单片机与串行AD转换器TLC0834的接口设计VIP专享VIP免费

单片机与串行AD转换器TLC0834的接口设计摘要：TLC0834是TI公司生产的八位逐次逼近模数转换器,具有输入可配置的多通道多路器和串行输入方式。文中以AT89C51CPU为核心,采用LTC0834八位串行A/D转换器设计了一个可将模拟信号转换为数字信号的电路。关键词：单片机A/D转换器TLC0834单片机控制系统通常要用到Ａ／Ｄ转换。根据输出的信号格式,比较常用的Ａ／Ｄ转换方式可分为并行Ａ／Ｄ和串行Ａ／Ｄ。并行方式一般在转换后可直接接收,但芯片的引脚比较多;串行方式所用芯片引脚少,封装小,在ＰＣＢ板上占用的空间也小,但需要软件处理才能得到所需要的数据。图1TLC0834的工作时序图１ＴＬＣ０８３４简介１．１ＴＬＣ０８３４的主要特点ＴＬＣ０８３４是ＴＩ公司生产的８位逐次逼近模数转换器具有输入可配置的多通道多路器和串形输入输出方式。其多路器可由软件配置为单端或差分输入,也可以配置为伪差分输入。另外,其输入基准电压大小可以调整。在全８位分辨率下,它允许任意小的模拟电压编码间隔。由于ＴＬＣ０８３４采用的是串行输入结构,因此封装体积小,可节省５１系列单片机Ｉ／Ｏ资源,价格也较适中。其主要特点如下：●８位分辨率;●易于和微处理器接口或独立使用;●可满量程工作;●可用地址逻辑多路器选通４输入通道;●单５Ｖ供电,输入范围为０～５Ｖ;●输入和输出与ＴＴＬ、ＣＭＯＳ电平兼容;●时钟频率为２５０ｋＨｚ时,其转换时间为３２μｓ;●可以和美国国家半导体公司的ＡＤＣ０８３４和ＡＤＣ０８３８进行替换,但它内部不带齐纳稳压器网络;●总调整误差为±１ＬＳＢ。１．２工作特点ＴＬＣ０８３４可通过和控制处理器相连的串行数据链路来传送控制命令,因而可用软件对通道进行选择和输入端进行配置,其控制逻辑表如表１所列。表1TLC0834多路器的控制逻辑表多路器地址通道号SGL/DIFODD/EVENSELECTBIT1CH0CH1CH2CH3LLHHLHLHLHLH+-+-+--+HHHHLLHHLHLH++++输入配置可在多路器寻址时序中进行。多路器地址可通过ＤＩ端移入转换器。多路器地址选择模拟输入通道可决定输入是单端输入还是差分输入。当输入是差分时,应分配输入通道的极性,并应将差分输入分配到相邻的输入通道对中。例如通道０和通道１可被选为一对差分输入。另外,在选择差分输入方式时,极性也可以选择。一对输入通道的两个输入端的任何一个都可以作为正极或负极。通常ＴＬＣ０８３４在输出以最高位（ＭＳＢ）开头的数据流后,会以最低位（ＬＳＢ）开头重输出一遍（前面的数据流）。其工作时序如图１所示。１．３引脚功能ＴＬＣ０８３４的引脚排列如图２所示,其中ＣＨ０～ＣＨ３为模拟输入端;ＣＳ为片选端;ＤＩ为串行数据输入,该端仅在多路器寻址时（ＭＵＸＳｅｔｔｌｉｎｇＴｉｍｅ）才被检测;ＤＯ为Ａ／Ｄ转换结果的三态串行输出端;ＣＬＫ为时钟;ＳＡＲＳ为转换状态输出端,该端为高电平时,表示转换正在进行,为低电平则表示转换完成;ＲＥＦ为参考电压输入端;ＶＣＣ为电源;ＤＧＴＬＧＮＤ为数字地,ＡＮＧＬＧＮＤ为模拟地。２与单片机的接口电路设计ＴＬＣ０８３４与８９Ｃ５１单片机的硬件接口电路的电路原理如图３所示。图中,单片机的Ｐ１．７接ＴＬＣ０８３４的片选信号,Ｐ１．６用于产生Ａ／Ｄ转换的时钟,Ｐ１．５为一个双向Ｉ／Ｏ口位,可用于对模拟输入进行配置及输出转换所得的数据。在这里,模拟信号以单端方式输入,参考电压为５Ｖ,即Ａ／Ｄ模拟量的输入范围为０～５Ｖ。３单片机的软件设计该系统在工作时,单片机将通过编程产生串行时钟,并按时序发送与接收数据位,以完成通道方式／通道数据的写入和转换结果的读出。篇幅有限,现以通道０单端输入模拟信号为例,给出Ａ／Ｄ转换的程序：ＣＬＲＰ１．６;清时钟ＣＬＲＰ１．５ＳＥＴＢＰ１．７;置片选为高ＣＬＲＰ１．７;置片选为低ＳＥＴＢＰ１．５１ＳｔａｒｔＢｉｔＳＥＴＢＰ１．６ＣＬＲＰ１．６ＳＥＴＢＰ１．５１ＳＥＴＢＰ１．６ＣＬＲＰ１．６ＣＬＲＰ１．５０ＳＥＴＢＰ１．６ＣＬＲＰ１．６ＣＬＲＰ１．５０ＣＨ０ＳＥＴＢＰ１．６ＣＬＲＰ１．６通道０,单端输入ＳＥＴＢＰ１．６ＣＬＲＰ１．６ＳＥＴＢＰ１．５Ｐ１．５由输出状态改为输入状态ＬＣ...