TLC2543是11個(gè)輸入端的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器,具有轉(zhuǎn)換快、穩(wěn)定性好、與微處理器接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景好。由于它帶有串行外設(shè)接口(SPI,Seri-alPeripheralInterface),而51系列單片機(jī)沒有SPI,因此研究它與51單片機(jī)的接口就非常有意義。
TLC2543特點(diǎn)
(1)12位分辨率A/D轉(zhuǎn)換器;
(2)在工作溫度范圍內(nèi)10μs轉(zhuǎn)換時(shí)間;
?。?)11個(gè)模擬輸入通道;
?。?)3路內(nèi)置自測(cè)試方式;
?。?)采樣率為66kbps;
(6)線性誤差+1LSB(max)
?。?)有轉(zhuǎn)換結(jié)束(EOC)輸出;
?。?)具有單、雙極性輸出;
?。?)可編程的MSB或LSB前導(dǎo);
?。?0)可編程的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
TLC2543引腳功能
1~9、11、12——AIN0~AIN10為模擬輸入端;
15——CS 為片選端;
17——DIN 為串行數(shù)據(jù)輸入端;(控制字輸入端,用于選擇轉(zhuǎn)換及輸出數(shù)據(jù)格式)
16——DOUT為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端;(A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出端。)
19——EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束端;
18——CLK為I/O時(shí)鐘;(控制輸入輸出的時(shí)鐘,由外部輸入。)
14——REF+為正基準(zhǔn)電壓端;
13——REF-為負(fù)基準(zhǔn)電壓端;
20——VCC為電源;
10——GND為地。
TLC2543的簡(jiǎn)要工作過程
TLC2543的工作過程分為兩個(gè)周期:I/O周期和轉(zhuǎn)換周期。
a) I/O周期
I/O周期由外部提供的I/O CLOCK定義,延續(xù)8、12或16個(gè)時(shí)鐘周期,決定于選定的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。器件進(jìn)入I/O周期后同時(shí)進(jìn)行兩種操作。
在I/O CLOCK的前8個(gè)脈沖的上升沿,以MSB前導(dǎo)方式從DATA INPUT端輸入8位數(shù)據(jù)流到輸入寄存器。其中前4位為模擬通道地址,控制14通道模擬多路器從11個(gè)模擬輸入和三個(gè)內(nèi)部測(cè)電壓中選通一路送到采樣保持電路,該電路從第4個(gè)I/O CLOCK脈沖的下降沿開始對(duì)所選信號(hào)進(jìn)行采樣,直到最后一個(gè)I/O CLOCK脈沖的下降沿。I/O周期的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)與輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(位數(shù))同時(shí)由輸入數(shù)據(jù)的D3、D2位選擇為8、12或16。當(dāng)工作于12或16位時(shí),在前8個(gè)時(shí)鐘脈沖之后,DATA INPUT無效。
在DATA OUT端串行輸出8、12或16位數(shù)據(jù)。當(dāng)CS保持為低時(shí),第一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在EOC的上升沿。若轉(zhuǎn)換由CS控制,則第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)發(fā)生在CS的下降沿。這個(gè)數(shù)據(jù)串是前一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果,在第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)位之后的每個(gè)后續(xù)位均由后續(xù)的I/O時(shí)鐘下降沿輸出。
b) 轉(zhuǎn)換周期
在I/O周期的最后一個(gè)I/O CLOCK下降沿之后,EOC變低,采樣值保持不變,轉(zhuǎn)換周期開始,片內(nèi)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣值進(jìn)行逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換,其工作由與I/O CLOCK同步的內(nèi)部時(shí)鐘控制。轉(zhuǎn)換完成后EOC變高,轉(zhuǎn)換結(jié)果鎖存在輸出數(shù)據(jù)寄存器中,待下一個(gè)I/O周期輸出。I/O周期和轉(zhuǎn)換周期交替進(jìn)行,從而可減小外部的數(shù)字噪聲對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響。
TLC2543的使用方法
3.1 控制字的格式
控制字為從DATAINPUT端串行輸入的8位數(shù)據(jù),它規(guī)定了TLC2543要轉(zhuǎn)換的模擬量通道、轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、輸出數(shù)據(jù)的格式。
高4位(D7~D4)決定通道號(hào),對(duì)于0通道至10通道,該4位分別為0000~1010H,當(dāng)為1011~1101時(shí),用于對(duì)TLC2543的自檢,分別測(cè)試(VREF++VREF-)/2、VREF-、VREF+的值,當(dāng)為1110時(shí),TLC2543進(jìn)入休眠狀態(tài)。低4位決定輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及格式,
D3、D2決定輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,01表示輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位,11表示輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為16位,其他為12位。
D1決定輸出數(shù)據(jù)是高位先送出,還是低位先送出,為0表示高位先送出。 D0決定輸出數(shù)據(jù)是單極性(二進(jìn)制)還是雙極性(2的補(bǔ)碼),若為單極性,該位為0,反之為1。
3.2 轉(zhuǎn)換過程
1)上電后,片選CS必須從高到低,才能開始一次工作周期,此時(shí)EOC為高,輸入數(shù)據(jù)寄存器被置為0,輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機(jī)的。
2)開始時(shí),CS片選為高,I/O CLOCK、DATA INPUT被禁止,DATA OUT 呈高阻狀,EOC為高。
3)使CS變低,I/OCLOCK、DATAINPUT使能,DATAOUT脫離高阻狀態(tài)。12個(gè)時(shí)鐘信號(hào)從I/OCLOCK端依次加入,隨著時(shí)鐘信號(hào)的加入,控制字從DATAINPUT一位一位地在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿時(shí)被送入TLC2543(高位先送入),同時(shí)上一周期轉(zhuǎn)換的A/D數(shù)據(jù),即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從DATAOUT一位一位地移出(下降沿)。(在cs=0時(shí)輸出第一位,其他的在下降沿輸出)
評(píng)論
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