I2C總線是Philips公司推出的串行總線，整個系統僅靠數據線（SDA）和時鐘線（SCL）實現完善的全雙工數據傳輸，即CPU與各個外圍器件僅靠這兩條線實現信息交換。I2C總線系統與傳統的并行總線系統相比具有結構簡單、可維護性好、易實現系統擴展、易實現模塊化標準化設計、可靠性高等優點。

　　在一個完整的單片機系統中，A/D轉換芯片往往是必不可少的。PCF8591是一種具有I2C總線接口的A/D轉換芯片。在與CPU的信息傳輸過程中僅靠時鐘線SCL和數據線SDA就可以實現。

　　芯片介紹

　　PCF8591是具有I2C總線接口的8位A/D及D/A轉換器。有4路A/D轉換輸入，1路D/A模擬輸出。這就是說，它既可以作A/D轉換也可以作D/A轉換。A/D轉換為逐次比較型。引腳圖如圖1所示。結構圖如圖2所示。電源電壓典型值為5V。

　　AIN0～AIN3：模擬信號輸入端。

　　A0～A3：引腳地址端。

　　VDD、VSS：電源端（2.5～6V）

　　SDA、SCL：I2C總線的數據線、時鐘線。

　　OSC：外部時鐘輸入端，內部時鐘輸出端。

　　EXT：內部、外部時鐘選擇線，使用內部時鐘時EXT接地。

　　AGND：模擬信號地。

　　AOUT：D/A轉換輸出端。

　　VREF：基準電源端。

　　應用

　　1、器件總地址

　　PCF8591采用典型的I2C總線接口器件尋址方法，即總線地址由器件地址、引腳地址和方向位組成。飛利蒲公司規定A/D器件地址為1001。引腳地址為A2A1A0，其值由用戶選擇，因此I2C系統中最多可接23=8個具有I2C總線接口的A/D器件。地址的最后一位為方向位R/ ，當主控器對A/D器件進行讀操作時為1，進行寫操作時為0。總線操作時，由器件地址、引腳地址和方向位組成的從地址為主控器發送的第一字節。

　　2、控制字節

　　控制字節用于實現器件的各種功能，如模擬信號由哪幾個通道輸入等。控制字節存放在控制寄存器中。總線操作時為主控器發送的第二字節。其格式如下所示：

　　其中：D1、D0兩位是A/D通道編號：00通道0，01通道1，10通道2，11通道3

　　D2 自動增益選擇（有效位為1）

　　D5、D4模擬量輸入選擇：00為四路單數入、01為三路差分輸入、10為單端與差分配合輸入、11為模擬輸出允許有效。

　　當系統為A/D轉換時，模擬輸出允許為0。模擬量輸入選擇位取值由輸入方式決定：四路單端輸入時取00，三路差分輸入時取01，單端與差分輸入時取10，二路差分輸入時取11。最低兩位時通道編號位，當對0通道的模擬信號進行A/D轉換時取00，當對1通道的模擬信號進行A/D轉換時取01，當對2通道的模擬信號進行A/D轉換時取10，當對3通道的模擬信號進行A/D轉換時取11。

　　在進行數據操作時，首先是主控器發出起始信號，然后發出讀尋址字節，被控器做出應答后，主控器從被控器讀出第一個數據字節，主控器發出應答，主控器從被控器讀出第二個數據字節，主控器發出應答…一直到主控器從被控器中讀出第n個數據字節，主控器發出非應答信號，最后主控器發出停止信號。

　　pcf8591 ad轉換程序詳解