HM2056TS [HMSEMI]
Ultra-low power consumption 4-wire resistive touch screen controller;
| 型号： | HM2056TS |
| 厂家： | 
H&M Semiconductor |
| 描述： | Ultra-low power consumption 4-wire resistive touch screen controller |
| 文件： | 总19页 (文件大小：892K) |
| 中文： | 中文翻译 | 下载： | 下载PDF数据表文档文件 |
HM2056
4
超低功耗 线电阻式触摸屏控制器
特征
y 四线触摸屏控制接口
y 独有的节电技术，系统功耗降低75%
y
y
2.2V 至 3.6V 的工作电压
1.5V 至 3.6V 数字I/O接口
QFN16 封装
4mm Х 4mm
-40℃~85℃
y 内置2.5V基准
y 可编程8bit或12bit精度
y
3 线的串行接口
y 比值转换
y 压力检测
y 直接电池电压检测 ( 0V 至 6V)
y 片上温度检测
TSSOP16 封装
-40℃~85℃
y 增强的触摸屏接口ESD保护等级：8KV(HBM)
y 采用TSSOP16、QFN16封装，符合RoHS规范
应用
y 蜂窝电话
y PDA及其它手持设备
y 销售终端机（POS）
y 触摸屏监视器
Battery
M onitor
HM2056
Tem perature
Sensor
X+
X-
PENIRQ
Pen Detect
Y+
Y-
DOUT
BUSY
S/H
Serial
Data
In/Out
CS
6-Channel
M UX
SAR ADC
DCLK
DIN
AUX
VREF
Internal 2.5V
Reference
图1 结构框图
Page 1 of 20
HM2056
概要
HM2056是一款4线电阻式触摸屏控制器，支持1.5V至3.6V的I/O接口，其中包括一个
带同步串口的12位A/D转换器，以及用来驱动阻性触摸屏的低导通电阻开关。HM2056使用内
部+2.5V参考电压或外部参考电压，可以进行绝对或比值测量。另外，HM2056具有一个电池监
测通道、一个附加A/D输入端和一个片上温度传感器，并且在无需外部元件的情况下可以进行
触摸压力测量。
当使用外部参考电压时,HM2056可以确保电源电压降至+2.2V仍能正常工作；使用内部参
考电压时，可以确保降至+2.7V仍能正常工作。在2.7V电源电压，125kHz采样率下的A/D转
换器功耗典型值小于750μW。
HM2056 采用独有的节电技术驱动触摸屏，系统功耗比同类产品低 75%。HM2056 的低功耗
性能使其成为电池供电系统的理想选择，如带电阻性触摸屏的个人数字助理和其它便携式设
备。HM2056采用16引脚的QFN和TSSOP封装，额定的工作范围为-40℃至85℃。
引脚结构
T56 ***
T56 ***
图2 QFN16/TSSOP16 引脚分布
Page 2 of 20
HM2056
引脚定义
TSSOP
QFN
名称
描述
管脚
管脚
1
2
5
6
+VCC
X+
电源
X+输入
3
7
Y+
Y+输入
4
8
X−
X−输入
5
9
Y−
Y−输入
6
10
11
12
13
14
GND
VBAT
AUX
VREF
IOVDD
地
7
电池检测输入
附加输入
参考电压的输入/输出
数字I/O 电源
8
9
10
11
15
中断响应
PENIRQ
DOUT
BUSY
DIN
12
13
14
15
16
16
1
串行数据输出端。当
为高时，输出高阻
CS
Busy 输出端。当
为高时，输出高阻
CS
2
串行数据输入端。当
为低，在DCLK 的下降沿，数据锁存。
CS
3
片选信号，控制转换时间和使能串行输入/输出寄存器。
CS
4
DCLK
外部时钟输入。控制A/D 转换器转换过程和同步串行输入和输出数据。
产品信息
产品型号
HM2056QN
HM2056TS
温度范围
封装
RoHS
YES
印章
封装类型
-40℃to +85℃
-40℃to +85℃
QFN16 4X4
TSSOP16
T56 ***
T56 ***
3000/每卷带
3000/每卷带
YES
极限的工作范围
参数
描述
+VCC 和 IOVDD 到地
-0.3V 至3.6 V
模拟输入到地
数字输入到地
功耗
-0.3V 至VCC+0.3 V(除VBAT 外)
-0.3V 至IOVDD+ 0.3 V
250 mW
最大的结温
150℃
储存的温度范围
最高温度（焊接，10 秒）
-65℃to 150℃
+260℃
2000 V
ESD (per MIL STD-883 HBM)
8000 V（触摸屏接口X+、X-、Y+、Y-）
