串行DA转换实验
实验一串行D/A转换实验
实验目的
1、了解串行D/A TLC5615的功能与特性
2、理解串行D/A TLC5615的工作时序
3、掌握串行D/A TLC5615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
1、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4-34 TLC5615内部结构图
2、TLC5615的时序
TLC5615接口时序兼容SPI、QSPI、WSPI、Microwire。如图4-35所示。
图4-35 TLC5615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4-36 TLC5615数据格式
3、 TLC5615串行D/A 电路连接
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。
4、 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
图4-38 TLC5615驱动程序流程图
图4-37 TLC5615电路板
实验内容
1、三角波程序：
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define CS_1 P2=0xff; //片选信号关
#define CS_0 P2=0x00; //开
sbit SCLK=P1^7; //时钟输入位
sbit DIN=P1^5;
uint DAvalue=0; //数据输入位
/*********************************
DA转换函数
**********************************/
void DA_conver(uint DAdata)
{
uchar i;
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
*****************************************/
void main()
{
// DAvalue=512;
while(1)
{
for(DAvalue=16;DAvalue<993;DAvalue+=16)//根据电压出去=电压基准*（N/1024）得出加数规律{
DA_conver(DAvalue); //调用D/A转换函数
delay1ms(5); //延时 }
if(DAvalue=1008)
{
DA_conver(DAvalue); //调用D/A转换函数
for(;DAvalue>0;DAvalue-=16)
{
DA_conver(DAvalue);
delay1ms(5);
}
}
}
}
输出波形
问题：请问老师为什么输出的波形图有时会呈阶梯状？
2、正弦波
#include
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define CS_1 P2=0xff; //片选信号关
#define CS_0 P2=0x00; //开
sbit SCLK=P1^7; //时钟输入位
sbit DIN=P1^5;
uint DAvalue=0; //数据输入位
code unsigned char Sin[128]={
64,67,70,73,76,79,82,85,88,91,94,96,99,102,104,106,
109,111,113,115,117,118,120,121,123,124,125,126,126,
127,127,127,127,127,127,127,126,126,125,124,123,121,
120,118,117,115,113,111,109,106,104,102,99,96,94,91,
88,85,82,79,76,73,70,67,64,60,57,54,51,48,45,42,39,
36,33,31,28,25,23,21,18,16,14,12,10,9,7,6,4,3,2,1,
1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,2,3,4,6,7,9,10,12,14,16,18,21,23,
25,28,31,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60};//正弦波数据
/****************************************
主函数
*****************************************/
void main()
{
// DAvalue=512;
uint i;
while(1)
{
i++;
if(i==128)i=0; //取128个点
DAvalue=Sin[i]; //传递正弦值
DA_conver(DAvalue); //调用D/A函数
delay1ms(5);
}
}
输出波形
问题：请问老师我采用查表的方式实现，为什么下降的波形有时还是会不正常？
1、显示学号：
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define CS_1 P2=0xff; //片选信号关
#define CS_0 P2=0x00; //开
sbit SCLK=P1^7; //时钟输入位
sbit DIN=P1^5;
uint DAvalue=0; //数据输入位
void DA_conver(uint DAdata)
{ uchar i;
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SCLK=0;
}
void main()
{
DAvalue=778;
while(1)
{ DA_conver(DAvalue); //调用D/A转换函数
delay1ms(5); //延时 }
}