可编程双路12位数模转换器TLC5618及其C51高级语言编程

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1概述 1．1一般说明         TLC5618是美国TexasInstruments公司生产的带有缓冲基准输入的可编程双路12位数/模转换器。DAC输出电压范围为基准电压的两倍，且其输出是单调变化的。该器件使用简单，用5V单电源工作，并包含上电复位功能以确保可重复启动。         通过CMOS兼容的3线串行总线可对TLC5618实现数字控制。器件接收用于编程的16位字产生模拟输出。数字输入端的特点是带有斯密特触发器，因而具有高的噪声抑制能力。 1．2特点         (1)可编程至0.5LSB的建立时间;         (2)两个12位的CMOS电压输出DAC;         (3)单电源工作;         (4)3线串行接口;         (5)高阻抗基准输入;         (6)电压输出范围为基准电压的两倍;         (7)软件断电方式;         (8)内部上电复位;         (9)低功耗,慢速方式为3mW,快速方式为8mW;         (10)1.21MHz输入数据更新速率;         (11)在工作温度范围内单调变化。 1.3引脚排列与引脚功能         TLC5618的引脚排列如图1所示，各个引脚的功能如下所述：         (1)DIN（1）：数据输入；         (2)SCLK（2）：串行时钟输入；         (3)CS（3）：芯片选择，低电平有效；         (4)OUTA（4）：DACA模拟输出；         (5)AGND（5）：模拟地；         (6)REFIN（6）：基准电压输入；         (7)OUTB（7）：DACB模拟输出；         (8)VDD（8）：正电源。 图1TLC5618的引脚排列 ! F2 H2 B9 \% C E0 B, c 图2TLC5618的典型运用电路 2应用介绍 2.1一般功能     TLC5618使用由运放缓冲的电阻串网络把12位数字数据转换为模拟电压电平（见图2），其输出极性与基准电压输入相同（见表1）。 & r: G) s% ?4 e( M5 o. l* ? 表1二进制代码表（0V至2VREFIN输出，增益=2） 0 [# m( \9 _. [' h& N! j& }* D- g) G5 T9 o/ n. F( V6 Q. P3 ~. {# t# P, a. l( V( o1 t9 O1 k, b# [4 [: T2 B! ]/ S/ ]/ Z7 c+ ~ q! b n1 v. z9 N# a2 C4 _: [, |* W+ L' T0 `: ~, }9 K, c, h$ K) ?+ q( G; v) S( S; x2 }% s+ L0 z, h$ B3 F# I D4 G* M/ W; n& q6 J' Q- T( U8 Y2 O; L# ?& Z- ]+ q5 ?# ~0 ~* C! ]( r4 G; S! E4 b, p, i# q. w! C: y1 h1 S$ d0 I1 g& M5 y9 K7 ~2 K 8 d" a$ R* o7 } 输入＋ 输出 111111111111 2（VREFIN）4095/4096 … … 100000000001 ) S. U6 ~! A! |6 j& \) ^ 2（VREFIN）2049/4096 100000000000 , ^ ? W& t" M, n- P4 h 2（VREFIN）2048/4096=VREFIN $ p. F3 M; ]& E 011111111111 4 V- W& z) B+ Z) k 2（VREFIN）4097/4096 - {" [6 y* D/ y: w: X$ m V6 `, U … / b/ p4 ~0 M0 y … & Q; D" P/ M3 x8 \! \ 000000000001 2（VREFIN）1/4096 000000000000 0V     输出电压由下式给出：2（VREFIN）CODE/4096。     上电时内部电路把DAC寄存器复位至0。     输出缓冲器具有可达电源电压幅度的输出，它带有短路保护并能驱动具有100pF负载电容器的2kΩ负载。     基准电压输入经过缓冲，它使DAC输入电阻与代码无关。     TLC5618的最大串行时钟速率为：     f(SCLK)max=1/[tW(CH)min＋tW(CL)min]=20MHz 2.2串行接口     当片选（CS）为低电平时，输入数据由时钟定时，以最高有效位在前的方式读入16位移位寄存器，其中前4位为编程位，后12位为数据位。SCLK的下降沿把数据移入输入寄存器，然后CS的上升沿把数据送到DAC寄存器。所有CS的跳变应当发生在SCLK输入为低电平时。可编程位D15－D12的功能见表2所示。 