基于I2C總線(xiàn)接口的AD芯片PCF8591設計

1 引言

I2C總線(xiàn)是Philips公司推出的串行總線(xiàn)，整個(gè)系統僅靠數據線(xiàn)（SDA）和時(shí)鐘線(xiàn)（SCL）實(shí)現完善的全雙工數據傳輸，即CPU與各個(gè)外圍器件僅靠這兩條線(xiàn)實(shí)現信息交換。I2C總線(xiàn)系統與傳統的并行總線(xiàn)系統相比具有結構簡(jiǎn)單、可維護性好、易實(shí)現系統擴展、易實(shí)現模塊化標準化設計、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

在一個(gè)完整的單片機系統中，A/D轉換芯片往往是必不可少的。PCF8591是一種具有I2C總線(xiàn)接口的A/D轉換芯片。在與CPU的信息傳輸過(guò)程中僅靠時(shí)鐘線(xiàn)SCL和數據線(xiàn)SDA就可以實(shí)現。

2 芯片介紹

PCF8591是具有I2C總線(xiàn)接口的8位A/D及D/A轉換器。有4路A/D轉換輸入，1路D/A模擬輸出。這就是說(shuō)，它既可以作A/D轉換也可以作D/A轉換。A/D轉換為逐次比較型。引腳圖如圖1所示。結構圖如圖2所示。電源電壓典型值為5V。
AIN0～AIN3：模擬信號輸入端。
A0～A3：引腳地址端。
VDD、VSS：電源端。
（2.5～6V）
SDA、SCL：I2C總線(xiàn)的數據線(xiàn)、時(shí)鐘線(xiàn)。
OSC：外部時(shí)鐘輸入端，內部時(shí)鐘輸出端。
EXT：內部、外部時(shí)鐘選擇線(xiàn)，使用內部時(shí)鐘時(shí)EXT接地。
AGND：模擬信號地。
AOUT：D/A轉換輸出端。
VREF：基準電源端。

3 應用

3.1 器件總地址

PCF8591采用典型的I2C總線(xiàn)接口器件尋址方法，即總線(xiàn)地址由器件地址、引腳地址和方向位組成。飛利蒲公司規定A/D器件地址為1001。引腳地址為A2A1A0，其值由用戶(hù)選擇，因此I2C系統中最多可接23=8個(gè)具有I2C總線(xiàn)接口的A/D器件。地址的最后一位為方向位R/ ，當主控器對A/D器件進(jìn)行讀操作時(shí)為1，進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)為0?？偩€(xiàn)操作時(shí)，由器件地址、引腳地址和方向位組成的從地址為主控器發(fā)送的第一字節。