TLC5615数模转换

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013年5月20日星期一12时41分27秒,#,TLC5615,串行,数模转换器的原理及应用设计,通过输入数字信号模拟出锯齿波形信号,1,、,TLC5615,芯片简介,2024/9/29 15:20:10,2,2,、,TLC5615,芯片的主要,特点,单,5v,电源工作；,3,线串行接口；,高阻抗基准输入端,(,见图,1),；,DAC,输出的最大电压为,2,倍基准输入电压；, 上电时内部自动复位；, 微功耗，最大功耗为,1,75mW,；,转换速率快，更新率为,1,21MHz,；,小型,(D),封装,TLC5615CD,和塑料,DIP(P,),封,装,TLC5615CP,的工作温度范围均,为,0,70,；而,小型,(D),封装,TLC5615ID,和塑料,DIP(P),封装,TLC5615IP,的工作温度在一,40,85,的范围,内。,2024/9/29 15:20:10,3,3,、,TLC5615,器件的引脚图,及功能,2024/9/29 15:20:10,4,8,脚直插式,TLC5615,的引脚分布如图,2,所示,各,引脚功能如下：,DIN,，串行二进制数输入端；,SCLK,，串行时钟输入端；,芯片,选择，低有效；,DOUT,用于级联的串行数据输出,；,AGND,，,模拟地；,REFIN,，基准电压输入端；,OuT,，,DAC,模拟电压输出端；,Vdd,，,正电源电压端。,2024/9/29 15:20:10,5,4,、,TLC5615,的内部功能框图,2024/9/29 15:20:10,6,它主要由,以下几部分组成：,(1)10,位,DAC,电路；,(2),一个,16,位移位寄存器，接受串行移人,的二进制数,。并且有一个级联的数据输出端,DOUT,；,(3),并行输入输出的,10,位,DAC,寄存器，为,10,位,DAC,电路提供待转换的二进制数据,；,(4),电压跟随器为参考电压端,REFIN,提供很,高的输入阻抗，大约,10M,欧姆；,(5)2,电路提供最大值为,2,倍于,REFIN,的,输出：,(6),上电复位电路和控制电路。,2024/9/29 15:20:10,7,5,、,TLC5615,的工作原理,1,、,TLC5615,的时序,TLC5615,工作时序如,图所,示。可以看出，,只有,当片选,S,为低电平时，串行输人数据才能被,移人,l6,位移位寄存器。当,S,为低电平时，在每一,个,SCLK,时钟的上升沿将,DIN,的一位数据移人,16,位移,寄存器。注意，二进制最高有效位被导前,移人。接着，,SCLK,的上升沿将,16,位移位寄存器的,10,位有效数据锁存于,l0,位,DAC,寄存器，供,DAC,电路进行转换；当片选,CS,为高电平时，串行输人数据不能被移人,l6,位移位寄存器。,注意,SCLK,的上升和下降都必须发生在,SCLK,为低电平期间。从图中可以看出，最大串行时钟速率为：,f,(sclk)max=1/Tw(CH)+Tw(CS)=14MHz,2024/9/29 15:20:10,8,TLC5615,的时序图,2024/9/29 15:20:10,9,2,、两种,工作方式,从内部功能框图可以,看出，,16,位移位寄存器分为高,4,位,虚拟位、低,2,位填充位,以及,1,0,位,有效位。在单,片,TLC5615,工作时，只需要向,16,位移位寄存器按,先后输入,10,位,有效位和低,2,位填充位，,2,位填充位,数据,任意，这是第一种方式，即,l2,位数据序列。第二,种方式,为级联方式，即,16,位数据序列，可以将本片,的,DOUT,接到下一片的,DIN,，需要向,16,位,移位寄存器,按先后输入高,4,位虚拟位,、,10,位有效位和低,2,位填充,位，由于增加了高,4,位虚拟位，所以需要,16,个时钟脉冲。无论,工作在哪一种方式，输出电压为,：,Vout=Vrefin N,1024,其中，,Vrefin,是参考电压，,N,为输入的,二进制数,。,2024/9/29 15:20:10,10,6,、,TLC5615,与,AT89C1051,单片机,接口,1,、硬件,连接,AT89C1051,的是低压、高性能,CMOS 8,位微机,with1K,字节的闪存编程和只读存储器,(PEROM),。设备是生产的高密度非易失性存储器使用爱特梅尔公司技术和兼容行业标准通过,mcs51,汇编语言指令集。通过结合,aversatile 8,位,CPU,使用,Flash,在一个单片芯片,爱特梅尔,公司,AT89C1051,是一个权力的微机提供一个高度灵活的和符合成本效益的解决方案,manyembedded,控制,应用程序。,2024/9/29 15:20:10,11,AT89C1051,与,TLC5615,硬件接口,2024/9/29 15:20:10,12,2,、软件编程,#include,sbit SCK = P15;/,脉冲引脚定义,sbit CS = P16;/,片选引脚定义,sbit DIN = P17;/,数据引脚定义,/TLC5615,数模转换程序,void TLC1549(unsigned int x,),unsigned,char y;,CS = 1;,SCK = 0;,DIN = 0;,CS = 0;,x=x6; /,舍弃前,6,位,2024/9/29 15:20:10,13,for(y=0;y12;y+) /,从高到低发送, DIN = x,SCK = 1;,x = x1;,SCK = 0,;,CS=1;,void main( ) /,主程序,unsigned,int V_dat=0;,unsigned char i;,loop1:,if(V_dat614) V_dat+=10;,else V_dat=0;,TLC1549(V_dat); /,数模转换,i=10;,while(i-);,goto loop1,;,2024/9/29 15:20:10,14,本接口的硬件结构十分简单，编程也不麻烦,，工作,稳定，只是速度受到执行程序所需时间的,限制,，但在一般控制仪表,中没有问题,的。这是,串行,DAC,与并行,DAC,相比所不可避免的缺陷。,2024/9/29 15:20:10,15,7,、用,keil-c,软件编译调试并生成,hex,文件,2024/9/29 15:20:10,16,8,、用,Proteus,软件仿真运行,电路连接图如下,在,Proteus,软件执行程序,并用虚拟示波器观察,2024/9/29 15:20:10,17,Proteus,仿真界面抓图,2024/9/29 15:20:10,18,数字虚拟示波器观察到的锯齿波形,2024/9/29 15:20:10,19,在,Proteus,软件执行程序,并用虚拟示波器观察。从,图,实际,观察可以看到,电压值,为,/,格,6=3V,。理论分析,电路,连接图,硬件电路中稳压二极管稳压为,2.5V,软件编程最大数值,为,614,计算最大输出,电压,22.5V614/1024=3V=3000mV,。结合实,际观察和理论分析,可以知道,设计是正确的,。,2024/9/29 15:20:10,20,