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DAC7512是TI公司生產的具有內置緩沖放大器的低功耗單片12位數模轉換器｡其片內高精度的輸出放大器可獲得滿幅(供電電源電壓與地電壓間)任意輸出｡DAC7512帶有一個時鐘達30MHz的通用三線串行接口,因而可接入高速DSP｡其接口與SPI､QSPI､Microwire及DSP接口兼容,因而可與intel系列單片機､Motorola系列單片機直接連接而無需任何其它接口電路｡ 由于DAC7512串行數模轉換器可選擇供電電源來作為參考電壓,因而具有很寬的動態輸出范圍,此外,DAC7512數模轉換器還具有三種關斷工作模式｡正常工作狀態下,DAC7512在5V電壓下的功耗僅為0.7mW,而省電狀態下的功耗為1μW｡因此,低功耗的DAC7512無疑是便攜式電池供電設備的理想器件｡ 1 主要特性 DAC7512的主要特點如下: ●微功耗,5V時的工作電流消耗為135μA(DAC7512); ●在掉電模式時,如果采用5V電源供電,其電流消耗為135nA,而采用3V供電時,其電流消耗僅為50nA; ●供電電壓范圍為+2.7V~+5.5V; ●上電輸出復位后輸出為0V; ●具有三種關斷工作模式可供選擇,5V電壓下的功耗僅為0.7mW; ●帶有低功耗施密特輸入串行接口 ; ●內置滿幅輸出的緩沖放大器; ●具有SYNC中斷保護機制｡ 2 引腳功能 采用SOT23-5封裝的DAC7512的引腳排列如圖1所示｡其引腳定義如下: VOUT:芯片模擬輸出電壓; GND:器件內所有電路的地參考點; VDD:供電電源,直流+2.7V~+5.5V; DIN:串行數據輸入; SCLK:串行時鐘輸入; SYNC:輸入控制信號(低電平有效)｡ 3 內部結構 DAC7512的組成框圖如圖2所示｡圖中的輸入控制邏輯用于控制DAC寄存器的寫操作,掉電控制邏輯與電阻網絡一起用來設置器件的工作模式,即選擇正常輸出還是把輸出端與緩沖放大器斷開,而接入固定電阻｡芯片內的緩沖放大器具有滿幅輸出特性,可驅動2kΩ及1000pF的并聯負載｡ 4 接口工作模式 DAC7512采用三線制(SYNC,SCLK及DIN)串行接口, 其串行寫操作時序如圖3所示｡寫操作開始前,SYNC要置低,DIN的數據在串行時鐘SCLK的下降沿依次移入16位寄存器｡在串行時鐘的第16個下降沿到來時,將最后一位移入寄存器,可實現對工作模式的設置及DAC內容的刷新,從而完成一個寫周期的操作｡此時,SYNC可保持低電平或置高,但在下一個寫周期開始前,SYNC必須轉為高電平并至少保持33ns?以便SYNC有時間產生下降沿來啟動下一個寫周期｡若 SYNC在一個寫周期內轉為高電平,則本次寫操作失敗,寄存器強行復位｡由于施密特緩沖器在SYNC高電平時的電流消耗大于低電平時的電流消耗,因此,在兩次寫操作之間,應把SYNC置低以降低功耗｡ DAC7512的片內移位寄存器寬度為16位,其中DB15､DB14是空閑位,DB13､DB12是工作模式選擇位､DB11~DB0是數據位｡器件內部帶有上電復位電路｡上電后,寄存器置0,所以DAC7512處于正常工作模式,模擬輸出電壓為0V｡ DAC7512的四種工作模式可由寄存器內的DB13､DB12來控制｡其控制關系如表1所列｡ 表1 DAC7512的工作模式選擇 DB13 DB12 工 作 模 式 0 0 工 作 模 式 0 1 掉電模式 輸出端1kΩ到地 1 0 輸出端100kΩ到地 1 1 高阻 掉電模式下,不僅器件功耗要減小,而且緩沖放大器的輸出級通過內部電阻網絡接到1kΩ､100kΩ或開路｡而處于掉電模式時,所有的線性電路都斷開,但寄存器內的數據不受影響｡ 5 與微處理器的接口 DAC7512與8051微控制器的接口如圖4所示｡圖中,8051的TXD驅動DAC7512的SCLK,而RXD則驅動DAC7512的串行數據線｡設計時可用8051的一個I/O位(如P3.3)作為SYNC信號｡在數據傳輸期間,P3.3要保持低電平｡由于8051的TXD腳輸出時是低位在前,而DAC7512片內寄存器接收時是高位在前,故在傳送數據前,應當用軟件把數據調整好｡ 由于8051一次只能傳輸8位數據｡因此,在一個寫周期內,應當用8個時鐘在其下降沿把數據寫入DAC7512｡寫數據時,MSB在前｡由于DAC7512內有16位寄存器,故在寫完第一個字節后,P3.3仍然要保持低電平,以便傳輸第二個字節｡ |
