单通道串行输出A/D芯片TLC1549接口技术
（一）TLC1549概述
1.TLC1549特性
TLC1549系列是美国德州仪器公司生产的逐次逼近型10位A/D转换器。该系列提供了与主处理器串行端口的3线接口，分别是片选
输入/输出时钟（I/O CLOCK）和数据输出（DATA OUT）。TLC1549系列采用CMOS工艺，其功耗较低，具有自动采样保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰等功能，而且开关电容设计使在满刻度时总误差最大仅为±1LSB（4.8m V），因此广泛应用于模拟量和数字量的转换电路。
TLC1549系列包括TLC1549C、TLC1549I、TLC1549M。其工作温度分别为0～70℃、-40～+85℃和-55～+125℃。TLC1549系列的开关电容设计可在整个工作温度范围内实现低误差的转换。TLC1549M片内自动产生转换时钟脉冲，转换时间不大于21μs，单电源供电（+5V），最大工作电流仅为2.5mA。以下主要介绍TLC1549M。
2.TLC1549M引脚功能
TLC1549 M有DIP（双列直插式）和FK（陶瓷无引线芯片载体）两种封装形式。其中，DIP封装的引脚排列如图7-23所示。引脚功能如下：
图7-23 TLC1549M DIP封装的引脚
片选，低电平有效。
ANALOG IN：模拟信号输入端，驱动源阻抗应不大于1kΩ。接至ANALOG IN的外部驱动源应具有≥10mA的电流驱动能力。
I/O CLOCK：I/O时钟，下降沿输出数据，最大频率可达2.1MHz。
DATA OUT：转换后的数字信号输出，
时，呈现高阻；
时，在时钟作用下将数据由高到低依次输出。
REF+：正参考电源。
REF-：负参考电源。
VCC：正电源（4.5V≤VCC≤5.5V），通常取5V。
GND：接地端。除非另有说明，所有电压测量值均相对于GND而言。
（二）TLC1549的工作原理
1.TLC1549的工作方式
TLC1549有6种工作方式，见表7-5。其中方式1和方式3属同一类型，方式2和方式4属同一类型。一般来说，时钟频率I/O CLOCK高于280k Hz时，可认为是快速工作方式；低于280k Hz时，可认为是慢速工作方式。因此，如果不考虑I/O CLOCK周期大小，方式5与方式3相同，方式6与方式4相同。
表7-5 TLC1549的6种工作方式
2.TLC1549的时序
方式1为经典工作方式，下面仅对工作方式1作详细介绍，其工作时序如图7-24所示。
图7-24 方式1工作时序
在芯片选择
无效情况下，I/O CLOCK被禁止，DATA OUT处于高阻状态。
当
有效时，转换时序开始，允许I/O CLOCK工作，并使DATA OUT脱离高阻状态。
TLC1549的I/O CLOCK可由单片机产生。在
的下降沿时刻，前次转换的MSB出现在DATA OUT引脚，供单片机接收。如果连续进行A/D转换，TLC1549能在前次转换结果输出的过程中，同时完成本次转换的采样。如果I/O CLOCK的时钟频率为2.1MHz，则完成一次A/D转换的时间大约为26μs。如果采用连续模拟信号进行采样转换，其转换速率则更高。
方式3和方式1相比较，所不同的是在第10个脉冲之后，I/O CLOCK再产生1～6个脉冲，
开始无效。这几个脉冲只要仍在转换时间间隔内，就不影响数据输出。这样工作方式为单片机的操作控制和编程提供了便利条件。
方式2的
一直保持低电平有效，且在转换时间间隔（21μs）内，I/O CLOCK保持低电平。这时，DATA OUT也为低电平。转换时间间隔结束后，转换结果的最高位自动输出。
方式4与方式2相比较，是在转换时间间隔内再产生1～6个脉冲，并不影响数据输出。
（三）TLC1549与89C51单片机接口
1.硬件连接
TLC1549M与89C51的SPI接口电路如图7-25所示。89C51单片机的P3.0和P3.1引脚分别与TLC1549的
和I/O CLOCK相连，TLC1549的DATA OUT端输出的二进制数由单片机的P3.2读入，VCC与REF+接+5V，模拟输入电压为0～5V。
图7-25 TLC1549M与89C51的接口电路
2.软件编程
89C51读取TLC1549中10位数据程序如下：