Latch up (per JEDEC STD-NO.78)
200 mA
Page 3 of 20
HM2056
电气特性
测试条件: +VCC =IOVDD= +2.7V, fSAMPLE = 125kHz, fCLK = 16 x fSAMPLE = 2MHz, TA = −40℃至
+85℃,VREF = 2.5V,12-bit 模式, 数字输入为GND 或IOVDD, 除非特殊说明。
参数
条件
最小
典型
最大
单位
模拟输入
全面的输入范围
正端输入—负端输入
正端输入
0
VREF
+VCC+0.2
0.2
V
V
-0.2
-0.2
输入范围
负端输入
V
电容
25
pF
μA
关机电流
系统性能
分辨率
0.1
12
11
±2
Bits
Bits
LSB
LSB
LSB
dB
漏码
积分线性误差
漂移误差
增益误差
电源抑制比
动态采样
转换时间
采样时间
转换率
±6
±4
外部 VREF
70
12
CLK
CLK
kHz
3
125
开关驱动管
Y+, X+
6
6
Ω
Ω
等效电阻
Y−, X−
驱动电流(1)
基准输出
持续100ms
50
mA
内部基准电压
内部基准漂移
静态电流
2.45
2.50
30
2.55
V
ppm/°C
μA
470
1
关机电流
μA
基准输入
范围
1.0
0.5
VCC
V
输入阻抗
1
GΩ
电池检测
输入电压范围
6.0
V
采样电池
10
1
kΩ
GΩ
输入阻抗
精度
电池检测关闭
VBAT = 0.5V to 5.5V, 外部VREF
= 2.5V,
-2
+2
%
Page 4 of 20
HM2056
VBAT = 0.5V to 5.5V, 内部基准
-3
+3
85
%
温度检测
温度范围
-40
°C
°C
°C
°C
°C
TEMP1(2)
TEMP0
1.6
0.3
±2
分辨率
TEMP1(2)
精度
TEMP0
±3
电源需求
+VCC
典型应用
工作范围
2.7
2.2
1.5
3.6
3.6
V
V
IOVDD
+VCC
V
内部基准关闭
内部基准打开
fSAMPLE = 12.5kHz
关闭模式
380
850
220
μA
μA
μA
μA
mW
静态电流
功耗
3
1.8
(1) 设计值，电流超过50mA 可能会导致芯片退化。
(2) 计算TEMP0 与TEMP1 的之间的差值，无须校准。
Page 5 of 20
HM2056
典型的特征曲线
在 TA=+25℃, +VCC=+2.7V, IOVDD=+1.8V, VREF=2.5V. 12-bit 模式下,PD0=0, fSAMPLE=125kHz,
fCLK=16 x fSAMPLE = 2MHz, 除非有特殊说明.
IOVDD SUPPLY CURRENT vs IOVDD
+V
CC
SUPPLY CURRENT vs +V
CC
30
25
20
15
10
5
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
f
SAMPLE=125kHz
f
SAMPLE=125kHz
f
SAMPLE=12.5kHz
f
SAMPLE=12.5kHz
0
0
2.2 2.4 2.6 2.8
3
CC
3.2 3.4 3.6
1.5
2
2.5
IOVDD (V)
3
3.5
+V (V)
REFERENCE CURRENT vs SAMPLE RATE
REFERENCE CURRENT vs TEMPERATURE
18
16
14
12
10
8
14
12
10
8
6
4
2
6
-40
0
0
80
25
50
75
100
125
-20
0
20
40
60
Sample Rate (kHz)
TEMPERATURE (℃)
+VCC
+VCC
SWITCH ON-RESISTANCE vs
SWITCH ON-RESISTANCE vs
+VCC
(X+ ,Y+;
to Pin; X-, Y-; Pin to GND)
(X+ ,Y+; +VCC to Pin; X-, Y-; Pin to GND)
7.5
7
7.5
7
6.5
6
Y+/Y-
6.5
6
Y+/Y-
X-
5.5
5
X+
X+
X-
5.5
5
4.5
4
2.4 2.6 2.8
3
3.2 3.4
3.6
-40
-20
0
20
40
60
80
2.2
+V (V)
CC
TEMPERATURE (℃)
Page 6 of 20
HM2056
典型的特征曲线
在 TA=+25℃, +VCC=+2.7V, IOVDD=+1.8V, VREF=2.5V. 12-bit 模式下,PD0=0, fSAMPLE=125kHz,
fCLK=16 x fSAMPLE = 2MHz, 除非有特殊说明.
