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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9 L7 h* M' S5 e0 [ 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。 % U/ c$ ^7 M' m8 T 图1TLC5618的引脚排列 ; c5 C2 o& ^( l" f % |' i m; } f" p+ D* N7 h 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）。 # D1 ~! r( J% P _( [3 }2 c 表1二进制代码表（0V至2VREFIN输出，增益=2） ; J8 X. Q: [0 v- s% V4 M+ P3 |5 b/ `% N. ?/ F/ w; c: Q, |* E: e3 v( Q+ U8 x8 L$ ]' h! \! {2 `0 q5 g$ V, J! M/ U g; d( X$ x9 {, g1 L2 }/ s% z: \8 b" Z' P7 S% D- p8 m5 Z" F; Z. U6 |; R: n2 [( t3 a 输入＋ h4 n" l- P$ ` 输出 5 e; [7 y8 O' w p& [ 111111111111 $ X1 q! T# m, N# L( n% Q 2（VREFIN）4095/4096 … : u. Z) H, {. n8 ^. _) B4 K … / g4 L% E/ `. u2 l+ }* t 100000000001 2（VREFIN）2049/4096 6 W8 G1 O5 M4 [! t 100000000000 1 m! i3 \9 _+ |: b' U 2（VREFIN）2048/4096=VREFIN ' Y- P% G. B5 R$ } 011111111111 + j a M: B4 I* q- c 2（VREFIN）4097/4096 / o6 J* c. B# M5 D0 m$ v" {% r … & e8 x f9 ^. K8 c) ~' N/ g6 V; O … 000000000001 2（VREFIN）1/4096 7 G, D/ M, L5 V, D# j 000000000000 9 c) ?3 n! N% x! A2 ~ 0V , \' x# U8 b% M     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。 # D" G( D; Y" ^; @+ l: q 表2可编程位D15－D12的功能 & ~% \" K0 e( K% W1 ?" p+ ?& v+ G$ I0 R, n. M' {; c/ O% G; E9 ~9 G3 M$ r* T, i2 W- V0 @7 F/ A' @6 t& P6 R' \* |7 y+ h! f0 v+ B2 l7 v) ? B) i. `) l# B R$ t/ w4 P& b- l# q. ?/ C) e8 t O" v& x' B F5 T; h( A% {; X: o0 r# X! Q t% R& i# B4 f: U1 V5 S% R, \& R7 h/ X$ d& \+ U9 }# c& @6 C0 P" k" [; a$ o {; Z" K2 [. K- P: K1 B" A4 k' q8 |- I \/ D5 c& H- ?% W3 {1 l m& x0 a" N: j8 Q* o( m, S4 G7 z/ B3 f- W5 V. u( L% l5 i% X) g7 d+ d4 a$ u# t/ }4 ?# [; a: J, K1 F& g5 e: Y C6 v1 n+ e" F! I2 ]) U+ f; d5 S7 ?& {3 o) H7 G' R; U: p) q5 `3 O: ^* x& p1 ^( k/ _+ L7 h) O" A) Z; Q. A, l+ a: s8 d: R9 F& J1 y" z, W$ d4 j$ I% Z$ F; {: Y3 ]) _9 y0 c3 z: X3 _2 o4 E5 w& x9 W( L6 K: j; C ?! R# w, n* u1 X; F ; w0 Q2 S" F* H 编程位 . t& T6 t# v3 _ 器件功能 D15 7 {' h+ p, U! `( s- {. C9 w D14 5 _: r& ]' E9 n D13 D12 1 n/ K3 M4 W+ y/ E( p4 d6 t: v6 k 1 X X 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 0 & b, m; D0 ?7 O& ?. I X # d% R1 k" b1 q X 9 t& d! @* h1 `, W) b 0 , X7 ?# @& ?$ U- v& R# a4 M 写锁存器B和双缓冲锁存器 0 8 x/ a5 o9 b' E- ^# I X ! k/ n% Q" f% ]1 T X 1 仅写双缓冲锁存器 X 1 X X 14μS建立时间 X 0 # H1 v: n% X9 p3 u M- H* x# u X X 5 ~2 z: ^5 b: R T5 o2 h! Y) }: b 3μS建立时间 X / h* [6 s3 p% s& r0 E X 0 ; Y4 ?3 m$ B7 m/ D$ ^8 `$ [ X ! c4 W* K/ S% f+ s3 m( L3 J9 l 上电（Power－up）操作 X ( t- ]2 V! {# R- u2 @ X 1 s" D: l* r& `" h& K' m# Q3 D 1 0 ~* P9 q) `# F6 A. ] X B* {' k) `5 u: C1 F4 l U 断电（Power－down）方式 3TLC5618与单片机的接口 o8 ]% I3 P" Y9 u + j7 M/ W6 r* i, r* d 图3TLC5618与单片机的三线串行接口 & w s2 _9 p0 p! v/ a& j# f     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     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。