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8位串行模数转换器TLC549的应用1.概述TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATAOUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，TLC549为40000次/s。总失调误差最大为±0.5LSB，典型功耗值为6mW。采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，VREF-接地，VREF+－VREF-≥1V，可用于较小信号的采样。2.芯片简介2.1TLC549的内部框图和管脚名称TLC549的内部框图和引脚名称如图1所示。2.2极限参数TLC549的极限参数如下：●电源电压：6.5V；●输入电压范围：0.3V～VCC＋0.3V；●输出电压范围：0.3V～VCC＋0.3V；●峰值输入电流(任一输入端)：±10mA；●总峰值输入电流(所有输入端)：±30mA；●工作温度：TLC549C：0℃～70℃TLC549I：－40℃～85℃TLC549M：－55℃～125℃3.工作原理TLC549均有片内系统时钟，该时钟与I/OCLOCK是独立工作的，无须特殊的速度或相位匹配。其工作时序如图2所示。当CS为高时，数据输出(DATAOUT)端处于高阻状态，此时I/OCLOCK不起作用。这种CS控制作用允许在同时使用多片TLC549时，共用I/OCLOCK，以减少多路(片)A/D并用时的I/O控制端口。一组通常的控制时序为：(1)将CS置低。内部电路在测得CS下降沿后，再等待两个内部时钟(4MHZ，250ns)上升沿和一个下降沿后，然后确认这一变化，最后自动将前一次转换结果的最高位(D7)位输出到DATAOUT端上。2*250ns=0.5us(2)前四个I/OCLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5个位(D6、D5、D4、D3)，片上采样保持电路在第4个I/OCLOCK下降沿开始采样模拟输入。(3)接下来的3个I/OCLOCK周期的下降沿移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位，(4)最后，片上采样保持电路在第8个I/OCLOCK周期的下降沿将移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位。保持功能将持续4个内部时钟周期，然后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换。第8个I/OCLOCK后，CS必须为高，或I/OCLOCK保持低电平，这种状态需要维持36个内部系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成。如果CS为低时I/OCLOCK上出现一个有效干扰脉冲，则微处理器/控制器将与器件的I/O时序失去同步；若CS为高时出现一次有效低电平，则将使引脚重新初始化，从而脱离原转换过程。在36个内部系统时钟周期结束之前，实施步骤(1)－(4)，可重新启动一次新的A/D转换，与此同时，正在进行的转换终止，此时的输出是前一次的转换结果而不是正在进行的转换结果。若要在特定的时刻采样模拟信号，应使第8个I/OCLOCK时钟的下降沿与该时刻对应，因为芯片虽在第4个I/OCLOCK时钟下降沿开始采样，却在第8个I/OCLOCK的下降沿开始保存。4.应用接口及采样程序TLC549可方便地与具有串行外围接口(SPI)的单片机或微处理器配合使用，也可与51系列通用单片机连接使用。与51系列单片机的接口如图3所示。其采样程序框图如图4所示，实际应用程序清单如下：初始化：SETBP1.2；置CS为1。CLRP1.0；置I/OCLOCK为零。MOVR0，＃00H；移位计数为零。A/D过程：A/DP：CLRP1.2NOP；等待1.4μs，NOP数根据晶振情况选择NXT：SETBP1.0MOVC，P1.1RLCACLRP1.0INCR0CJNER0，＃8，NXTMOVR0，＃00SETBP1.2MOVDTSVRM，A；DTSVRM：DATASAVERAM.RETTLC549片型小，采样速度快，功耗低，价格便宜，控制简单.适用于低功耗的袖珍仪器上的单路A/D或多路并联采样。