INTERNAL V
vs
+V
CC
INTERNAL V
vs TEMPERATURE
12-Bit Setting
REF
REF
3.0
2.516
2.514
2.512
No Cap (46µs)
2.5
2.0
1µF Cap (800µS)
12-Bit Setting
2.51
1.5
1.0
0.5
0
2.508
2.506
2.504
2.502
2.5
2.5
0
200
400
600
800
1000
2.7
2.9
3.1
+V (V)
3.3
3.5
Turn-On Time (µS)
CC
INTERNAL V
vs TEMPERATURE
TEMP DIODE VOLTAGE vs TEMPERATURE
REF
2.502
2.5
850
800
750
700
650
600
550
500
450
90.1mV
TEMP1
2.498
2.496
2.494
2.492
2.49
TEMP0
138mV
2.488
-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
TEMPERATURE (℃)
TEMPERATURE (℃)
Page 7 of 20
HM2056
工作原理
HM2056 是一款经典的逐次逼近 A/D 转换器，该结构采用电容按比例缩放的原理，内部集成
了采样保持电路。图3 为HM2056 在触摸屏应用中的连接示意图。HM2056 内部集成了2.5V 的基
准输出，也可以使用低阻抗的外部电源，电压范围在 1V 至+VCC 之间，基准电压的大小决定了转
换器的输入范围。模拟输入（X, Y,Z-Position，附加输入，电池电压以及片上温度）是HM2056 中
的多通道选择器连接到A/D 转换器的输入端。
+2.7V to +3.6V
1µF to 10µF
(Optional)
0.1µF
1
2
3
4
5
6
7
8
VCC
DCLK 16
CS 15
Serial/Conversion Clock
Chip Select
X+
Y+
X-
DIN 14
Serial Data In
BUSY 13
Converter Status
Serial Data Out
Pen Interrupt
HM2056
Touch Screen
Y-
DOUT 12
GND
11
PENIRQ
To Battery
IOVDD 10
VBAT
AUX
Auxiliary Input
VREF
9
Voltage
Regulator
图3 HM2056 的典型应用
模拟输入
图4 描述了多通道选择器在A/D 输入端和参考电压端的结构。表1 描述了控制字A2, A1, A0,
与HM2056 多通道选择器之间的关系，控制字通过DIN 引脚连续传输。
和
SER /DFR
当A/D 转换器进入采样阶段，输入端+IN 和–IN 之间的电压差被采集并存储到内部的电容阵列上。
采集输入信号的时间取决于25pF 内部电容的充电速度，输入信号源的阻抗越大，采样时间就越长。
采样时间(tACQ)的计算公式如下：
tACQ = 8.4 × (RIN + RS )× 25pF
这里的RIN 是输入信号源的阻抗，RS 和 25pF 是输入端的等效RC。由于模拟输入信号源的阻抗不
同，需要不同的采样时间，HM2056 默认采用3 个时钟周期作为输入信号的采样时间。
Page 8 of 20
HM2056
VCC
X+
X-
Y+
Y-
REF
INT/
EXT
X+ Y+
S/H
ON-CHIP SWITCHES
3-to-1 MUX
X+
Y+
Y-
+REF
ADC
+IN
-IN
DATA OUT
6-to-1
MUX
VBAT
AUX
-REF
TEMP
3-to-1 MUX
X-
Y- GND
图4 模拟输入的等效电路
模拟输
A2
A1
A0
测量
入
X 开关
Y 开关
+REF
-REF
SER / DFR
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
TEMP0
Y-POSITION
VBAT
TEMP0
X+
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
VREF
