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2009-07-30 13:19:30
一、引脚:
TLC2543为20脚DIP封装,引脚图如下图所示。
TLC2543具有4线制串行接口,分别为片选端(CS),串行时钟输入端(I/O CLOCK),串行数据输入端(DATA IN)和串行数据输出端(DATA OUT)。它可以直接与SPI器件进行连接,不需要其他外部逻辑。同时,它还在高达4MHz的串行速率下与主机进行通信。
TLC2543除了具有高速的转换速度外,片内还集成了14路多路开关。其中n路为外部模拟量输入,3路为片内自测电压输入。在转换结束后,EOC引脚变为高电平,转换过程中由片内时钟系统提供时钟,无需外部时钟。在AD转换器空闲期间,可以通过编程方式进入断电模式,此时器件耗电只有25pA。
二、控制字:
TLC2543的工作过程如下:首先在8、12或16时钟周期里向片内控制寄存器写入8位的控制字,控制字中的2位决定时钟长度,在最后一个时钟周期的下降沿启动AD转换过程,经过一段转换时间,在随后的8、12或16个时钟周期里,从DATA OUT脚读出数据。
控制字的定义见下表:
控制字的前四位(D7-D4)代表11个模拟通道的地址;当其为1100-1110时,选择片内检测电压;当其为1111时,为软件选择的断电模式,此时,AD转换器的工作电流只有25uA.
控制字的第3位和第4位(D3一D2)决定输出数据的长度,01表示输出数据长度为8位;11表示输出数据长度为16位;X1表示输出数据长度为12位,X可以为1或0。
控制字的第2位(D1)决定输出数据的格式,0表示高位在前,1表示低位在前。
控制字的第1位(D0)决定转换结果输出的格式。当其为0时,为无极性输出(无符号二进制数),即模拟电压为Vnef+,时,转换的结果为0FFFH;模拟电压为Vnef-时,转换的结果为0000H。
当其为1时,为有极性输出(有符号二进制数),即模拟电压高于(Vnef+-Vnef-)/2时符号位为0;模拟电压低于(Vnef+-Vnef-)/2时符号位为1;模拟电压为Vnef+时,转换的结果为03FFH;模拟电压为Vnef-时,转换的结果为0800H。模拟电压为(Vnef+-Vnef-)/2时,转换的结果为0000H。
三、工作时序 :
以MSB为前导, 用CS进行12个时钟传送的工作时序如下图所示。
1.上电时,EOC=“1”,CS=“1”
2.使CS下降,前次转换结果的MSB即A11位数据输出到Dout供读数。
3.将输入控制字的MSB位即C7送到Din,在CS之后tsu>=1.425us后,使CLK上升,将Din上的数据移入输入寄存器。
4.CLK下降,转换结果的A10位输出到Dout供读数。
5.在第4个CLK下降时,由前4个CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被译码,相应模入通道接通,其模入电压开始时对内部开关电容充电。
6.第8个CLK上升时,将Din脚的输入控制字C0位移入输入寄存器后,Din脚即无效。
7.第11个CLK下降,上次AD结果的最低位A0输出到Dout供读数。至此,I/O数据已全部完成,但为实现12位同步,仍用第12个CLK脉冲,且在其第12个CLK下降时,模入通道断开,EOC下降,本周期设置的AD转换开始,此时使CS上升。
8.经过时间tconv<=10us,转换完毕,EOC上升。
9.使CS下降,转换结果的MSB位B11输出到Dout供读数。
10.将新周期的输入控制字的MSB位D7送到Din,在CS下降之处,tSU时间处由CLK上升将Din数据移入输入寄存器。
11.CLK下降,将AD结果的B10位输出到Dout。
上电时,第一周期读取的Dout数据无效,应舍去。
注:
一和二选自《12位A/D转换器TLC2543及与89C51的接口》秦恩亮 李亚芬,《微计算机信息》2001年第17卷第2期;
三选自《串行12位A/D TLC2543及其应用》福建龙岩师专 杜开初,《通用元器件》