基于ARM的多路同步A/D和D/A設(shè)計

　　2 多路同步D/A設(shè)計

　　2.1 DAC8574的功能

　　DAC8574是帶有IIC接口的16位4路同步數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。DAC8574帶有一個IIC串行接口，包括SCL串行時鐘輸入和SDA串行數(shù)據(jù)輸入兩個引腳。輸出四路模擬電壓為VOUTA、VOUTB、VOUTC、VOUTD,電壓范圍為+2.7~+5.5V.由外部提供參考電壓VREFH、VREFL.A0、A1為IIC地址選擇，A2、A3為擴展地址選擇，A1、A0、A3、A2共可確定16個地址，在IIC總線上最多可擴展16個DAC8574.本設(shè)計在IIC總線上只使用一個DAC8574,則設(shè)置地址A1A0A3A2=0000.LDAC為同步輸出電壓更新。

　　DAC8574有三種工作模式：標(biāo)準(zhǔn)模式、快速模式、高速模式。標(biāo)準(zhǔn)模式時傳輸速率為100kbit/s,串行時鐘頻率fscl=100kHz,更新率為5.3kS/s;快速模式時傳輸速率為400kbit/s,fscl=400kHz,更新率為22.22kS/s;高速模式時傳輸速率為3.4Mbit/s,fscl=3.4MHz,更新率為188.88kS/s.標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式傳輸線協(xié)議基本相同，高速模式不同于標(biāo)準(zhǔn)和快速模式。DAC8574與S3C2440通過IIC總線連接時，DAC8574作為從機，S3C2440作為主機。本設(shè)計將DAC8574設(shè)置為高速模式。

　　2.2 DAC8574與S3C2440接口電路設(shè)計

　　DAC8574通過IIC接口SDA、SCL引腳與S3C2440連接，其工作模式選擇、通道使能、LDAC功能是由S3C2440通過SDA輸入設(shè)定的。如圖3所示，電源電壓+5V,參考電壓+5V,IOVDD為+3.3V、LDAC接地。

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　　圖3 DAC8574接口電路

　　2.3 DAC8574的接口程序設(shè)計

　　DAC8574作為從機，S3C2440作為主機，根據(jù)高速模式傳輸協(xié)議編寫DAC8574的接口程序。圖4所示為設(shè)計的DAC8574接口程序的流程圖。主機先產(chǎn)生一個開始狀態(tài)，隨后產(chǎn)生高速主機編碼的串行數(shù)據(jù)00001XXX.從機設(shè)備不需要確認(rèn)高速主機編碼，但必須能夠識別并改變自身內(nèi)部設(shè)置以支持3.4Mbit/s的高速傳輸。主機產(chǎn)生一個重復(fù)開始狀態(tài)，接著發(fā)送一個有效的從機地址字節(jié)，本設(shè)計的從機地址字節(jié)為10011000,包括7位DAC8574的地址1001100和1位讀寫控制位0(主機寫入從機)。地址匹配的從機識別地址后產(chǎn)生確認(rèn)信號。本設(shè)計將控制字節(jié)設(shè)置為00010000,主機發(fā)送控制字節(jié)設(shè)置從機運行模式后，從機產(chǎn)生確認(rèn)信號。隨后，主機發(fā)送數(shù)據(jù)最高有效位MSB,從機產(chǎn)生確認(rèn)信號，主機再發(fā)送數(shù)據(jù)最低有效位LSB,從機產(chǎn)生確認(rèn)信號并開始數(shù)據(jù)更新，這樣DAC8574就完成了一次數(shù)據(jù)接收與數(shù)模轉(zhuǎn)換。之后主機可以繼續(xù)向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，最后主機產(chǎn)生停止?fàn)顟B(tài)結(jié)束當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸。

　　圖4 DAC8574 工作程序流程圖

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　　3 結(jié)語

　　該設(shè)計通過對程序的修改可改變其通道數(shù)、轉(zhuǎn)換速率、傳輸速率，因而具有一定的靈活性。而基于ARM處理器設(shè)計的系統(tǒng)還具有成本低、功耗低、實時性能好、智能程度高、可靠性高、體積小、易擴展、功能強、開發(fā)周期短等優(yōu)點，在工業(yè)控制、信息技術(shù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間。