VREF
VREF
GND
GND
GND
VBAT
OFF
X+ OFF
X- ON
Y+ ON
Y- OFF
1
1
0
1
1
0
1
0
Z1-POSITION
Z2-POSITION
X+
Y-
VREF
GND
GND
X+ OFF
X- ON
Y+ ON
Y- OFF
VREF
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
X-POSITION
AUX
Y+
AUX
TEMP1
X+
ON
OFF
OFF
OFF
ON
VREF
VREF
VREF
Y+
GND
GND
GND
Y-
OFF
OFF
OFF
TEMP1
Y-POSITION
X+ OFF
X- ON
Y+ ON
Y- OFF
0
0
1
1
Z1-POSITION
X+
Y+
X-
X+ OFF
X- ON
Y+ ON
Y- OFF
0
0
1
1
0
0
0
1
Z2-POSITION
X-POSITION
Y-
Y+
X+
X-
X-
Y+
ON
OFF
表1 通道选择器与控制字的关系
Page 9 of 20
HM2056
内部基准
HM2056 内部集成了2.5V 输出的基准，控制指令PD1 控制内部基准电压的工作状态（参考表
5 和图5）。在内部基准电路工作时（PD1=1），电源电压VCC 不能小于2.7V。在典型应用中，内
部基准电压仅仅应用在单端模式下，作为电池检测、温度检测和附加输入时 A/D 转换器的参考电
压。当作为触摸屏应用时，理想的工作模式为差分模式。所以在芯片上电后，PD1 置为 0 以确保
内部基准不工作。
外部基准
当使用外部基准时，必须置 PD1=0，使内部基准电路不工作。如果外部基准源具有高输出阻
抗或带有噪声，需在REF 管脚加0.1μF 和10μF 的滤波电容。
Reference
Power-Down
VREF
Bandgap
Buffer
Optional
图5 内部基准电路
模式设置
HM2056 有差分（differential）和单端（single-ended）两种工作模式。这两种模式对A/D 转
换后的精度有一些影响。如果将A/D 转换器配置为读绝对电压（单端模式）方式，那么驱动管（driver）
电压的下降将导致转换输入数据的错误。而如果配置为差分模式，则可以避免上述错误。
当
=1 时，A/D 转换器工作在单端模式下，图 6 为单端模式下测试 Y 轴坐标的等效
SER/DFR
电路图。如图所示，X+端连接到 A/D 转换器的输入端，Y+以及 Y-端的驱动管导通。电源+VCC 经
过Y 轴到地形成通路，A/D 转换器输入端通过采集Y 轴的电阻分压值（对应Y 轴的坐标），经过
A/D 转换成数字信号由DOUT 端输出。在单端的工作模式下，A/D 转换器的参考电压为+VCC，即
–REF 端接地，+REF 端接+VCC。在进行电池检测、温度检测以及附加功能时，+REF 端可以连接
内部基准的输出端，或外部基准的输入端（详细的信息参考表5）。单端工作模式的优点在于，当
检测触摸屏坐标的时候，X+、X-、Y+、Y-端的驱动管在A/D 转换器采样完成后自动断开，可以降
低功耗。但是驱动管不是理想的开关管，具有导通电阻，而且屏的电阻会随着触摸屏的材料以及尺
寸的变化而变化。一般的屏电阻在200Ω 到900Ω 之间，HM2056 驱动管的导通电阻近似 5Ω。由
于导通电阻的存在，使得 A/D 转换器的输出带入额外的飘移误差和增益误差。更严重的一点是，
这些误差不仅会随着触摸屏屏材料以及尺寸变化，还会随着工作温度以及电源电压的变化而变化。
这就要求在触摸屏应用时，需加入校准程序对数据进行处理。
在差分模式中，加入了采样保持电路，使得HM2056 可以同时满足低功耗和高精度的要求。
差分模式的操作类似于单端模式。加在触摸屏上的电压将成为 A/D 转换器的参考电压，提供一个
度量比操作。这意味着如果加在触摸屏上的电压发生变化（由于电源、驱动电阻、温度或触摸屏电
Page 10 of 20
HM2056
子等原因），A/D 转换器的度量比操作将对这种变化进行补偿。在HM2056 中， X+/Y+和 X-/Y-
端驱动管的导通电阻近似相等。如图 7 所示，在 A/D 转换器采样阶段，采样保持电路开始工作，
