串行DA转换实验.doc

实验一串行D/A转换实验
实验目的
1、了解串行D/ATLC5615的功能与特性
2、理解串行D/ATLC5615的工作时序
3、掌握串行D/ATLC5615驱动程序编程
实验仪器
单片机开发板、万利仿真机、稳压电源、计算机
实验原理
TLC5615功能与特性
TLC5615为美国德州仪器公司1999年推出的产品，是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压值的两倍。带有上电复位功能，即把DAC寄存器复位至全零。其特点有：
（1）10位CMOS电压输出；
（2）5V单电源供电；
（3）与CPU三线串行接口；
（4）最大输出电压可达基准电压的二倍；
（5）输出电压具有和基准电压相同极性；
（6）建立时间12.5μs；
（7）内部上电复位；
（8）低功耗，最大仅1.75mW。
TLC5615内部结构图如图4-34所示。

图4-34TLC5615内部结构图
TLC5615的时序
TLC5615接口时序兼容SPI、QSPI、WSPI、Microwire。如图4-35所示。

图4-35TLC5615接口时序图
当片选信号有效时，串行接口可以输入数据。从图可知看出，当SCLK的正脉冲锁存输入的数据。串行数模转换器TLC5615的使用有两种方式，即级联方式和非级联方式。如不使用级联方式，DIN只需输入12位数据。DIN输入的12位数据中，前10位为TLC5615输入的D/A转换数据，且输入时高位在前，低位在后，后两位必须写入数值为零的低于LSB的位，因为TLC5615的DAC输入锁存器为12位宽。如果使用TL5615的级联功能，来自DOUT的数据需要输入16位时钟下降沿，因此完成一次数据输入需要16个时钟周期，输入的数据也应为16位。输入的数据中，前4位为高虚拟位，中间10位为D/A转换数据，最后2位为低于LSB的位为零。如图4-36所示。

图4-36TLC5615数据格式
TLC5615串行D/A电路连接
图4-37TLC5615电路板
实验电路如图4-37所示。TLC5615的片选信号由P2口经74LS138译码后给定。时钟线，数据线分别接P1.7、P1.5。参考电源为2.048V，这时输出电压最大值是4.096V。当需要级联时，只需把TLC5615的第4脚接到第2片的数据输入，时钟端、片选端只需并联即可。

TLC5615驱动程序设计
TLC5615的驱动程序主要是用软件模拟SPI接口（也可以用STC12C系例单片机的SPI接口输出）。首先设计出一次串行输出8位的SPI子程序，然后再按TLC5615规定的格式输出数据。流程图如图4-38所示。
软件SPI
输出一位数据
产生正脉冲
传输完成？
返回
Y
N
非级连D/A输出
输出高2位数据
输出低8位数据
输出2位0
返回
级连D/A输出
输出高2位数据
输出低8位数据
输出2位0
返回
输出4位0

图4-38TLC5615驱动程序流程图

实验内容
1、三角波程序：
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#defineCS_1P2=0xff;//片选信号关
#defineCS_0P2=0x00; //开
sbitSCLK=P1^7;//时钟输入位
sbitDIN=P1^5;
uintDAvalue=0;//数据输入位
/*********************************
DA转换函数
**********************************/
voidDA_conver(uintDAdata)
{
uchari;
DAdata<<=6; //移除高6位
CS_1; //片选无效
SCLK=0;
DIN=0;
CS_0; //片选有效
for(i=0;i<12;i++) //移入12位数据
{
DIN=(bit)(DAdata&0x8000);//取最高位
SCLK=1;
DAdata<<=1; //准备下一位
SCLK=0; //准备下一个上升沿
}
CS_1; //将10位有效数据压入寄存器中进行D/A转换
//P2=0xff;
SCLK=0;
}
/****************************************
主函数
*****************************************/
voidmain()
{
// DAvalue=512;
while(1)
{
for(DAvalue=16;DAvalue<99