电子常识
TLC549是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。
TLC549主要特征
①8位分辨率A/D转换器,总不可调整误差≤±0.5LSB。
②采用三线串行方式与微处理器接口。
③片内提供4MHz内部系统时钟,并于操作控制用的外部I/OCLOCK相互独立。
④有片内采样保持电路,转换时间≤17us,包括存取与转换时间、转换速率达40000次/秒。
⑤差分高阻抗基准电压输入,其范围是:1V≤差分基准电压≤Vcc+0.2V。
⑥宽电源范围:3V~6.5V,低功耗,当片选信号/CS为低,芯片选中处于工作状态。
1、TLC549的管脚图
2、TLC549管脚功能
REF+:正基准电压输入2.5V≤REF+≤Vcc+0.1。
REF-:负基准电压输入端,-0.1V≤REF-≤2.5V。且要求:(REF+)-(REF-)≥1V。
VCC:系统电源3V≤Vcc≤6V。
GND:接地端。
/CS:芯片选择输入端,要求输入高电平VIN≥2V,输入低电平VIN≤0.8V。
DATAOUT:转换结果数据串行输出端,与TTL电平兼容,输出时高位在前,低位在后。
ANALOGIN:模拟信号输入端,0≤ANALOGIN≤Vcc,当ANALOGIN≥REF+电压时,转换结果为全“1”(0FFH),ANALOGIN≤REF-电压时,转换结果为全“0”(00H)。
I/OCLOCK:外接输入/输出时钟输入端,同于同步芯片的输入输出操作,无需与芯片内部系统时钟同步。
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)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)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,
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。
TLC549的极限参数如下:
●电源电压:6.5V;
●输入,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℃
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
图3 与51系列单片机的接口图
图4 采样程序框图
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