通过采样电源电压+VCC 减去Y+端PMOS 管的两倍压差的电压，作为 A/D 转换器的参考电压。并
在采样结束后，驱动管自动断开以降低功耗，参考电压由采样保持电路维持其稳定输出。
VREF
+VCC
Y+
+REF
X+
+IN
Converter
-IN
-REF
Y-
图6 单端模式 (
为高)
SER / DFR
+VCC
Y+
X+
S/H
+REF
+IN
-IN
Converter
-REF
Y-
图7 差分模式 (
为低)
SER / DFR
触摸屏充电时间
在触摸屏的两种模式中，HM2056 只有3 个时钟周期可以从触摸屏上获取（采样）输入模拟电
压。因此，为了使HM2056 可以获取正确的电压，输入电压必须在 3 个时钟周期的时间范围内设
置好。 但是由于触摸屏顶层和底层之间寄生电容的存在（触摸屏的尺寸越大则寄生电容值也越
大），使得在打开驱动管后，触摸屏的电压不能够快速升高到最终值，即触摸屏的充电时间太长。
在时钟频率较快，触摸屏寄生电容较大的情况下，3 个时钟周期的采样时间可能不能使输入的模拟
电压完全设置好，从而得不到正确的转换数据。解决的办法为，当采样时间不能满足触摸屏的充电
时间时，可以用相对较慢的时钟扩展获取时间（3 个周期的采样时间），使得触摸屏电压可以有足
够的时间稳定下来。
Page 11 of 20
HM2056
温度检测
在一些具体的应用中，例如电池充电，用户希望能够知道芯片的工作温度。HM2056 利用二极
管pn 结的正向电压在电流为定值时与温度成反比例的原理，加入了检测温度的功能。如图8 所示
为温度检测的等效电路。HM2056 有两种方法测试芯片的工作温度。第一种方法，用户必须首先知
道在温度 T=25℃下，二极管 pn 结 VBE 的电压值，设计人员需要在芯片使用前，通过测试得到具
体的电压值。在二极管工作电流一定的情况向，VBE 的温度特性为-2.1mv/℃，通过测试工作时的
VBE，并与 25℃下的 VBE 对比即可求出芯片的工作温度。该方法在 12bit 模式下的分辨率为 0.3℃
/LSB，但缺点就是必须先测量出室温下的VBE 值，作为参考值。
第二种方法则不需要知道室温下的 VBE。该方法利用二极管在不同的电流密度下，其基极-反
射极VBE 的差值与绝对温度成正比例，其电流与电压之间的关系为
kT
ΔVBE
=
× ln(N)
q
其中k 是玻尔兹曼常数，q 是电子电量，T 是绝对温度，电流密度的比值N=89。这种方法相对于
第一种方法能够提高精度，但也相应的降低了分辨率，该方法的分辨率为1.6℃/LSB。温度的计算
公式为：
ΔVBE
0 k = q×
k ×ln(N)
0 C = 2.586 ×103 × ΔVBE − 2730 k
+VCC
TEMP0
A2-A0
TEMP1
MUX
ADC
图8 温度检测的等效电路图
备注：二极管的偏置电流只在 3 个采样时钟周期内打开，加上温度检测的功能并不是经常使用，
所以不会对芯片的系统功耗产生太大的影响。
电池检测
如图9 所示，HM2056 还增加了一个辅助的工作，即可以对电池电压进行检测，检测电池电压
的范围为 0V 到 6V。电池电压经过芯片内部的电阻分压，传到 A/D 转换器输入端的电压为实际电
池电压的四分之一。为了降低芯片功耗，电阻分压只在采样阶段工作。
Page 12 of 20
HM2056
Battery 0V to 6V
DC/DC
2.7V
Converter
+VCC
0V to 1.5V
VBAT
ADC
7.5kΩ
2.5kΩ
图9 电池检测的等效电路图
压力检测
HM2056 还提供了检测压力大小的功能，通过检测接触屏的压力大小，来判断笔或者手指是否
真正接触了触摸屏。一般来说，测试压力的大小不需要太高的精度，8bit 分辨率的工作模式就满足
要求（在这里，我们还是以12bit 的工作模式来推导计算公式）。HM2056 支持两种测量压力大小
的方法。第一种方法需要知道X 轴方向的屏电阻值，如图10 所示，通过测试X 轴坐标，以及Z1、
Z2 坐标来计算压力值，压力的大小由电阻值来量化表示，计算公式如下：
Z2
Z1
X − Position
RTOUCH = RX−Plate
(
−1)
4096
第二种方法需要知道触摸屏X、Y 轴的电阻值，通过测量X、Y、Z1 的坐标求出压力的大小，
