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MAX5822芯片的原理和應用

企業：控制網行業：輸配電
點擊數：2640 發布時間：2006-08-11 15:45:35
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MAX5822是MAXIM公司推出的新型12位的D/A芯片，它利用I2C總線進行數據的傳輸，電路設計和接口非常簡單。介紹了這種新型的D/A芯片的電氣特性、工作原理和使用方法，并給出了一個實際應用的例子和程序。

1．概述

MAX5822是美信（MAXIM）公司推出的一種新型的I²C總線的12位的D/A芯片。它主要有一下特點：

●超低功耗。當VDD=3.6V時，電流為115 A，當VDD＝5.5V時，電流為135 A;

●休眠模式下電流僅為300nA;

●只需單極性2.7V~5.5V的電源供電;

●高達400kHz的I²C總線的數據傳輸;

●斯密特觸發輸入

●軌對軌的輸出緩沖放大;

●休眠情況下，有三種可軟件編程控制的輸出阻抗;

●上電復位并將輸出清零.

2．內部結構及原理

MAX5822的引腳功能排列如表1所。圖1所示是 MAX5822的內部電路原理圖。

MAX5822有兩路12位的D/A轉換的輸出，內部主要由五部分電路組成即 I²C總線接口電路、12位輸入寄存器、12位DAC寄存器、12位D/A轉換電路以及休眠電路。D/A轉換電路由電阻陣列和開關組成。在進行D/A轉換時，通過寫入不同的編碼和地址，可以直接將數據寫入12位DAC寄存器立刻進行D/A轉換而更新輸出，也可以將數據寫入12位輸入寄存器而不更新輸出。

表1 MAX5822的引腳功能

引腳號	引腳名稱	引腳說明
1	VDD	電源（＋5）
2	GND	地
3	ADD	最低位地址片選端
4	SCL	I²C時鐘信號線
5	SDA	I²C數據信號線
6	REF	參考電壓輸入
7	OUTA	D/A轉換輸出A路
8	OUTB	D/A轉換輸出B路

在對MAX5822進行操作時，先發送其地址和讀/寫命令，對于MAX5822來說其地址是011100X，最低位地址X由ADD來決定，然后發送C0~C3（命令位）以及D/A數據的高四位，最后再發送低八位數據。C0~C3是命令位，它決定對哪個寄存器進行讀寫，以及是否進行D/A轉換。

圖1 MAX5822內部電路原理圖

3．I²C通訊的基本格式

I²C總線是一種二線式的串行通信總線，最初由Philips公司在1992年推出。在I²C總線中，串行數據線(SDA)和串行時鐘線(SCL)傳送各種芯片之間的信息。SDA和SCL都為雙向信號線，當總線空閑時，SCL和SDA線都是高。I²C總線的通信是從START狀態開始，START狀態表示如下：當SCL為高時，SDA線上由高到低跳變。隨后進入數據的傳送狀態，對應傳送的每個數據位都產生一個時鐘脈沖。在時鐘為高期間，SDA線上的數據必須穩定。只有當SCL線上的時鐘信號為低時才能改變數據線的狀態。傳送完八位數據以后，從機會產生ACKNOWLEDGE信號，即在時鐘脈沖期間拉低SDA線。當所有的數據傳送結束以后，主機會產生STOP狀態。STOP狀態如下：當SCL為高時，SDA線上由低到高的跳變。圖2說明了I²C通信的基本格式。

圖2 I²C通信的基本格式

在I²C中，通信是基于地址的。總線上的每個芯片具有唯一的地址，信息可以從總線上的任何地方發送到具有某個地址的芯片。

4．應用舉例

MAX5822接口電路簡單，本例利用PIC單片機的普通I/O口與MAX5822的數據線和時鐘線連接，用軟件模擬I²C通信的時序。接口電路如圖3所示。PIC單片機作為主機，MAX5822作為從機，完成D/A轉換輸出。SCL，SDA分別與PIC16C65的E0和E1口連接。

圖3 MAX5822 接口電路

程序的流程圖如圖4，第一條虛線以前是PIC單片機(主機)產生START狀態，然后發送8位數據，判斷MAX5822(從機)是否產生ACKNOWLEDGE信號，如果不想繼續進行通信可以由PIC單片機產生STOP狀態，如第二條虛線一下所示。

對于MAX5822來說，PIC單片機先產生START信號，然后先發送地址位01110000，最低位0表示要對其進行寫操作，然后發送C3~C0和D11~D8，接著發送D7~D0，最后由PIC單片機產生STOP狀態。

圖4 程序流程圖

參考文獻：

[1] 竇振中 PIC系列單片機原理和程序設計

[2] Michael J.Pont 時間觸發嵌入式系統設計模式

[3] MAX5822 DATASHEET

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