tlc2543详细使用说明
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1 引言
实验和工程实际中我们要进行大量的数据处理。运用单片机采集 系统能很好的解决这些问题。基本的采集系统一般由 MCU,A/D,PC 构成，MCU是整个系统的核心，A/D是数据的源头，PC是数据的归 宿地。A/D转换器的选择直接关系到采集精度是否理想。现在
TLC2543这款A/D转换器运用很广泛。TLC2543是TI公司的12位
串行模数转换器，使用开关电容逐次 逼近技术完成A/D转换过程。 由于是串行输入结构 , 能够节省 51 系列单片机 I/O 资源;且价格适 中 , 分辨率较高。
2 TLC2543的引脚排列及说明
(1) TLC2543 的封装形式
TLC2543的封装形式：DB、DW或 N封装以及FN封装，这两种封装的引脚的排列及说
明见图 1 。
⑵TLC2543的简要工作过程
TLC2543的工作过程分为两个周期：1/0周期和转换周期。
a） I/O周期
I/O周期由外部提供的I/O CLOCK定义，延续8 12或16个时钟周期，决 定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。
I 在I/O CLOCK的前8个脉冲的上升沿，以MSB前导方式从 DATA INPUT
端输入8位数据流到输入寄存器。其中前 4位为模拟通道地址，控制14 通道模拟多路器从11个模拟输入和三个内部测电压中选通一路送到采样 保持电路,该电路从第4个I/O CLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行 采样，直到最后一个I/O CLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数 与输出数据长度（位数）同时由输入数据的D3 D2位选择为& 12或16。 当工作于12或16位时，在前8个时钟脉冲之后，DATA INPUT无效。
l在DATA OU端串行输出8、12或16位数据。当CS保持为低时，第一 个数据出现在EOC勺上升沿。若转换由CS控制,则第一个输出数据发生 在CS的下降沿。这个数据串是前一次转换的结果，在第一个输出数据位 之后的每个后续位均由后续的I/O时钟下降沿输出。 A 140 ( 1 Woe AN1 2
19 ]£(X
A N2：
| n 苗 jifOCLDCiC
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17 1 DATA INPUT
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RET* b) 转换周期
在I/O周期的最后一个I/O CLOC下降沿之后，EOC变低，采样值保持不变
转换周期开始 , 片内转换器对采样值进行逐次逼近式 A/D 转换, 其工作由 与I/O CLOCK同步的内部时钟控制。转换完成后 EOC变高，转换结果锁存 在输出数据寄存器中 , 待下一个 I/O 周期输出。 I/O 周期和转换周期交替 进行,
从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。
3 接口时序
可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率，每次转换和 数据传递可以使用 12 或 16 个时钟周期。
一个片选(CS)脉冲要插到每次转换的开始处，或是在转换时序的 开始处变化一次后保持为低 , 直到时序结束。
图 2显示每次转换和数据传递使用 16个时钟周期和在每次传递周 期之间插入的时序 , 图 3 显示每次转换和数据传递使用 16 个时钟 周期, 仅在每次转换序列开始处插入一次时序。
4硬、软件设计
4.1 硬件设计
MAX323为RS-232收发器，简单易用，单+5V电源供电，仅需外接几
个电容即可完成从 TTL电平到RS-232电平的转换;AT89C52为51
系列的芯片，使用方便可靠。引脚排列如图4、图5所示。
PDIP naPi.or
CREXJPI iC
Pi.ac F13C PI<
r
P1.7T
RS1C (RXO)
FaoC COO)
Pair
P3.s u
(ITflijPast
(10( P3.4 C
nnPasE 阿：g「 (f®(pa.7C
XT心匚
KTAllC
GHDT
□ VCG
JPQOWJQ) □ Po 1
□ PO 3 CADS)
JP03CAD3) 十0斗(AD4)
3 Pa5 tA0S)
□ Poe(AMj
□ PQ7 CAD7)
□ RHffP
□ AL£/Pnos □ PSEff
□ P27
(A1£)
□ CA14|
□ PzatAia)
JPS^fAlE)
□ P9 3(A11}
□ P22 CA1C)
^PS.1 SB)
3 F^Q £Ae)
硬件电路原理图如下图6所示:
C14
CF
12 OUT 3ND
IlOUT
R1IN
R10UT
TIDT
T2IN
R20UT 在设计制作时要注意如下 3 个问题:
(1) 电源去耦
当使用TLC2543这种12位A/D器件时,每个模拟IC的电源端必须 用一个0.1 的陶瓷电容连接到地，用作去耦电容。在噪声影响
较大的环境中，建议每个电源和陶瓷电容端并一个10 H的钽电容, 这样能够减小噪声的影响。
(2) 接地
对模拟器件和数字器件 , 电源的地线回路必须分开 , 以防止数字部 分的噪声电流通过模拟地回路引入 , 产生噪声电压 , 从而对模拟信 号产生干扰。 所有的地线回路都有一定的阻抗 , 因此地线要尽可能 宽或用地线平面 , 以减小阻抗 , 连线应当尽可能短 , 如果使用开关 电源,
则开关电源要远离模拟器件。
(3) 电路板布线
使用TLC2543时一定要注意电路板的布线，电路板的布线要确保数
字信号和模拟信号隔开 , 模拟线和数字线特别是时钟信号线不能 互相平行，也不能在TLC2543芯片下面布数字信号线。
4.2 软件编程
单片机程序主要包括串行数据采集模块“ DATA_AD和串行数据 传输模块“ RS232”, 调试所用到的显示子程序在此略去。 TLC2543的通道选择和方式数据为8位，其功能为：D7、D6 D5和
D4用来选择要求转换的通道，D7D6D5D4=000(时选择0通
道,D7D6D5D4=000时选择1通道，依次类推；D3和D2用来选择输
出数据长度，本程序选择输出数据长度为12位,即D3D2=00或
D3D2=10;D1,D0选择输入数据的导前位，D1D0=00选择高位导前。
TLC2543在每次I/O周期读取的数据都是上次转换的结果，当前的 转换结果在下一个I/O周期中被串行移出。第一次读数由于内部 调整,读取的转换结果可能不准确，应丢弃。(这里只给出A/D程序)
file://TLC2543/ A/D转换用程序用C51编写。
#defi ne uchar un sig ned char
#defi ne uint un sig ned int
file://==========AD/ 采样模块============
sbit CLOCK =P1A1;
sbit D_IN =P1A2;
sbit D_OUT =P1A3;
sbit _CS =P1A4;
uint read2543(uchar port) file:// 从/TLC2543 读取采样值，
file:// 形/参port是采样的通道号
{
uint data ad; uint data i; uchar data al=0,ah=0;
CLOCK=0;
_CS=0;
for(i=0;i<8;i++) file:// 前/8 个 CLOCK
{
D_IN=(bit)(port&0x80);
if(i<4)
{
if (D_OUT) ah =0x01;
ah<<=1;
}
else
{
if(D_OUT) al =0x01; al<<=1;
}
port<<=1;
CLOCK=0;CLOCK=1;
}
for (i=0;i<4;i++) file:// 填/ 充 4 个 CLOCK
{
if(D_OUT) al =0x01;
al<<=1; CLOCK=0;CLOCK=1;
} _CS=1;
ad=(uint)ah;ad«=8;ad 二al; file:// 得/ 到 AD值
return (ad);
}
5 结束语
实际运行证明，用TLC2543芯片对数据进行采集预定的功能已经实
现。同时用C51编写的程序以后有很好的移植性。
