PCF8591的DA转换及程序设计.pptx

PCF8591的D/A转换及程序设计

PCF8591的关键单元是D/A转换器。该器件进行D/A转换是通过I2C总线的写入方式操作完成的，其数据操作格式如图所示I2C总线数据操作格式其中S位为I2C总线的起动信号位，第一个字节SLAW为主控器件（即单片机）发送的PCF8591地址选择字节，第二个字节CONBYT为主控器件发送的PCF8591控制字节，data1~datan为待转换的二进制数字，A为一个字节传送完毕由PCF8591产生的应答信号，P为主机发送的I2C总线停止信号位D/A转换数据操作格式

任务7-2中的ex7_2.c程序中的DAC_PCF8591()函数中给出了以上D/A转换的代码，左图给出了其流程I2C总线数据操作格式D/A转换流程图

I2C总线操作时序及程序设计单片机编程控制I2C器件的工作主要包括两部分，一是按照时序图和上述各操作说明编写基本I2C时序函数；二是根据每个器件的特性编写应用函数，调用基本时序函数完成数据的读写功能下面根据I2C总线的操作时序，编写PCF8591相应的操作程序

时钟和数据转换SDA总线上的数据仅在SCL为低电平期间数据可能改变，如图所示。如果在SCL高电平期间数据发生改变，表示定义“开始”或“停止”两种状态输出数据：当数据（包括地址和数据）由单片机送往PCF8591芯片时，称为输出数据（写数据）。数据总是按字节（8位）逐位串行输出，每个时钟脉冲输出一位。SDA总线上的数据应在SCL低电平期间改变（输出），在SCL高电平期间稳定。51单片机可利用串行输出字节函数IICSendByte（）来实现输出（写）一个字节数据的操作，具体函数参见程序ex7_2.co模数转换速度控制I2C总线操作时序及程序设计

时钟和数据转换输入数据：当单片机从PCF8591芯片的数据线上读取数据时，称为输入数据（读数据）。数据总是按字节（8位）逐位串行输入，每个时钟脉冲输入一位。同样的，PCF8591芯片在SCL低电平期间将数据送往SDA总线，在SCL高电平期间SDA总线上的数据稳定，可供接口设备读取。51单片机可利用串行输入字节函数IICReceiveByte（），来实现输入（读）一个字节数据的操作，具体函数参见程序ex7_2.c模数转换速度控制I2C总线操作时序及程序设计

开始状态（START）SCL处于高电平时，SDA从高电平转向低电平，表示一个“开始”状态。该状态表示一种操作的开始，因此必须在所有命令之前执行，如图所示51单片机可利用开始函数iic_start（）实现一个开始操作，具体函数参见程序ex7_2.c起始信号与结束信号时序I2C总线操作时序及程序设计停止状态（STOP）SCL处于高电平时，SDA由低电平转向高电平表示一个“停止”状态。该状态表示一种操作的结束并将终止所有通信，如图所示51单片机可利用停止函数iic_stop（）来实现停止操作，具体函数参见程序ex7_2.c

确认应答（ACK）所有地址和数据以8位二进制码形式串行输入/输出PCF8591。PCF8591在收到每个地址或数据码之后，置SDA为低电平作为确认应答，该确认应答发生于第9个时钟周期，如图所示应答信号时序I2C总线操作时序及程序设计

确认应答（ACK）当单片机向PCF8591发送完8位数据后，程序将产生第9个时钟脉冲，并从SDA线读入应答位ACK，此时ACK位的状态即为PCF8591的响应状态。当ACK=1时，表示PCF8591尚未接收到数据或内部定时写周期尚未结束，不能进行下一步的操作；当ACK=0时，表示PCF8591已接收到数据或内部定时写周期结束，可以进行下一步的操作。应答函数check_ACK（）参见程序ex7_2.cI2C总线操作时序及程序设计应答信号时序

D/A转换程序设计D/A转换流程图如图所示。代码参见ex7_2.cI2C总线操作时序及程序设计D/A转换流程图