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。 s$ t% g% f; p( U% p- x6 ? 0 Z' p% E$ C" B9 D4 d0 I 图1TLC5618的引脚排列 ; o. F4 Q: _2 N& [9 V7 K6 L 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）。 # I1 }5 a9 }& H: ^' U! J 表1二进制代码表（0V至2VREFIN输出，增益=2） ' I: q/ [, A. r0 F- j2 R! x( o0 s2 y7 M6 ?+ e# I. w s5 L3 F- J' D" g. B5 s& U( N7 Z# G8 ?' y( V& i$ j% [2 X& q6 o+ C0 L' r6 |# G& U8 L- n" x" @% l0 o( B8 a# Q7 g; D% M C) R$ [( s8 J3 \0 g6 a8 N, c7 g2 Z5 d 输入＋ , ^; [2 `8 w$ @ 输出 " I5 {& U+ I$ ]) o% Y8 m9 ~7 n- [ 111111111111 2（VREFIN）4095/4096 . C& i9 k% D# M3 B% Y … - n6 p2 N: E1 k' d* Q … 8 k6 B- I- c$ v6 F6 E* w/ w 100000000001 & f6 u) v( b( p5 i) Y- d1 [; a 2（VREFIN）2049/4096 3 J t5 ~# P+ k; a7 I9 |- o. m 100000000000 2（VREFIN）2048/4096=VREFIN 011111111111 & M$ t% V, d) P2 E8 g 2（VREFIN）4097/4096 ( V% ~* _4 W, Z1 C5 O7 V+ m6 J- w … 9 U, s9 N0 N. Y: j. e3 k( @' B/ k … $ {4 h" ] I) C3 D8 H Y) C 000000000001 2（VREFIN）1/4096 , O, i/ o1 s1 o5 K& q( o! \- Z4 X 000000000000 ! j0 P/ C7 g; k) R% b- u 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 5 I. O$ w% L( P7 A- e e: Z: w: ], T) j+ N% A9 o5 R' d. k' U; C0 I3 b- X5 w: N4 n( Q8 a* L. _) P: Y2 F& H$ j8 k) v* Q- U) u/ t' a, r% l t ? b: ]& K, W [; g4 E- u* B. o# h9 a' ^& l( a0 M! b. c8 d+ H$ \1 K( v1 J# g2 Y, i& |" ]/ \* ^$ S/ F$ n- c' [6 D, M4 w( a, r0 S( E: s" {% [0 S/ F. T$ b$ x0 o# e) y$ }: c5 @& w9 X. g" W5 K/ Z# w% w( v; r( E; @ h% s8 t5 m4 f2 A% Q6 Z8 ?, E: n7 B; K2 T) O$ G# Z! T# Q* x. r3 y 9 n( v* c7 G: d9 g0 S 编程位 器件功能 * @/ ]/ X) z, @' Q* E2 X/ E" d- Z D15 3 |9 P* ?$ k/ w( w D14 ( G. e( F' r$ m# W( t# r8 ~ D13 _; ]) M! E4 C* k+ K; t. Z D12 1 - T) M) d, L: k; d; J X ; N6 e. S( c7 @% r( E X X 5 C7 z1 k- O3 B3 W: _ 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 0 : g5 S8 \1 s, i4 | X X 0 写锁存器B和双缓冲锁存器 : U9 N7 l# u# K( A, ^ 0 2 I% Z" b6 q7 K/ w X ! f5 \: \% z3 h: y X 1 仅写双缓冲锁存器 X - [8 A7 ^; Y+ x- \$ \5 H1 y 1 X X 0 Z$ N' Y- n6 J1 l' q 14μS建立时间 / H& S) s$ y7 a0 ? X % L7 V! C# n8 L3 G 0 X 2 K" B! Q0 W: |0 N) W2 ` X 3μS建立时间 . S3 v/ Z( D9 w, M/ t% N% o# z X 0 g6 E( u4 x. V: B X 0 8 E; l3 G6 h( [1 u5 ] X 上电（Power－up）操作 , l5 r9 i& \/ E& Z" @, T- U X 9 \% v/ t3 K! C X 1 % Z E. F$ |, d# u7 g, j) P X : v/ [6 z% \6 w" V$ r- z 断电（Power－down）方式 " Q" o% j, K1 h0 a }- ]+ l 3TLC5618与单片机的接口 4 x- t: K6 `( S, I) v0 c; B 图3TLC5618与单片机的三线串行接口     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 $ K2 _" I, M* c     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。