串行AD轉(zhuǎn)換器TLC2543與51單片機的接口設(shè)計
關(guān)鍵詞：串行外設(shè)接口；單片機；接口
TLC2543是11個輸入端的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，具有轉(zhuǎn)換快、穩(wěn)定性好、與微處理器接口簡單、價格低等優(yōu)點，應用前景好。由于它帶有串行外設(shè)接口(SPI，Seri－al PeripheralInterface)，而51系列單片機沒有SPI，因此研究它與51單片機的接口就非常有意義。
1 TLC2543的引腳及功能
TLC2543是12位開關(guān)電容逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，有多種封裝形式，其中DB、DW或N封裝的管腳圖見圖1。引腳的功能簡要分類說明如下。
I/OCLOCK：控制輸入輸出的時鐘，由外部輸入?！ ?BR> DATAINPUT：控制字輸入端，用于選擇轉(zhuǎn)換及輸出數(shù)據(jù)格式。
DATAOUT：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的輸出端。
2 TLC2543的使用方法
2．1 控制字的格式
控制字為從DATAINPUT端串行輸入的8位數(shù)據(jù)，它規(guī)定了TLC2543要轉(zhuǎn)換的模擬量通道、轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)長度、輸出數(shù)據(jù)的格式。其中高4位(D7～D4)決定通道號，對于0通道至10通道，該4位分別為0000～1010H，當為1011～1101時，用于對TLC2543的自檢，分別測試(VREF＋＋VREF－)/2、VREF－、VREF＋的值，當為1110時，TLC2543進入休眠狀態(tài)。低4位決定輸出數(shù)據(jù)長度及格式，其中D3、D2決定輸出數(shù)據(jù)長度，01表示輸出數(shù)據(jù)長度為8位，11表示輸出數(shù)據(jù)長度為16位，其他為12位。D1決定輸出數(shù)據(jù)是高位先送出，還是低位先送出，為0表示高位先送出。D0決定輸出數(shù)據(jù)是單極性(二進制)還是雙極性(2的補碼)，若為單極性，該位為0，反之為1。
2．2 轉(zhuǎn)換過程
上電后，片選CS必須從高到低，才能開始一次工作周期，此時EOC為高，輸入數(shù)據(jù)寄存器被置為0，輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機的。
開始時，CS片選為高，I/O CLOCK、DATA INPUT被禁止，DATA OUT 呈高阻狀，EOC為高。使CS變低，I/OCLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脫離高阻狀態(tài)。12個時鐘信號從I/OCLOCK端依次加入，隨著時鐘信號的加入，控制字從DATAINPUT一位一位地在時鐘信號的上升沿時被送入TLC2543(高位先送入)，同時上一周期轉(zhuǎn)換的A/D數(shù)據(jù)，即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從DATAOUT一位一位地移出。TLC2543收到第4個時鐘信號后，通道號也已收到，此時TLC2543開始對選定通道的模擬量進行采樣，并保持到第12個時鐘的下降沿。在第12個時鐘下降沿，EOC變低，開始對本次采樣的模擬量進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間約需10μs，轉(zhuǎn)換完成后EOC變高，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中，待下一個工作周期輸出。此后，可以進行新的工作周期。
3 TLC2543與單片機的接口和采集程序
目前使用的51系列單片機沒有SPI接口，為了與TLC2543接口，可以用軟件功能來實現(xiàn)SPI的功能，其硬件接口如圖2所示。本示例采用延時進行采集，故省去了EOC引腳的接口。
下面是采用C51編寫的A/D轉(zhuǎn)換程序。其中port是待采集的模擬量通道號，ad_data是采樣值。delay()是延時函數(shù)，大約為20微秒。
參考文獻
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［3］何立民．MCS－51單片機應用系統(tǒng)［M］．北京：北京航空航天大學出版社，1998
下載文檔摘 要 ：視頻監(jiān)控系統(tǒng)是計算機應用中的重要領(lǐng)域之一。數(shù)字化攝像頭網(wǎng)絡(luò)化之后，監(jiān)控系統(tǒng)正在不斷引入新的功能，為使現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)能更好地應對復雜環(huán)境，滿足不同監(jiān)控要求，就需要追加新功能，在系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)計上進行調(diào)整。因此，如何將...
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