单片机DA和AD转换实验.ppt
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1、锐志志电子子RZ-51V20开开发板板视频教教程程六合一多功能六合一多功能扩展板套件展板套件讲解解第十二第十二讲1.锐志志电子子RZ-51V20开开发板板视频教教程程n nAD/DA转换(PCF8591)n n数字旋转编码开关n n无线遥控模块n n超声波测距n nPS2键盘/鼠标2.PCF8591(I2C总线通通讯)I I2 2C C总线总线是是PhilipsPhilips公司推出的串行公司推出的串行总线总线,整个系,整个系统仅统仅靠数据靠数据线线(SDASDA)和)和时钟线时钟线(SCLSCL)实现实现完善的完善的全双工数据全双工数据传输传输,即,即CPUCPU与各个外与各个外围围器件器件
2、仅仅靠靠这这两条两条线实现线实现信息交信息交换换。I I2 2C C总线总线系系统统与与传统传统的并行的并行总线总线系系统统相比具有相比具有结结构构简单简单、可、可维护维护性好、易性好、易实实现现系系统扩统扩展、易展、易实现实现模模块块化化标标准化准化设计设计、可靠性、可靠性高等高等优优点。点。PCF8591PCF8591是一种具有是一种具有I2CI2C总线总线接口的接口的A/DA/D转换转换芯芯片。在与片。在与CPUCPU的信息的信息传输过传输过程中程中仅仅靠靠时钟线时钟线SCLSCL和数据和数据线线SDASDA就可以就可以实现实现。3.PCF8591引脚引脚n nPCF8591PCF859
3、1是具有是具有是具有是具有I2CI2C总线总线接口的接口的接口的接口的8 8位位位位A/DA/D及及及及D/AD/A转换转换器。有器。有器。有器。有4 4路路路路A/DA/D转换输转换输入,入,入,入,1 1路路路路D/AD/A模模模模拟输拟输出。出。出。出。这这就是就是就是就是说说,它既可以作,它既可以作,它既可以作,它既可以作A/DA/D转换转换也可以作也可以作也可以作也可以作D/AD/A转换转换。A/DA/D转换为转换为逐次比逐次比逐次比逐次比较较型。型。型。型。n n引脚引脚引脚引脚图图如如如如图图1 1所示。所示。所示。所示。结结构构构构图图如如如如图图2 2所示。所示。所示。所示。
4、n n电电源源源源电压电压典型典型典型典型值为值为5V5V。AIN0AIN0AIN3AIN3:模:模:模:模拟拟信号信号信号信号输输入端。入端。入端。入端。A0A0A3A3:引脚地址端。:引脚地址端。:引脚地址端。:引脚地址端。VDDVDD、VSSVSS:电电源端。(源端。(源端。(源端。(2.52.56V6V)SDASDA、SCLSCL:I2CI2C总线总线的数据的数据的数据的数据线线、时钟线时钟线。OSCOSC:外部:外部:外部:外部时钟输时钟输入端,内部入端,内部入端,内部入端,内部时钟输时钟输出端。出端。出端。出端。n nEXTEXT:内部、外部:内部、外部:内部、外部:内部、外部时钟
5、选择线时钟选择线,使用内部,使用内部,使用内部,使用内部时钟时时钟时EXTEXT接地。接地。接地。接地。n nAGNDAGND:模:模:模:模拟拟信号地。信号地。信号地。信号地。AOUTAOUT:D/AD/A转换输转换输出端。出端。出端。出端。VREFVREF:基准:基准:基准:基准电电源端。源端。源端。源端。4.5.n nPCF8591PCF8591采用典型的采用典型的I2CI2C总线总线接口器件接口器件寻寻址方法,即址方法,即总线总线地址由器件地址由器件地址、引脚地址和方向位地址、引脚地址和方向位组组成。成。飞飞利蒲公司利蒲公司规规定定A/DA/D器件地址器件地址为为10011001。引脚
