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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. v; Q1 Y# I" X/ P r7 \# F# j 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。 * }3 N! ^8 E% [0 d # o# R9 g. Z9 H' ~; Z+ Y0 P$ D: k) g; L 图1TLC5618的引脚排列 4 C. x1 V% k( f9 ?9 d7 O ( C$ h5 j0 Z' D( U 图2TLC5618的典型运用电路 . L _0 k4 `, V Y, b0 q 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） , e. M! { t! ]7 l. P+ W# m- i8 {- k5 l9 M6 T& o4 p: F8 G% f J: Q2 d% p2 [6 v2 _" K( e3 u6 R Q6 t" F( t# P8 d0 }, \5 S, \) f+ L# \, b6 J. K/ [! u4 a1 w# K. k7 V. S" j s6 G& _& c9 \& a f9 m. Y, |4 i2 s7 {) H! K. H6 l w1 @2 J* Q+ K* g6 ]7 K8 R5 o# F- F1 ?6 A ~0 r$ k: [( W2 P' T# c9 a6 B5 |& H% m) G( n' a6 P0 h0 y4 N ]0 u# w% F3 a& x8 _. q% Y8 S" N5 l9 L' `9 q V4 x% @! x : n3 D$ M' q( b* J+ I. @ 输入＋ 输出 8 C5 t$ l; O$ b. B; x, R6 f 111111111111 2（VREFIN）4095/4096 … 6 o, I; T1 H6 }/ F+ @ … ( G7 ?6 A3 K1 O+ ]" B( A 100000000001 1 B! |5 Z/ Q) t. b5 K5 r3 p 2（VREFIN）2049/4096 8 @! H0 [1 p* f! a1 t 100000000000 . i. r1 Z& B: h+ M3 X! G 2（VREFIN）2048/4096=VREFIN + W5 U. Q/ p; o; u1 O+ K4 n3 }* T 011111111111 $ t0 a+ @1 R, n; m2 @+ |2 C 2（VREFIN）4097/4096 1 ~$ k* d( R; |* N5 _" D N8 w … … 000000000001 g% z) @" _+ @1 ~ 2（VREFIN）1/4096 6 Z6 B7 q# L, t' \( Q M. i' n 000000000000 & @3 D' [7 ~9 G 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。 9 ~3 M% b' g% ]7 g, d 表2可编程位D15－D12的功能 8 [! r# q5 M, \& C" A8 Q5 n$ l4 Y* d5 L3 c! q4 u+ X3 F N( @* ~8 s- F+ M! w. S9 X7 j! ^! i6 j9 l4 V- Z$ y- s, g Q+ J' v3 l3 P2 _4 O9 n6 ^% { ?; l7 p+ o0 E& z: L% @& c, a* E& f- {# K/ E+ u2 F% I* p e$ z& l( D1 F" u0 J3 {$ A- R+ w, P, O. ^# n a3 t% ?# i& T% |" X- B8 d$ `; W6 ]+ \" `- z) [1 G; |( j+ ], n! |, i: y9 q7 ?7 }$ W- {0 \4 i5 f6 p4 v/ D; F3 o8 [# }! {, N4 U& R7 p1 H' _( O5 o T7 g* s# a m) a* Q" _ 5 X3 [8 T7 u! x0 M/ ^/ F( i+ z 编程位 器件功能 D15 D14 D13 D12 ; l' L; ?' w' G9 J/ U" D W 1 % U8 k# v+ P; v0 |7 J' l9 b8 V0 P X 8 @8 S" t. z$ d+ F! U* w X 8 F% n9 Z! f) F; D& @8 @' F- d 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 4 h, N& `! H' c& X 0 X 5 ^. N g- O8 | X 0 写锁存器B和双缓冲锁存器 0 , e/ a; \4 K: p: S) q4 a* f6 H X X 1 仅写双缓冲锁存器 6 `( D+ t! T" F a" R2 j X 1 X X & g- Y1 X* z$ ]( G! B 14μS建立时间 , o0 G& ^. Y7 L) l S1 n3 e X 0 X X : h3 q# r; z! h6 ]( w7 Y 3μS建立时间 X " V9 W* I1 k! |+ m/ Z* H X - x; S# u( q" }4 e3 S/ x9 m% D, i 0 0 C: y4 j. ~% R! v X - m$ u' c* P/ q 上电（Power－up）操作 X 6 b7 o/ k1 a% j X - V+ X; u1 Q6 o$ |+ _ 1 ; h' v: _$ d$ J0 A2 I- w- i X ) o B2 Q" u, `: U+ ^3 e 断电（Power－down）方式 3TLC5618与单片机的接口 $ \: ]% {- U: f5 D. ` . f4 E: Q1 k& d" I" } 图3TLC5618与单片机的三线串行接口 : y: [' X, c- |0 S9 u! 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。 : q$ ~5 d5 ~! B, A 5结束语 : u! f2 P$ n; \$ z, k8 t' m     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。