计算公式如下：
X − Position 4096
Y − Positin
RTOUCH = RX−Plate
(
−1) − RY−Plate (1 −
)
4096
Z1
4096
Measure
Z1-Position
Measure
X-Position
X+
Y+
X+
Y+
X+
Y+
Touch
Touch
Touch
X-
Y-
Measure
Z2-Position
X-
Y-
X-
Y-
图10 压力检测的等效电路图
Page 13 of 20
HM2056
中断响应
PENIRQ
中断引脚的主要作用是让设计者可以完全控制HM2056 的低功耗工作模式。图11 所
PENIRQ
示是其等效电路图。当电源加入系统且转换器被设置（PD0=0）之后，器件进入低功耗模式。详
细的信息参照图12 以及表2、表5。
区间
描述
PENIRQ
PD0=0
PD0=1
PD0=0
不管前一次的模拟输入为什么信号，当触摸屏没有被接触时，
为高，反之
为高，反之
为低。
为低。
PENIRQ
PENIRQ
PENIRQ
Region1
一直为高。
PENIRQ
不管前一次的模拟输入为什么信号，当触摸屏没有被接触时，
PENIRQ
Region2
Region3
Region4
不管触摸屏是否被接触，当A/D 转换器前一次处理的是X、Y、Z 坐标时，
PENIRQ
输出为低，当A/D
PD0=1
PD0=0
转换器前一次处理的信号为温度、电池或附加功能时，
输出为高。
PENIRQ
不管触摸屏是否被接触，当A/D 转换器处理X、Y、Z 坐标时，
输出为低，当A/D 转换器处
PENIRQ
理温度、电池或辅助功能时，
输出为高。
PENIRQ
不管触摸屏是否被接触，当A/D 转换器前一次处理的是X、Y、Z 坐标时，
PENIRQ
输出为低，当A/D
PD0=1
PD0=0
PD0=1
转换器前一次处理的信号为温度、电池或附加功能时，
输出为高。
PENIRQ
不管前一次的模拟输入为什么信号，当触摸屏没有被接触时，
为高，反之
为低。
PENIRQ
PENIRQ
不管触摸屏是否被接触，当A/D 转换器前一次处理的是X、Y、Z 坐标时，
PENIRQ
输出为低，当A/D
转换器前一次处理的信号为温度、电池或附加功能时，
输出为高。
PENIRQ
表2
描述
PENIRQ
+VCC
+VCC
Y+
X+
Y-
50kΩ
PENIRQ
EN2
EN1
On
图11
等效电路图
PENIRQ
Page 14 of 20
HM2056
控制字及数据传输格式
HM2056 的控制字如表3 所示，其中S 为数据传输起始标志位，该位必为"1"。A2~A0 进行通
道选择（见表1）。MODE 用来选择A/D 转换的精度，"1"选择8位，"0"选择12位。SER /DFR
选择参考电压的输入模式（见表1）。PD1 为控制内部基准的工作：PD1=1，内部基准正常工作；
PD1=0，内部基准停止工作。PD0 选择省电模式：PD0=1，芯片不进入低功耗工作模式；PD0=0，
芯片进入低功耗工作模式（详细描述见表5）。
完成一次电极电压切换和 A/D 转换，需要先通过串口往HM2056 发送控制字，转换完成后再
通过串口读出电压转换值。标准的一次转换需要24个时钟周期，如图12所示。由于串口支持双向
同时进行传送，并且在一次读数与下一次发送控制字之间可以重叠，所以转换速率可以提高到每次
16 个时钟周期，如图 13 所示。采用 16 个时钟周期可以加快采样率，但会提高软件设计的难度。
如果想要得到更高的采样率且条件允许，即CPU可以产生15个CLK的话（比如FPGAs和ASICs）,
转换速率还可以提高到每次15个时钟周期，如图15所示。
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
S
A2
A1
A0
MODE
PD1
PD0
SER/DFR
表3 HM2056 控制字
位
名称
描述
启动控制字，为控制字DIN 的第一个bit，高有效。
通道选择控制字，与 控制字一起控制多通道选择器的工作模式。（参考表1）
7
6-4
3
S
A2-A0
MODE
SER / DFR
控制A/D 转换器转换精度，低为12bit，高为8bit。
