如何正确使用TLC549？

摘要： TLC549是一款由德州仪器（TI）公司生产的8位串行模数转换器（ADC），它以其低价位、高性能和简便的接口方式广泛应用于各种电子系统中，下面将详细介绍TLC549的使用方法，包括...

TLC549是一款由德州仪器（TI）公司生产的8位串行模数转换器（ADC），它以其低价位、高性能和简便的接口方式广泛应用于各种电子系统中，下面将详细介绍TLC549的使用方法，包括其特性、引脚配置、工作原理、时序控制以及与微控制器的连接示例。

一、TLC549的特性

高精度：TLC549是一款8位ADC，能够实现精确的模拟信号转换。

内部参考电压：集成了内部参考电压和运算放大器，无需外部参考电压，提高了测量精度。

低功耗：在工作模式下功耗非常低，适合低功率应用。

SPI接口：采用串行外围接口（SPI）进行数据传输，与微控制器和其他数字设备兼容。

可编程采样率：采样率可以通过控制输入引脚进行编程，以满足不同应用的要求。

二、引脚配置与功能

三、工作原理与时序控制

TLC549的工作原理基于逐次逼近法，通过内部的采样保持电路和比较器，将模拟信号转换为数字信号，其工作时序如下：

1、初始化：将/CS置为高电平，使DATA OUT处于高阻状态，此时I/O CLOCK不起作用。

2、启动转换：将/CS置为低电平，内部电路在测得/CS下降沿后，等待两个内部时钟上升沿和一个下降沿后，确认变化并将前一次转换结果的最高位（D7）输出到DATA OUT端。

3、数据输出：在前四个I/O CLOCK周期的下降沿，依次移出第2至第5个位（D6至D3），同时在第4个I/O CLOCK下降沿开始采样模拟输入，接下来的三个I/O CLOCK周期的下降沿，依次移出第6至第8个位（D2至D0），在第8个I/O CLOCK下降沿，片上采样保持电路进入保持状态并启动A/D转换。

4、保持与转换：保持功能持续四个内部系统时钟周期后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换，在此期间，/CS必须保持高电平或I/O CLOCK保持低电平，以维持转换过程。

5、读取结果：转换完成后，可以从DATA OUT端读取8位数字结果。

四、与微控制器的连接示例

以51系列单片机为例，介绍TLC549与微控制器的连接方式及采样程序框图，假设使用P1.2作为/CS引脚，P1.0作为I/O CLOCK引脚，P1.1作为DATA OUT引脚。

1. 硬件连接

将TLC549的/CS引脚连接到单片机的P1.2引脚。

将TLC549的I/O CLOCK引脚连接到单片机的P1.0引脚。

将TLC549的DATA OUT引脚连接到单片机的P1.1引脚。

根据需要连接模拟信号输入端（ANALOG IN）和电源引脚。

2. 软件编程

以下是一个简单的采样程序框图和部分代码示例：

; 初始化
SETB P1.2   ；置/CS为1
CLR P1.0    ；置I/O CLOCK为零
MOV R0，#00H ；移位计数为零
; A/D转换过程
A/DP:  CLR P1.2      ；启动转换
NOP          ；等待1.4μs（根据晶振情况调整）
NXT:   SETB P1.0     ；产生I/O CLOCK脉冲
MOV C， P1.1      ；读取DATA OUT数据
RLC A          ；移位
CLR P1.0       ；恢复I/O CLOCK
INC R0         ；移位计数加1
CJNE R0，#8，NXT ；判断是否完成8位数据传输
SETB P1.2      ；结束转换，置/CS为1
MOV DTSVRM，A  ；保存转换结果到指定内存单元
RET           ；返回

五、常见问题解答

Q1: TLC549的电源电压范围是多少？

A1: TLC549的电源电压范围是2.7V至5.5V，在这个范围内，TLC549可以正常工作并提供稳定的模拟信号转换功能，如果电源电压超出这个范围，可能会损坏芯片或导致转换结果不准确，在使用TLC549时，务必确保电源电压在其规定的范围内。

Q2: TLC549如何与微控制器进行通信？

A2: TLC549通过串行外围接口（SPI）与微控制器进行通信，它使用三条口线（CLK、CS、DATA OUT）与微控制器相连，CLK是串行时钟输入，用于同步数据的传输；CS是芯片选择输入，用于选择TLC549进行通信；DATA OUT是数据输出端，用于输出转换后的数字信号，在通信过程中，微控制器通过控制这三条口线的电平变化来实现对TLC549的读写操作。