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MAX5822芯片的原理和應(yīng)用

企業(yè)：控制網(wǎng) 行業(yè)：輸配電
點(diǎn)擊數(shù)：2751 發(fā)布時(shí)間：2006-08-11 15:45:35
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MAX5822是MAXIM公司推出的新型12位的D/A芯片，它利用I2C總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，電路設(shè)計(jì)和接口非常簡單。介紹了這種新型的D/A芯片的電氣特性、工作原理和使用方法，并給出了一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子和程序。

1．概述

MAX5822是美信（MAXIM）公司推出的一種新型的I²C總線的12位的D/A芯片。它主要有一下特點(diǎn)：

●超低功耗。當(dāng)VDD=3.6V時(shí)，電流為115 A，當(dāng)VDD＝5.5V時(shí)，電流為135 A;

●休眠模式下電流僅為300nA;

●只需單極性2.7V~5.5V的電源供電;

●高達(dá)400kHz的I²C總線的數(shù)據(jù)傳輸;

●斯密特觸發(fā)輸入

●軌對軌的輸出緩沖放大;

●休眠情況下，有三種可軟件編程控制的輸出阻抗;

●上電復(fù)位并將輸出清零.

2．內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理

MAX5822的引腳功能排列如表1所。圖1所示是 MAX5822的內(nèi)部電路原理圖。

MAX5822有兩路12位的D/A轉(zhuǎn)換的輸出，內(nèi)部主要由五部分電路組成即 I²C總線接口電路、12位輸入寄存器、12位DAC寄存器、12位D/A轉(zhuǎn)換電路以及休眠電路。D/A轉(zhuǎn)換電路由電阻陣列和開關(guān)組成。在進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，通過寫入不同的編碼和地址，可以直接將數(shù)據(jù)寫入12位DAC寄存器立刻進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換而更新輸出，也可以將數(shù)據(jù)寫入12位輸入寄存器而不更新輸出。

表1 MAX5822的引腳功能

引腳號	引腳名稱	引腳說明
1	VDD	電源（＋5）
2	GND	地
3	ADD	最低位地址片選端
4	SCL	I²C時(shí)鐘信號線
5	SDA	I²C數(shù)據(jù)信號線
6	REF	參考電壓輸入
7	OUTA	D/A轉(zhuǎn)換輸出A路
8	OUTB	D/A轉(zhuǎn)換輸出B路

在對MAX5822進(jìn)行操作時(shí)，先發(fā)送其地址和讀/寫命令，對于MAX5822來說其地址是011100X，最低位地址X由ADD來決定，然后發(fā)送C0~C3（命令位）以及D/A數(shù)據(jù)的高四位，最后再發(fā)送低八位數(shù)據(jù)。C0~C3是命令位，它決定對哪個(gè)寄存器進(jìn)行讀寫，以及是否進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。

圖1 MAX5822內(nèi)部電路原理圖

3．I²C通訊的基本格式

I²C總線是一種二線式的串行通信總線，最初由Philips公司在1992年推出。在I²C總線中，串行數(shù)據(jù)線(SDA)和串行時(shí)鐘線(SCL)傳送各種芯片之間的信息。SDA和SCL都為雙向信號線，當(dāng)總線空閑時(shí)，SCL和SDA線都是高。I²C總線的通信是從START狀態(tài)開始，START狀態(tài)表示如下：當(dāng)SCL為高時(shí)，SDA線上由高到低跳變。隨后進(jìn)入數(shù)據(jù)的傳送狀態(tài)，對應(yīng)傳送的每個(gè)數(shù)據(jù)位都產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖。在時(shí)鐘為高期間，SDA線上的數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定。只有當(dāng)SCL線上的時(shí)鐘信號為低時(shí)才能改變數(shù)據(jù)線的狀態(tài)。傳送完八位數(shù)據(jù)以后，從機(jī)會(huì)產(chǎn)生ACKNOWLEDGE信號，即在時(shí)鐘脈沖期間拉低SDA線。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)傳送結(jié)束以后，主機(jī)會(huì)產(chǎn)生STOP狀態(tài)。STOP狀態(tài)如下：當(dāng)SCL為高時(shí)，SDA線上由低到高的跳變。圖2說明了I²C通信的基本格式。

圖2 I²C通信的基本格式

在I²C中，通信是基于地址的。總線上的每個(gè)芯片具有唯一的地址，信息可以從總線上的任何地方發(fā)送到具有某個(gè)地址的芯片。

4．應(yīng)用舉例

MAX5822接口電路簡單，本例利用PIC單片機(jī)的普通I/O口與MAX5822的數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線連接，用軟件模擬I²C通信的時(shí)序。接口電路如圖3所示。PIC單片機(jī)作為主機(jī)，MAX5822作為從機(jī)，完成D/A轉(zhuǎn)換輸出。SCL，SDA分別與PIC16C65的E0和E1口連接。

圖3 MAX5822 接口電路

程序的流程圖如圖4，第一條虛線以前是PIC單片機(jī)(主機(jī))產(chǎn)生START狀態(tài)，然后發(fā)送8位數(shù)據(jù)，判斷MAX5822(從機(jī))是否產(chǎn)生ACKNOWLEDGE信號，如果不想繼續(xù)進(jìn)行通信可以由PIC單片機(jī)產(chǎn)生STOP狀態(tài)，如第二條虛線一下所示。

對于MAX5822來說，PIC單片機(jī)先產(chǎn)生START信號，然后先發(fā)送地址位01110000，最低位0表示要對其進(jìn)行寫操作，然后發(fā)送C3~C0和D11~D8，接著發(fā)送D7~D0，最后由PIC單片機(jī)產(chǎn)生STOP狀態(tài)。

圖4 程序流程圖

參考文獻(xiàn)：

[1] 竇振中 PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計(jì)

[2] Michael J.Pont 時(shí)間觸發(fā)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式

[3] MAX5822 DATASHEET

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