AT89S52单片机通用数据采集装置的设计+流程图(7)

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3.4.2 PCF8591的特性
①　单独供电
②　PCF8591的操作电压范围2.5V-6V
③　低待机电流
④　通过I²C总线串行输入/输出
⑤　PCF8591通过3个硬件地址引脚寻址
⑥　PCF8591的采样率由I²C总线速率决定
⑦　4个模拟输入可编程为单端型或差分输入
⑧　自动增量频道选择
⑨　PCF8591的模拟电压范围从VSS到VDD
⑩　PCF8591内置跟踪保持电路

图3.4 PCF8591管脚图
表3.4.2 PCF8591管脚说明
引脚引脚序号引脚功能
AIN0 1 模拟量输入方式
AIN1 2
AIN2 3
AIN3 4
A0 5 模拟通道选择
A1 6
A2 7
VSS 8 负电源电压
SDA 9 数据信号
SCL 10 时钟信号
OSC 11 振荡器
EXT 12 振荡器输入的外部内部转换
AGND 13 模拟接地端
VREF 14 输入的参考电压
AOUT 15 模拟量输出
VDD 16 正的电源电压
3.4.3 PCF8591功能描述
1) 地址
I2C总线系统中的每一片PCF8591通过发送有效地址到该器件来激活，该地址包括固定部分和可编程部分。可编程部分必须根据地址引脚A0. A1和A2来设置。在I2C总线协议中地址必须是起始条件作为第一个字节发送。地址字节的最后一位是用于设置以后数据传输方向的读写位。
表3.4.3地址
1 0 0 1 A2 A1 A0 R/W
2) 控制字
发送到PCF8591的第二个字节将被存储在控制寄存器，用于控制器件功能，控制寄存器的高半字节用于容许模拟输出，和将模拟输入编程为单端或差分输入。低半字节选择一个由高半字节定义的模拟输入通道。如果自动增量（auto-increment）标志置1，每次AD转换后通道号将自动增加。
如果自动增量（auto-increment）模式是使用内部振荡器的应用中所需要的，那么控制字节中模拟输出容许标志应置1.这要求内部振荡器持续运行，因此要防止振荡器启动延时的转换错误结果。模拟输出容许标志可以在其他时候复位以减少静态功耗。
选择一个不存在的输入通道将导致分配最高可用的通道号。所以，如果自动增量（auto-increment）被置1，下一个被选择的通道将总是通道0.两个半字节的最高有效位（即第7位和第3位）是留给未来的功能，必须设置为逻辑0.控制寄存器的所有位在上电复位后被复位为逻辑0.DA转换器和振荡器在节能时被禁止。模拟输出被切换到高阻态。
3) AD转换
AD转换器采用逐次逼近转换技术，在AD转换周期将临时使用片上DA转换器和高增益比较器。一个AD转换周期总是开始于发送一个有效模式地址给PCF8591之后，AD转换周期在应搭时钟脉冲的后沿触发，所选通道的输入电压采样保存到芯片并被转换为对应的8位二进制码。