51單片機與串行AD轉換器TLC0834的接口設計

作者：時間：2011-12-28 來源：網(wǎng)絡

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單片機控制系統(tǒng)通常要用到Ａ／Ｄ轉換。根據(jù)輸出的信號格式，比較常用的Ａ／Ｄ轉換方式可分為并行Ａ／Ｄ和串行Ａ／Ｄ。并行方式一般在轉換后可直接接收，但芯片的引腳比較多；串行方式所用芯片引腳少，封裝小，在ＰＣＢ板上占用的空間也小，但需要軟件處理才能得到所需要的數(shù)據(jù)。

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１．１ＴＬＣ０８３４的主要特點

ＴＬＣ０８３４是ＴＩ公司生產(chǎn)的８位逐次逼近模數(shù)轉換器?具有輸入可配置的多通道多路器和串形輸入輸出方式。其多路器可由軟件配置為單端或差分輸入，也可以配置為偽差分輸入。另外，其輸入基準電壓大小可以調(diào)整。在全８位分辨率下，它允許任意小的模擬電壓編碼間隔。由于ＴＬＣ０８３４采用的是串行輸入結構，因此封裝體積小，可節(jié)?。担毕盗?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/單片機">單片機Ｉ／Ｏ資源，價格也較適中。其主要特點如下：

● ８位分辨率；

● 易于和微處理器接口或獨立使用；

● 可滿量程工作；

● 可用地址邏輯多路器選通４輸入通道；

● 單５Ｖ供電，輸入范圍為０～５Ｖ；

● 輸入和輸出與ＴＴＬ、ＣＭＯＳ電平兼容；

● 時鐘頻率為２５０ｋＨｚ時，其轉換時間為３２μｓ；

● 可以和美國國家半導體公司的ＡＤＣ０８３４和ＡＤＣ０８３８進行替換，但它內(nèi)部不帶齊納穩(wěn)壓器網(wǎng)絡；

● 總調(diào)整誤差為±１ＬＳＢ。

１．２工作特點

ＴＬＣ０８３４可通過和控制處理器相連的串行數(shù)據(jù)鏈路來傳送控制命令，因而?可用軟件對通道進行選擇和輸入端進行配置，其控制邏輯表如表１所列。

表1 TLC0834多路器的控制邏輯表

多路器地址			通道號
SGL/DIF	ODD/EVEN	SELECT BIT1	CH0 CH1 CH2 CH3
L L H H	L H L H	L H L H	+ - + - + - - +
H H H H	L L H H	L H L H	+ + + +

輸入配置可在多路器尋址時序中進行。多路器地址可通過ＤＩ端移入轉換器。多路器地址選擇模擬輸入通道可決定輸入是單端輸入還是差分輸入。當輸入是差分時，應分配輸入通道的極性，并應將差分輸入分配到相鄰的輸入通道對中。例如通道０和通道１可被選為一對差分輸入。另外，在選擇差分輸入方式時，極性也可以選擇。一對輸入通道的兩個輸入端的任何一個都可以作為正極或負極。

通常ＴＬＣ０８３４在輸出以最高位（ＭＳＢ）開頭的數(shù)據(jù)流后，會以最低位（ＬＳＢ）開頭重輸出一遍（前面的數(shù)據(jù)流）。其工作時序如圖１所示。

１．３引腳功能

ＴＬＣ０８３４的引腳排列如圖２所示，其中ＣＨ０～ＣＨ３為模擬輸入端；ＣＳ為片選端；ＤＩ為串行數(shù)據(jù)輸入，該端僅在多路器尋址時（ＭＵＸＳｅｔｔｌｉｎｇＴｉｍｅ）才被檢測；ＤＯ為Ａ／Ｄ轉換結果的三態(tài)串行輸出端；ＣＬＫ為時鐘；ＳＡＲＳ為轉換狀態(tài)輸出端，該端為高電平時，表示轉換正在進行，為低電平則表示轉換完成；ＲＥＦ為參考電壓輸入端；ＶＣＣ為電源；ＤＧＴＬＧＮＤ為數(shù)字地，ＡＮＧＬＧＮＤ為模擬地。

２　與單片機的接口電路設計

ＴＬＣ０８３４與８９Ｃ５１單片機的硬件接口電路的電路原理如圖３所示。圖中，單片機的Ｐ１．７接ＴＬＣ０８３４的片選信號，Ｐ１．６用于產(chǎn)生Ａ／Ｄ轉換的時鐘，Ｐ１．５為一個雙向Ｉ／Ｏ口位，可用于對模擬輸入進行配置及輸出轉換所得的數(shù)據(jù)。在這里，模擬信號以單端方式輸入，參考電壓為５Ｖ，即Ａ／Ｄ模擬量的輸入范圍為０～５Ｖ。

３　單片機的軟件設計