可编程双路12位数模转换器TLC5618及其C51高级语言编程

HEATS

# s/ _' {9 Q! c5 t( p% S( a

; l$ N( q" N! D/ r6 [, t 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。 8 F) H6 G6 B' {, ^ 图1TLC5618的引脚排列 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）。 表1二进制代码表（0V至2VREFIN输出，增益=2） ' `5 |" O1 X0 X# ?* r) t9 d$ O: `2 H& w0 M3 ?' Q9 n. |( X! y# L' v" B8 V/ O6 d7 V- K) }9 O0 g# q$ |: i; r. l# o. T9 Y: ^+ T2 p: N+ E! Y; ] i$ k4 F, X& |/ I( {6 h4 r& g& [7 x4 c8 A9 O- p! N j/ x* `) _% N& h2 }5 N; w9 A( {0 ?$ [. f& K# V9 @7 W- L$ m1 Y* u, W/ Z6 \4 X; v+ ]. Z4 V5 u: V) T* k# i6 y# N# r1 J' C- r, B" k' ^- _4 h, E$ F8 i+ E5 `- r; `7 r$ k R' G+ [5 e! X/ G/ [8 O8 L- w, h" X, f1 l; c! y9 ~! @, y, B1 e ' n, Q, v& m s# ]& O 输入＋ $ \+ e& S5 Y) B* z8 N* b. p 输出 8 v& X& [5 H- F- `" {) F 111111111111 3 a* g+ V9 c: Q% E; _& I6 c 2（VREFIN）4095/4096 … … X8 X& T/ ?: [& F8 F+ x5 i* k 100000000001 7 c8 Y/ i; |/ T5 j- X 2（VREFIN）2049/4096 100000000000 1 p4 |- C" ~; e0 B# g) L# s3 t0 D2 ^ 2（VREFIN）2048/4096=VREFIN 011111111111 " e, a+ w* _# P% l" L 2（VREFIN）4097/4096 … … ( u/ \8 j; E& ]; u( R 000000000001 : Q0 p# D" B. C2 K0 ^( |' f: u 2（VREFIN）1/4096 5 K6 c& v M* c' H* I5 P1 n 000000000000 & s* m3 x/ C% @/ _6 z2 v) \ 0V ) t C/ J, r1 _ D2 v. q2 \     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。 m# M0 M0 r, Q! e% L 表2可编程位D15－D12的功能 " ~1 v6 z6 C1 {5 Q6 l8 K9 }$ ?# N0 q3 c! E. Z2 N+ w/ Z/ |! q" e' m! Z9 D2 V# D1 h& M) O+ T/ { M! }& G- C4 c4 C: @% n1 b, U. _" k: G. s8 _; w8 h5 J! h8 O, }+ ]) T$ T6 t+ Z$ J* X( q. N! Q* z" U% M0 J* _2 ^3 i5 E5 o( K5 L& N, K" e5 i! B) s$ z. I& C1 j. k+ M& T- X! P) P6 I4 b2 A' l8 |; S+ r, R- w) ]# u4 P( J4 e- h$ K1 `" q6 q1 U: P l8 a, {+ y: V" E5 ?- `# Y3 F# s& g% J, B$ Q: |( y" N0 o9 S5 E6 u3 x" f5 N9 `( v! G" I4 o$ k1 I, q* i( ^7 u0 x+ B+ O A6 m/ b; e" Z, K' o9 }8 W: b" d6 F. \6 P0 i* H3 C$ X7 C ^' _3 n1 B( `# V, |, y6 v( Z, }: r, j$ ~: B( {3 e9 K p - X+ G9 }+ H/ n; D. f4 h" Y 编程位 器件功能 $ [% m( D6 K* u2 t3 y D15 ( N( h8 O; Q% ^3 p D14 " {7 A3 y" p1 P1 }5 a D13 D12 ( d. J2 S/ g, x( m6 _ 1 * t) y2 m' p: R/ m X X 7 l3 S, s7 B# r/ q$ I2 c/ v- Y! A 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 5 Y' o2 Y1 X" i8 K; u7 q( j; q 0 X X 0 * g9 i' Y) U& t 写锁存器B和双缓冲锁存器 0 X X 1 & b$ C6 d3 {. g7 `/ n 仅写双缓冲锁存器 X $ T( E9 b5 Z! ?% @1 a; L6 g4 C( F 1 % I: b4 ^4 @9 N- H/ J1 G/ | X " Y' w6 |$ l8 o. `) F. t X ! o- r% D9 R% P1 y6 T* x' A' U 14μS建立时间 X 4 N* H2 _- f- ^. [ 0 X X ) U0 l& O: ~2 Z. a6 \. [ 3μS建立时间 2 X: ^. k% V T5 H X ) W$ y4 `! G* q4 J# R K X . B. _* D, i) A6 }6 s! L 0 {8 W+ f: T( f; O/ Y5 | X 4 q- @' Q; O; r. b3 H- J3 p4 I 上电（Power－up）操作 . d$ k5 t8 }' m9 y! e$ S9 V X . L! d# L! Q C" G& f/ ^ X 1 X , C: v: K3 k' F c 断电（Power－down）方式 3TLC5618与单片机的接口 图3TLC5618与单片机的三线串行接口 + G, k, A3 Q+ J5 `1 ^- l5 v     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。 5结束语 8 R- L/ w+ u& U& v8 j2 @' F* w     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。