6、地址引脚地址为为A2A1A0A2A1A0,其,其值值由用由用户选择户选择,因此,因此I2CI2C系系统统中最多可接中最多可接23=823=8个具有个具有I2CI2C总线总线接口的接口的A/DA/D器件。地址的最后一位器件。地址的最后一位为为方向位方向位R/R/,当主控器当主控器对对A/DA/D器件器件进进行行读读操作操作时为时为1 1,进进行写操作行写操作时为时为0 0。总线总线操作操作时时,由器件地址、引脚地址和方向位,由器件地址、引脚地址和方向位组组成的从地址成的从地址为为主控器主控器发发送的第送的第一字一字节节。3.23.2控制字控制字控制字控制字节节控制字控制字节节用于用于实现实现器件
7、的各种功能,如模器件的各种功能,如模拟拟信号由哪几个通道信号由哪几个通道输输入等。入等。控制字控制字节节存放在控制寄存器中。存放在控制寄存器中。总线总线操作操作时为时为主控器主控器发发送的第二字送的第二字节节。其格式如下所示:其格式如下所示:6.n n其中:其中:其中:其中:D1D1、D0D0两位是两位是两位是两位是A/DA/D通道通道通道通道编编号:号:号:号:0000通道通道通道通道0 0,0101通道通道通道通道1 1,1010通道通道通道通道2 2,1111通道通道通道通道3 3D2D2自自自自动动增益增益增益增益选择选择(有效位(有效位(有效位(有效位为为1 1)D5D5、D4D4模
8、模模模拟拟量量量量输输入入入入选择选择:0000为为四路四路四路四路单单数入、数入、数入、数入、0101为为三路差分三路差分三路差分三路差分输输入、入、入、入、1010为单为单端与差分配合端与差分配合端与差分配合端与差分配合输输入、入、入、入、1111为为模模模模拟输拟输出允出允出允出允许许有效有效有效有效当系当系当系当系统为统为A/DA/D转换时转换时,模,模,模,模拟输拟输出允出允出允出允许为许为0 0。模。模。模。模拟拟量量量量输输入入入入选择选择位取位取位取位取值值由由由由输输入方式决定:四路入方式决定:四路入方式决定:四路入方式决定:四路单单端端端端输输入入入入时时取取取取0000,
9、三路差分,三路差分,三路差分,三路差分输输入入入入时时取取取取0101,单单端与差分端与差分端与差分端与差分输输入入入入时时取取取取1010,二路差分,二路差分,二路差分,二路差分输输入入入入时时取取取取1111。最低两位。最低两位。最低两位。最低两位时时通道通道通道通道编编号号号号位,当位,当位,当位,当对对0 0通通通通/道的模道的模道的模道的模拟拟信号信号信号信号进进行行行行A/DA/D转换时转换时取取取取0000,当,当,当,当对对1 1通道的模通道的模通道的模通道的模拟拟信号信号信号信号进进行行行行A/DA/D转换时转换时取取取取0101,当,当,当,当对对2 2通道的模通道的模通道
10、的模通道的模拟拟信号信号信号信号进进行行行行A/DA/D转换时转换时取取取取1010,当,当,当,当对对3 3通道的模通道的模通道的模通道的模拟拟信号信号信号信号进进行行行行A/DA/D转换时转换时取取取取1111。在在在在进进行数据操作行数据操作行数据操作行数据操作时时,首先是主控器,首先是主控器,首先是主控器,首先是主控器发发出起始信号,然后出起始信号,然后出起始信号,然后出起始信号,然后发发出出出出读寻读寻址址址址字字字字节节,被控器做出,被控器做出,被控器做出,被控器做出应应答后,主控器从被控器答后,主控器从被控器答后,主控器从被控器答后,主控器从被控器读读出第一个数据字出第一个数据字
11、出第一个数据字出第一个数据字节节,主,主,主,主控器控器控器控器发发出出出出应应答,主控器从被控器答,主控器从被控器答,主控器从被控器答,主控器从被控器读读出第二个数据字出第二个数据字出第二个数据字出第二个数据字节节,主控器,主控器,主控器,主控器发发出出出出应应答答答答一直到主控器从被控器中一直到主控器从被控器中一直到主控器从被控器中一直到主控器从被控器中读读出第出第出第出第n n个数据字个数据字个数据字个数据字节节,主控器,主控器,主控器,主控器发发出非出非出非出非应应答信号,最后主控器答信号,最后主控器答信号,最后主控器答信号,最后主控器发发出停止信号。出停止信号。出停止信号。出停止信号
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