正常轉(zhuǎn)換，ADRUN計數(shù)器的值將超出預(yù)先設(shè)定的范圍。在系統(tǒng)程序的主循環(huán)中每次判斷ADRUN計數(shù)器的值，若ADRUN計數(shù)器超限，說明MAX110停止轉(zhuǎn)換，隨即將MAX110重新初始化，使數(shù)據(jù)采集模塊恢復(fù)正常工作，同時在系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)庫中做出記錄以備分析。這種設(shè)計方法保證了數(shù)據(jù)采集模塊的穩(wěn)定運行，使系統(tǒng)具備了一定的容錯功能。
本文論述的容錯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已在自行設(shè)計的以Intel 80C196為微處理器的智能調(diào)節(jié)器中使用和測試。測試時，給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)注入故障，使AD采集進程停止工作，實驗證明，在預(yù)先設(shè)定的時間內(nèi)，故障得以排除并記錄了故障情況，數(shù)據(jù)采集正常進行。但這種容錯設(shè)計方法的可靠性依賴于探測故障時所使用的定時器的可靠性，若定時器異常停止工作，系統(tǒng)將不能檢測到 A/D轉(zhuǎn)換的故障。
