DAC芯片------TLV5636ID
? ?TLV5636是一个12位电压输出的DAC芯片，它的内部控制寄存器为16位，其中高4位是控制位，后12位是DAC的数据位。可以通过写入16位数据对芯片进行配置，
一、TLV5636ID介绍。
1.封装图
?2.各引脚意义
?(1)DIN：串行数据的输入管脚
(2)SCLK: DAC的时钟输入管脚
(3)CS:DAC芯片的片选信号，低电平有效。
(4)FS:同步信号。
(5)AGND:模拟地
(6)REF:DAC的外部参考电压输入，可通过编程选取内部基准还是外部基准电压。
(7)OUT:DAC芯片输出电压。电压计算为 V = 2 *（data）/(2*exp(12) = 4096)
(8) VDD:电源
3.内部结构电路
? 可以看到芯片的输入为DIN、SCLK、?、FS四个信号，在其内部有一个12位的数据锁存器，用于存放输入数据，另外2位的控制参考电压锁存器和2位功率和速度控制锁存器，共同构成16位输入数据。
4.TLV5636ID的时序图
?
? ?从数据手册上看，TLV5636ID的?最小时钟周期时间为50ns，也就是最大的时钟频率为20MHz，在编程的时候应该考虑到这个，一般SPI挂接在APB1或者APB2上，时钟周期拿STM32F103来说是72MHz/36MHz。通过对SPI设置分频系数来满足不超过20MHz的条件。
其中几个重要的时间如下：
a. TwH(FS):FS信号拉高持续时间，最低为半个时钟周期。FS信号非常重要，FS的下降沿告诉DAC芯片开始数据传输。所以在开启使能后必须要使得FS信号线产生一个下降沿信号
b.Tsu(D):数据准备时间。其实相当于数据稳定时间，这个时间最小为1/6个SPI时钟周期。
d.Tsu(H):数据有效时间。这段数据可以经SPI读取最小为1/10个SPI时钟周期。
e.Tsu(c16-cs):D0被采样后的第一个上升沿到CS拉高的最小时间，最小为1/10个SPI时钟周期。
5.串行接口
? TLV5636ID兼容3种接口如下：
各种接口协议下的连接如上图。
必须注意的是：TLV5636ID的工作必须拉低CS信号，其次要给FS信号一个下降沿，告诉数据传输开始，这样移位寄存器将数据移入（MSB，高位先移动,软件需设置成一样）锁存器中，在16个数据被采集完毕或者FS拉高后，数据将会输出到OUT端。?另外，如果是使用SPI接口时，需要对DAC芯片进行配置，所以写入的第一个数据是配置DAC的工作模式的，如果数据位宽是8位的，那么需要进行两次写操作，这个不必重复进行。配置完后可以进行正常的数据传输。
6.TLV5636ID的数据格式
?
二、软件编程
1.流程
? ? 根据前面的数据手册，为了方便，先用软件模拟SPI进行数据传输,硬件的还没有试。
第一步：初始化TLV5636ID，软件模拟的话就初始化个人选择的4个端口，分别代表DAC的DIN,SCLK,CS和FS信号。我选择的分别是PB15,PB13,PB12,PA6。
第二步：配置?SPI的工作模式，写入数据0xD003(外部输入基准电压),使用内部的基准电压时写入数据0xD002或者0xD000。
第三步：写入需要写入的数据。(数据时一次性的，只为了测试DAC芯片的输出功能是否正常)
2.代码
//tlv5636.h
#ifndef __TLC5636_H__
#define __TLC5636_H__
#include "stm32f10x.h"
/* 定义GPIO端口 */
#define RCC_SCK ?? ?RCC_APB2Periph_GPIOB
#define PORT_SCK?? ?GPIOB
#define PIN_SCK?? ??? ?GPIO_Pin_13
#define RCC_DIN ?? ?RCC_APB2Periph_GPIOB
#define PORT_DIN?? ?GPIOB
#define PIN_DIN?? ??? ?GPIO_Pin_15
//#define RCC_DOUT ?? ?RCC_APB2Periph_GPIOB
//#define PORT_DOUT?? ?GPIOB
//#define PIN_DOUT?? ?GPIO_Pin_14
#define RCC_CS ?? ??? ?RCC_APB2Periph_GPIOB
#define PORT_CS?? ??? ?GPIOB
#define PIN_CS?? ??? ?GPIO_Pin_12
#define RCC_FS ? ?RCC_APB2Periph_GPIOA
#define PORT_FS ? GPIOA
#define PIN_FS ? ?GPIO_Pin_6
/* 定义口线置0和置1的宏 */
#define CS_0()?? ??? ?GPIO_ResetBits(PORT_CS, PIN_CS)
#define CS_1()?? ??? ?GPIO_SetBits(PORT_CS, PIN_CS)
#define SCK_0()?? ??? ?GPIO_ResetBits(PORT_SCK, PIN_SCK)
#define SCK_1()?? ??? ?GPIO_SetBits(PORT_SCK, PIN_SCK)
#define DI_0()?? ??? ?GPIO_ResetBits(PORT_DIN, PIN_DIN)
