TLC2543与51单片机接口设计及应用解析

本文档详细介绍了如何将AD转换器TLC2453与51单片机进行接口设计。TLC2453是一款由TI公司生产的12位串行模数转换器，适用于节省I/O资源的51系列单片机，具有高分辨率和广泛应用场景。 TLC2453的主要特点包括： 1. 提供12位的分辨率，确保了较高的转换精度。 2. 快速转换时间，可在10微秒内完成，在工作温度范围内表现稳定。 3. 设计有11个模拟输入通道，满足多通道测量需求。 4. 支持3种自测试模式，便于调试和校准。 5. 最大采样率为66kbps，适合实时数据采集。 6. 具有线性误差±1LSBmax，保证了转换的准确性。 7. 提供转换结束输出EOC信号，方便系统判断转换完成。 8. 可选择单极性和双极性输出，适应不同应用场景。 9. 支持可编程的MSB或LSB前导，允许用户根据需要配置数据输出格式。 10. 可编程输出数据长度，增加了设计的灵活性。 TLC2453有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，引脚排列如图1所示，具体引脚功能见表1。接口时序设计中，TLC2543可以通过四种传输方法实现12位分辨率的转换，转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。在每次转换开始时需要一个片选（CS）脉冲，或者在转换序列开始时保持低电平直至转换结束。图2和图3展示了两种不同的时序安排。 在实际应用中，TLC2543常用于智能仪器仪表，如便携式数据记录仪、医用仪器和电力检测仪表。在电力监控显示屏的案例中，TLC2543作为A/D转换器，将电压和电流值转化为数字信号，配合CPU（如GMS90C32）进行数字处理，以及LED显示驱动器（如PS7219）显示监测数据。硬件接口设计需要考虑51系列单片机如GMS90C32可能不带SPI或其他兼容接口，因此需要额外的电路来实现通信。 5.1硬件部分，GMS90C××系列单片机需要通过特定的接口方案与TLC2453连接，以实现数据的传输和控制。软件部分则涉及到初始化设置、转换启动、数据读取以及中断处理等程序编写，确保整个系统的协调运行。 综上，TLC2453与51单片机的接口设计是一项涉及硬件电路设计和软件编程的综合任务，其成功实施能实现高效、精确的模拟信号数字化，为各种应用提供可靠的数据支持。