表2可编程位D15－D12的功能 ) ^( ^, x7 i0 X! L8 _2 n- A/ b6 S; u. p f1 n- E) C% N- \; W! t. P/ H# @5 j: L3 Y8 H9 R6 \# B+ X: ]. E6 g% L5 |4 x" e1 e9 K3 `* `* d+ d, k/ `& k: Q" d8 X) Y4 Y+ O0 F" i1 s+ B3 k8 `' _( @; S1 \1 e! P" D \. L$ j8 T+ B5 ^$ {' O3 i8 ? z! E; U' Z* C1 d2 y C2 W& }' b+ v! X: i4 D: R7 Y8 j# ~& o0 I1 O4 R& r) l$ s0 D# o# O6 G7 o6 d1 q7 @- v4 R8 e0 f7 x: I7 t+ r3 @5 B4 y; r7 z& @9 J+ ^2 o |7 `. ?$ n* F( c: y' F5 _ f2 K O2 o+ @7 n0 u" }9 \5 q3 O% o) b7 S) J+ T& h/ D) y+ E1 C' j0 O9 U+ [' R: G8 S `& Y$ f( C4 W2 \2 o3 y/ o6 R5 n9 d8 h% f3 S; O' l5 `3 v1 N+ V 编程位 # i( T/ W% y( k- E 器件功能 D15 D14 ' X1 o2 {) x: `5 l# c; u D13 D12 + d7 B- b. A+ S7 G; x& l 1 X ; g+ z- }" E! Z0 B' E X / J h( [- [- o; C" u X 把串行接口寄存器的数据写入锁存器A并用缓冲器锁存数据更新锁存器B 1 u4 y: b& Q& c0 i# g! G# p1 B9 A 0 X 1 D/ J% G& H! L7 ~; o X 5 o2 l, h! Y" R 0 2 z- D; u8 w `+ t5 ~# O 写锁存器B和双缓冲锁存器 0 X " ~4 s( E) f1 U+ n X - M6 T4 b, G0 [4 R; u3 r 1 ; N- h4 j+ z; a5 N$ _9 N 仅写双缓冲锁存器 3 o+ H2 p- U, y& L3 h X 1 X F0 {5 x2 E# H! [0 P; z0 {9 ? X 14μS建立时间 X - m7 `+ C& w! v8 \9 h; v5 o 0 X X z- H8 F+ l. R9 Y6 ^% \ 3μS建立时间 X X 0 X ( F# |! h; H0 [8 G+ B 上电（Power－up）操作 - I0 V2 Y" U& X2 N" e! n2 Q X X 1 2 @/ R* _9 y5 u$ K u7 x" p( ? X 断电（Power－down）方式 5 R9 F6 \+ x" j3 k 3TLC5618与单片机的接口 0 P5 f. [" l- t: P2 U 图3TLC5618与单片机的三线串行接口 : i2 J' r4 W0 W/ |$ q- b     TLC5618与8031单片机的接口见图3。     串行数据通过P2.1口输入TLC5618，串行时钟通过P2.2输入，P2.3接片选端。 4TLC5618D/A转换的C51高级语言编程     C语言是一种通用的计算机程序设计语言，在国际上十分流行，它既可以用来编写计算机系统程序，也可用来编写一般的应用程序。对单片机应用系统来说，虽然用汇编语言编写的程序生成的目标代码效率最高，但其可读性和移植性都较差，而且程序编写周期长，调试和排错困难。而C语言既具有一般高级语言的特点，又能直接对计算机的硬件进行操作，并且采用C语言编写的程序比较简洁，能够很容易地在不同类型的计算机之间进行移植，因此，用C语言开发单片机应用系统已经获得长足的发展。用基于51系列单片机的高级语言工具C51编写的TLC5618程序如下。 ＃include intvcon;输出电压变量 sbitDIN=0x91;定义P2.1为串行数据口 sbitCLK=0x92；P2.2为串行时钟端 sbitCS=0x93;P2.3为片选端 voiddac5618(intvcon)TLC5618DAC子程序,三线串行方式 { chari; intsvcon; svcon=vcon|0x8000;vcon最高位置1，选择 TLC5618的A通道 CS=0;置5618的CS=0，允许片选 for(i=0;i<16;i＋＋) { DIN=svcon＆0x8000;串行方式送16位 数据 svcon<<=1； CLK=0； CLK=1； } CS=1;禁止片选 return; } voidmain0 { dac5618(0x7FF) }     采用2.048V的参考电压，可获得0～4.096V的模拟电压输出。当系统不使用DAC时，应当把DAC寄存器设置为全0，以便使基准电阻器阵列和输出负载所消耗的功率最小。 . [$ |$ j9 a3 } e* j 5结束语     由于TLC5618的体积小、功耗低，控制简单，因而可以方便地用于电池供电测试仪表、移动电话、数字失调与增量调整、机器和机械控制等领域。