单片机原理及应用课件第10章-adc与dac

1、Powerpoint 制作：五邑大学信息工程学院王洪涛TEL： 内容提要同步串行总线接口ADC与DAC 10.5 同步串行接口模数和数模转换器第9章关于ADC和DAC性能分析的内容均适用于同步串行接口ADC和DAC。10.5.1 同步串行接口ADCLTC1598 1 基本功能LTC1598是LINEAR公司开发的8通道、12BitA/D转换器。其主要特性与功能如下：（1） 接口兼容SPI、MICROWIRE。（2） 8通道的12位、最大3/4LSB的非线性误差的ADC。 （3）单+5V供电，低功耗：工作电流典型值为320A，备份电流仅为1nA。（4）ADC采样率16.8ksps。 2 LTC1

2、598的内部结构、管脚配置及功能图10-31是LTC1598的内部结构框图。该器件由12位采样ADC、8通道模拟开关、和数字接口三部分组成。LTC1598采用24脚SSOP封装。其管脚配置如图10-31所示。功能如下：管脚8，COM：模拟输入负极。管脚6，：MUX片选输入端。逻辑“1”允许MUX接收通道地址，逻辑“0”时，被指定的MUX通道输出模拟信号输出至ADC输入端。管脚10，：ADC片选输入端。逻辑“1”与ADC无关，且ADC自动进入低功耗备份模式；当管脚为逻辑“0”时，则启动ADC的转换过程。管脚16，VREF：ADC参考电压输入端，他决定发ADC的对模拟量的转换范围，其输入范围为1.

3、5VVcc+0.05V。管脚5、7、11：依次为SPI总线的CLK 为同步串行时钟线；DIN 串行数据/地址输入线；DOUT 串行数据输出线。LTC1598的A/D转换结果从此脚输出。3 LTC1598的A/D转换结果数据格式 LTC1598的A/D转换结果是12位的，两个字节构成，其格式如表10-16所示。原始格式的数据需整体一位后才能使用，右移后的数据格式见表10-16。 4 51机与LTC1598的接口电路51机与LTC1598的接口电路可参阅图10-31。5 LTC1598操作时序LTC1598的操作时序如图10-32所示。由操作时序可知，对LTC1598的操作步骤如下：（1）输出模拟

4、通道选择命令到LTC1598，选择模拟信号输入通道。（2）启动ADC转换。当、接在一起时，通道选择完成自动进入ADC采样周期。通道选择如表10-17所示。 6 应用程序【例10-8】编写对图10-31中LTC159通道2进行一次A/D转换51汇编语言程序。解：图10-31中的LTC1598的和接在一起由P1.4控制，SPI操作时序通过I/O口的位脉冲产生，51机汇编参考程序如下： 作业：习题9-4、9-5、9-6 本部分结束10.5.2同步串行接口DACMAX5201基本特性MAX520是MAXIM公司开发的4路、8BitDAC。其主要特性与功能如下：（1） 两线接口，兼容I2C协议标准。（2

5、） 4路独立DAC，独立的电压参考源，平均精度1%。 （3）单+5V供电，低功耗方式时，电流低至4A。（4）输出建立时间（1/2LSB）2s。 2 MAX520内部结构、管脚配置及功能MAX520由8位移位寄存器、数据输入锁存、输出锁存、DAC转换器等主要部分组成。图10-33是MAX520的管脚配置，及其与51机接口电路图。MAX520采用16脚DIP或SSOP封装。各管脚功能如下：管脚1、2、15、16分别为4路DAC输出。管脚3、4、13、14：分别为4路DAC参考电压输入端。管脚5、6分别为模拟和数字地。管脚12为电源输入端，典型电压值5V。管脚9、10、11：器件地址输入端。管脚7同

6、步时钟输入端，管脚8数据输入、输出端。 3 MAX520的工作时序MAX520的工作时序如图10-34所示。可见，51机对其操作步骤为：I2C启动发出从地址字节通道命令字节DAC输出字节。MAX520从地址字节及命令字节格式见图10-34。MAX520接口兼容标准I2C，总线启动、停止与数据传输时序与一般I2C器件相同。从地址字节中AD2、AD1、AD0与MAX520同名端电位相对应，高为1。命令字节格中：RST为复位控制，当其为1时，复位所有DAC寄存器。PD低功耗控制位，当其为1时，器件进入低功耗方式；为0时，正常方式工作。4 应用举例【例10-9】编写用图10-34中MAX520某一通道（例如通道1）输出对称三角波的汇编语言程序。解：本题只有输出对称三角波的任务，编程时应实现速度最高为目标，参考程序如下： 10.5本章重点本章需要重点掌握的内容有：1同步串行总线原理及用“位脉冲”产生控制时序的方法，实现对各类总线器件的驱动、控制。对总线器件的有效控制，其基础是对总线工作时序的正确理解。2三种同步串行总线是当前嵌入式系统中最常用的，值得学懂、学通。3从难度上讲，一线总线器件DS18B20的很多高级功能，逻辑性强，技术含量高，