带串行控制的10位模数转换器TLC1549在8051系统中的应用

一、概述
　　
TLC1549是美国德州仪器公司生产的10位模数转换器。它采用CMOS工艺，具有内在的采样和保持，采用差分基准电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，总不可调整误差达到±1LSB Max（4.8mV）等特点。



1.2TLC1549的工作温度范围内（自然通风）极限参数如下：

电源电压范围：
-0.5～6.5V
输入电压范围：
-0.3～VCC+0.3V
输出电压范围：
-0.3～VCC+0.3V
正基准电压：
VCC+0.1V
负基准电压：
-0.1V
峰值输入电流（任何输入端）：
±20mA
峰值总输入电流（所有输入端）：
±30mA
工作温度范围（自然通风）：
TLC1549C
0～70℃
TLC1549I
-40～80℃
TLC1549M
-65～125℃

二、工作原理
　　
在芯片选择（CS）无效情况下，I/O CLOCK 最初被禁止且DATA OUT 处于高阻状态。当串行接口把CS拉至有效时，转换时序开始允许I/O CLOCK 工作并使DATA OUT 脱离高阻状态。串行接口然后把I/O CLOCK 序列提供给I/O CLOCK 并从DATA OUT 接收前次转换结果。I/O CLOCK 从主机串行接口接收长度在10和16个时钟之间的输入序列。开始10个I/O 时钟提供采样模拟输入的控制时序。

在CS的下降沿，前次转换的MSB出现在DATA OUT端。10位数据通过DATA OUT 被发送到主机串行接口。为了开始转换，最少需要10个时钟脉冲。如果I/O CLOCK 传送大于10个时钟长度，那么在的10个时钟的下降沿，内部逻辑把DATA OUT 拉至低电平以确保其余位的值为零。在正常进行的转换周期内，规定时间内CS端高电平至低电平的跳变可终止该周期，器件返回初始状态（输出数据寄存器的内容保持为前次转换结果）。由于可能破坏输出数据，所以在接近转换完成时要小心防止CS被拉至低电平。时序图如图2。



三、应用介绍
　　
3.1 TLC1549的理想转换特性如图3所示。



(1) 此曲线基于下列假设：VREF+和VREF-已被调整以便从数字0至1跳变的电压（VZT）为0.0024V，满度跳变电压（VFT）为4.908V。1LSB=4.8mV。

(2) 满度值（VFS）是指其额定中点（midstep）值具有最高的绝对值的那级台阶。零度值（VZS）是指其额定中点（midstep）值等于零的那级台阶。

3.2
TCL1549典型串行接口

3.3
应用程序

#include "d:\c51\inc\stdlib.h"
#define byte unsigned char
data int result;
sbit cs_ad=
0xa4;
sbit dout=
0xa3;
sbit clk=
0xa2;
void delay(void)
//延时子程序
{ data byte i,j;

for(i=0;i<255;i++)

{ for(j=0;j<255;j++) ; }
}
main()
{ data byte i;

number1:
cs_ad=1;
//禁止I/O CLOCK
cs_ad=0;

//开启控制电路，使能DATA OUT和I/O CLOCK
result=0;
//清转换变量

for(i=0;i<10;i++)
//采集10次 ，即10bit

{ clk=0;

result*=2;

if(dout) result++;

clk=1;

}

delay();

cs_ad=1; ;;;;
//DATA OUT 返回到高阻状态而终止序列

result1=result;
//转换后的数值存放在变量result1中

goto number1;
//重新去采集