tlc2543详细使用说明复习进程.docx
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tlc2543详细使用说明复习进程
tlc2543详细使用说明
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1 引言
实验和工程实际中我们要进行大量的数据处理。
运用单片机采集系统能很好的解决这些问题。
基本的采集系统一般由MCU,A/D,PC构成,MCU是整个系统的核心,A/D是数据的源头,PC是数据的归宿地。
A/D转换器的选择直接关系到采集精度是否理想。
现在TLC2543这款A/D转换器运用很广泛。
TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,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,分辨率较高。
2 TLC2543的引脚排列及说明
（1）TLC2543的封装形式
TLC2543的封装形式:
DB、DW或N封装以及FN封装,这两种封装的引脚的排列及说明见图1。
（2）TLC2543的简要工作过程
TLC2543的工作过程分为两个周期:
I/O周期和转换周期。
a）I/O周期
I/O周期由外部提供的I/OCLOCK定义,延续8、12或16个时钟周期,决定于选定的输出数据长度。
器件进入I/O周期后同时进行两种操作。
l 在I/OCLOCK的前8个脉冲的上升沿,以MSB前导方式从DATAINPUT端输入8位数据流到输入寄存器。
其中前4位为模拟通道地址,控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和三个内部测电压中选通一路送到采样保持电路,该电路从第4个I/OCLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行采样,直到最后一个I/OCLOCK脉冲的下降沿。
I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度（位数）同时由输入数据的D3、D2位选择为8、12或16。
当工作于12或16位时,在前8个时钟脉冲之后,DATAINPUT无效。
l 在DATAOUT端串行输出8、12或16位数据。
当CS保持为低时,第一个数据出现在EOC的上升沿。
若转换由CS控制,则第一个输出数据发生在CS的下降沿。
这个数据串是前一次转换的结果,在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的I/O时钟下降沿输出。
b）转换周期
在I/O周期的最后一个I/OCLOCK下降沿之后,EOC变低,采样值保持不变,转换周期开始,片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D转换,其工作由与I/OCLOCK同步的内部时钟控制。
转换完成后EOC变高,转换结果锁存在输出数据寄存器中,待下一个I/O周期输出。
I/O周期和转换周期交替进行,从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。
3 接口时序
可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率,每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。
一个片选（CS）脉冲要插到每次转换的开始处,或是在转换时序的开始处变化一次后保持为低,直到时序结束。
图2显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期和在每次传递周期之间插入的时序,图3显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期,仅在每次转换序列开始处插入一次时序。
4 硬、软件设计
4.1 硬件设计
MAX3232为RS-232收发器,简单易用,单+5V电源供电,仅需外接几个电容即可完成从TTL电平到RS-232电平的转换;AT89C52为51系列的芯片,使用方便可靠。
引脚排列如图4、图5所示。
硬件电路原理图如下图6所示:
在设计制作时要注意如下3个问题:
（1）电源去耦
当使用TLC2543这种12位A/D器件时,每个模拟IC的电源端必须用一个0.1μF的陶瓷电容连接到地,用作去耦电容。
在噪声影响较大的环境中,建议每个电源和陶瓷电容端并一个10μF的钽电容,这样能够减小噪声的影响。
（2）接地
对模拟器件和数字器件,电源的地线回路必须分开,以防止数字部分的噪声电流通过模拟地回路引入,产生噪声电压,从而对模拟信号产生干扰。
所有的地线回路都有一定的阻抗,因此地线要尽可能宽或用地线平面,以减小阻抗,连线应当尽可能短,如果使用开关电源,则开关电源要远离模拟器件。
（3）电路板布线
使用TLC2543时一定要注意电路板的布线,电路板的布线要确保数字信号和模拟信号隔开,模拟线和数字线特别是时钟信号线不能互相平行,也不能在TLC2543芯片下面布数字信号线。
4.2软件编程
单片机程序主要包括串行数据采集模块“DATA_AD”和串行数据传输模块“RS232”,调试所用到的显示子程序在此略去。
TLC2543的通道选择和方式数据为8位,其功能为:
D7、D6、D5和D4用来选择要求转换的通道,D7D6D5D4=0000时选择0通道,D7D6D5D4=0001时选择1通道,依次类推;D3和D2用来选择输出数据长度,本程序选择输出数据长度为12位,即D3D2=00或D3D2=10;D1,D0选择输入数据的导前位,D1D0=00选择高位导前。
TLC2543在每次I/O周期读取的数据都是上次转换的结果,当前的转换结果在下一个I/O周期中被串行移出。
第一次读数由于内部调整,读取的转换结果可能不准确,应丢弃。
（这里只给出A/D程序）
file:
//TLC2543/A/D转换用程序用C51编写。
#defineucharunsignedchar
#defineuint unsignedint
file:
//==========AD/采样模块============//
sbitCLOCK=P1^1;
sbitD_IN =P1^2;
sbitD_OUT=P1^3;
sbit_CS =P1^4;
uintread2543（ucharport）file:
//从/TLC2543读取采样值,file:
//形/参port是采样的通道号
{
uintdataad;uintdatai;
uchardataal=0,ah=0;
CLOCK=0;
_CS=0;
for（i=0;i<8;i++）file:
//前/8个CLOCK
{
D_IN=（bit）（port&0x80）;
if（i<4）
{
if（D_OUT）ah=0x01;
ah<<=1;
}
else
{
if（D_OUT）al=0x01;
al<<=1;
}
port<<=1;
CLOCK=0;CLOCK=1;
}
for（i=0;i<4;i++）file:
//填/充4个CLOCK
{
if（D_OUT）al=0x01;
al<<=1;
CLOCK=0;CLOCK=1;
}
_CS=1;
ad=（uint）ah;ad<<=8;ad=al;file:
//得/到AD值
return（ad）;
}
5 结束语
实际运行证明,用TLC2543芯片对数据进行采集预定的功能已经实现。
同时用C51编写的程序以后有很好的移植性。
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