控制单端、差分的工作模式。高为单端模式，低为差分模式。
低功耗控制字，详细地描述参考表5。
2
SER / DFR
PD1-PD0
1-0
表4 控制字的描述
PD1
PD0
描述
内部基准不工作。当一次转换周期完成后，A/D 转换器没有接收到下一次的转换指令时，A/D 转换器
停止工作，芯片进入低功耗的工作模式。直到接收下一次的控制字，才开始进入另一个转换周期。
0
0
内部基准不工作。芯片不进入低功耗的工作模式，不管有没有接收下一次的控制指令，A/D 转换器一
直工作。
0
1
1
1
0
1
内部基准工作，芯片进入低功耗的工作模式。
内部基准工作，芯片不进人低功耗的工作模式。
表5 内部基准以及低功耗工作模式
Page 15 of 20
HM2056
Region1
Region2
Region3
Region4
CS
tACQ
1
1
1
8
8
8
DCLK
DIN
SER/
MODE
PD1 PD0
S
A2 A1 A0
DFR
(START)
Idle
Acquire
Conversion
Idle
BUSY
DOUT
2
11 10
(MSB)
9
8
7
6
5
4
3
1
0
Zero Filled
(LSB)
X/Y Switches
Off
On
Off
图12 24 个时钟周期的A/D 转换时序图
CS
1
1
1
8
8
8
1
DCLK
S
S
DIN
Control Bits
Control Bits
BUSY
DOUT
2
11 10
9
8
7
6
5
4
3
1
0
11
图13 16 个时钟周期的A/D 转换时序图
CS
tCL
tCSS
tCH
tBD
tDO
tCSH
tBD
DCLK
tDH
tDS
DIN
PD0
tBDV
tBTR
BUSY
DOUT
tTR
tDV
11
10
图14 详细的时序图
Page 16 of 20
HM2056
+VCC=2.7V, IOVDD=1.5V, CLOAD=50pF
符号
描述
单位
最小
典型
最大
tACQ
tDS
采样时间
2
μs
ns
DIN 在DCLK 的上升延到来前有效时间
DIN 在DCLK 上升延到来后的保持时间
DOUT 在DCLK 下降延到来后的有效时间
100
50
tDH
tDO
ns
200
200
ns
tDV
tTR
ns
ns
ns
ns
DOUT 相对于
DOUT 相对于
下降延的开启时间
上升延的关断时间
CS
CS
200
tCSS
tCSH
100
10
下降延到第一个DCLK 上升延的延时
CS
DCLK 无效时间相对于
上升延的时间
CS
tCH
tCL
tBD
DCLK 高电平时间
DCLK 低电平时间
200
200
ns
ns
ns
BUSY 相对于DCLK 下降延的时间
200
200
200
tBDV
tBTR
ns
ns
BUSY 相对于
BUSY 相对于
下降延的开启时间
上升延的关断时间
CS
CS
表6 时序的电特性
CS
Power-Down
15
1
15
1
DCLK
DIN
SER/
DFR
SER/
PD1 PD0
MODE
PD1 PD0
MODE
S
A2 A1 A0
S A2 A1 A0
S
A2
DFR
BUSY
DOUT
2
11 10
9
8
7
6
5
4
3
1
0
11 10
9
8
7
图15 15 个时钟周期的A/D 转换时序图
Page 17 of 20
HM2056
QFN16 PACKAGE
4.000±0.050
4.000±0.050
PIN #1 DOT BY MARKING
0.000±0.050
0.203 Ref
0.850±0.050
2.100±0.050
Exp Dap
0.300±0.050
0.550±0.050
2.100±0.050
Exp Dap
0.650 Bsc
1.950 Ref
Page 18 of 20
HM2056
TSSOP16 PACKAGE
1.100
0.65 Bsc
0.200
0.190
4.500
4.300
6.550
6.250
1.000
0.800
1.100
0.090
0.200
7
1
5.100
4.900
0.700
0.500
0.020
0.150
备注：单位为毫米。
Page 19 of 20
相关型号：
©2020 ICPDF网 联系我们和版权申明