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不妨来看看这款A/D、D/A转换器，单芯片、低功耗

在这篇文章中 ， 小编将为大家带来恩智浦PCF8591 A/D和D/A转换器的相关报道 。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣 ， 不妨继续往下阅读哦 。
一、PCF8591概述
PCF8591是一款单芯片 ， 单电源低功耗8位CMOS数据采集设备 ， 具有四个模拟输入 ， 一个模拟输出和一个串行I2C总线接口 。三个地址引脚A0 ， A1和A2用于对硬件地址进行编程 ， 从而无需使用额外的硬件即可使用多达八个连接到I2C总线的设备 。通过两线双向I2C总线串行传输与设备之间的地址 ， 控制和数据 。
该器件的功能包括模拟输入多路复用 ， 片上跟踪和保持功能 ， 8位模数转换和8位数模转换 。最大转换率由I2C总线的最大速度给出 。
二、PCF8591详细介绍
1. 编址
通过向设备发送有效地址 ， 可以激活I2C总线系统中的每个PCF8591设备 。地址由固定部分和可编程部分组成 。可编程部分必须根据地址引脚A0 ， A1和A2进行设置 。在I2C总线协议中 ， 该地址始终作为起始条件之后的第一个字节发送 。地址字节的最后一位是读/写位 ， 用于设置后续数据传输的方向 。
2. 控制字节
发送到PCF8591设备的第二个字节存储在其控制寄存器中 ， 并且是控制设备功能所必需的 。控制寄存器的高半字节用于启用模拟输出 ， 并将模拟输入编程为单端或差分输入 。下半字节选择由上半字节定义的模拟输入通道之一(请参见图4) 。如果设置了自动递增标志 ， 则在每次A/D转换后通道号都会自动递增 。
如果在使用内部振荡器的应用中需要自动递增模式 ， 则必须在控制字节(位6)中设置模拟输出使能标志 。这使内部振荡器能够连续运行 ， 从而防止了由于振荡器启动延迟而导致的转换错误 。可以在其他时间复位模拟输出使能标志 ， 以减少静态功耗 。
选择不存在的输入通道会导致分配最高可用通道号 。因此 ， 如果设置了自动递增标志 ， 则下一个选定的通道始终为通道0 。两个半字节的最高有效位保留用于将来的功能 ， 必须将其设置为逻辑0 。上电复位(POR)之后在这种情况下 ， 控制寄存器的所有位均复位为逻辑0 。为了省电 ， D / A转换器和振荡器被禁用 。模拟输出切换到高阻抗状态 。
3. 数模转换
发送到PCF8591器件的第三个字节存储在DAC数据寄存器中 ， 并使用片上D / A转换器转换为相应的模拟电压 。该D / A转换器由电阻分压器链组成 ， 该电阻分压器链通过256个抽头和选择开关连接到外部基准电压 。抽头解码器将这些抽头之一切换到DAC输出线 ， 如下图所示 。
模拟输出电压由自动归零的单位增益放大器缓冲 。设置控制寄存器的模拟输出使能标志可打开或关闭此缓冲放大器 。在激活状态下 ， 输出电压将保持到发送另一个数据字节为止 。
片上D / A转换器也用于逐次逼近A/D转换 。为了在A/D转换周期内释放DAC ， 单位增益放大器配备了一个跟踪和保持电路 。该电路在执行A/D转换时保持输出电压 。
4. A/D转换
A/D转换器使用逐次逼近转换技术 。片上D / A转换器和高增益比较器在A/D转换周期中被暂时使用 。
向PCF8591器件发送有效的读取模式地址后 ， 总是开始A/D转换周期 。A/D转换周期在确认时钟脉冲的后沿触发 ， 并在传输前一转换结果的同时执行 ， 如下图所示 。
转换结果存储在ADC数据寄存器中 ， 等待发送 。如果设置了自动递增标志 ， 则选择下一个通道 。
在读周期中发送的第一个字节包含前一个读周期的转换结果代码 。在POR条件之后 ， 读取的第一个字节为80h 。最大的A/D转换速率由I2C总线的实际速度确定 。
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