TLC2543引脚、功能及时序中文资料转
TLC2543引脚、功能及时序中文资料(转)
应用 2010-01-26 10:03:30 阅读825 评论0 字号:大中小
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
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:
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
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，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。 TLC2543串行A/D转换器
模块采用TI公司的TLC2543 12位串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，且价格适中。其特点有: (1)12位分辨率A/D转换器;
(2)在工作温度范围内10μs转换时间;
(3)11个模拟输入通道;
(4)3路内置自测试方式;
(5)采样率为66kbps;
(6)线性误差+1LSB(max)
(7)有转换结束(EOC)输出;
(8)具有单、双极性输出;
(9)可编程的MSB或LSB前导;
(10)可编程的输出数据长度。
TLC2543的引脚排列如图1所示。图1中AIN0,AIN10为模拟输入端;
为片选端;DIN 为串行数据输入端;DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端;EOC为转换结束端;CLK为I/O时钟;REF+为正基准电压端;REF-为负基准电压端;V为电源;GND为地 CC
TLC2543的使用方法
2(1 控制字的格式
控制字为从DATAINPUT端串行输入的8位数据，它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度、输出数据的格式。其中高4位(D7,D4)决定通道号，对于0通道至10通道，该4位分别为
0000,1010H，当为1011,1101时，用于对TLC2543的自检，分别测试(V，，V,)/2、V,、V，的REFREFREFREF值，当为1110时，TLC2543进入休眠状态。低4位决定输出数据长度及格式，其中D3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8位，11表示输出数据长度为16位，其他为12位。D1决定输出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先送出。D0决定输出数据是单极性(二进制)还是双极性(2的补码)，若为单极性，该位为0，反之为1。
2(2 转换过程
上电后，片选CS必须从高到低，才能开始一次工作周期，此时EOC为高，输入数据寄存器被置为0，输出数据寄存器的内容是随机的。
开始时，CS片选为高，I/O CLOCK、DATA INPUT被禁止，DATA OUT 呈高阻状，EOC为高。使CS变低，I/OCLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脱离高阻状态。12个时钟信号从I/OCLOCK端依次加入，随着时钟信号的加入，控制字从DATAINPUT一位一位地在时钟信号的上升沿时被送入TLC2543(高位先送入)，同时上一周期转换的A/D数据，即输出数据寄存器中的数据从DATAOUT一位一位地移出。TLC2543收到第4个时钟信号后，通道号也已收到，此时TLC2543开始对选定通道的模拟量进行采样，并保持到第12个时钟的下降沿。在第12个时钟下降沿，EOC变低，开始对本次采样的模拟量进行A/D转换，转换时间约需10μs，转换完成后EOC变高，转换的数据在输出数据寄存器中，待下一个工作周期输出。此后，可以进行新的工作周期。
3 TLC2543与单片机的接口和采集程序
目前使用的51系列单片机没有SPI接口，为了与TLC2543接口，可以用软件功能来实现SPI的功能，其硬件接口如图2所示。本示例采用延时进行采集，故省去了EOC引脚的接口。
浙公网安备 33021202002483