#define DI_1()?? ??? ?GPIO_SetBits(PORT_DIN, PIN_DIN)
#define FS_0()?? ??? ?GPIO_ResetBits(PORT_FS, PIN_FS)
#define FS_1()?? ??? ?GPIO_SetBits(PORT_FS, PIN_FS)
void tlc5636_Init(void);
void tlc5636_Send16Bit(uint16_t _data);
void tlc5636_Write2Byte(uint16_t data);
#endif
?
//tlv5636.c
#include "tlc5636.h"?
#include "SysTick.h"
#include "gpioport.h"
/*
*********************************************************************************************************
*?? ?函 数 名: tlc5636_Init
*?? ?功能说明: TLV5636的初始化
*?? ?形 ? ?参: 无
*?? ?返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/?
void tlc5636_Init(void)
{
?? ?
?? ?GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
?? ?
?? ?RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_SCK | RCC_DIN |RCC_FS| RCC_CS, ENABLE);
?? ?
?? ?/* 配置几个推挽输出IO */
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;?? ??? ?/* 设为输出口 */ ?
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;?
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SCK;
?? ?GPIO_Init(PORT_SCK, &GPIO_InitStructure);//时钟引脚初始化
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_DIN;?? ??? ??? ?/*对于主机而言为输入，对于从机而言为输出，因此此处配置成输出*/
?? ?GPIO_Init(PORT_DIN, &GPIO_InitStructure);//MOSI引脚初始化
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_CS;?
?? ?GPIO_Init(PORT_CS, &GPIO_InitStructure);//CS端初始化
?? ?
?? ?GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_FS;
?? ?GPIO_Init(PORT_FS, &GPIO_InitStructure);//FS端初始化
?? ?
?? ?SCK_0();?? ?CS_1();?? ??? ?FS_0();//空闲状态时，SCLK置0，CS置1,FS置0
}?
/*
*********************************************************************************************************
*?? ?函 数 名: TLC5636_Send16Bit
*?? ?功能说明: 向TLV5636总线发送16个bit数据。
*?? ?形 ? ?参: _data : 数据
*?? ?返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/?
void tlc5636_Send16Bit(uint16_t _data)
{
?? ?uint8_t i;?
?? ?
?? ?FS_1();
?? ?delay_us(12);
?? ?FS_0();
?? ?
?? ?
?? ?for(i = 0; i < 16; i++)
?? ?{
?? ??? ?if (_data & 0x8000)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?DI_1();
?? ??? ?}
?? ??? ?else
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?DI_0();
?? ??? ?}
?? ??? ?SCK_1();
?? ??? ?_data <<= 1;
?? ??? ?delay_us(10);
?? ?
?? ??? ?SCK_0();?? ?
?? ??? ?delay_us(10);?? ??? ?
?? ?}
}
void tlc5636_Write2Byte(uint16_t _data)
{
?? ?CS_0();
?? ?tlc5636_Send16Bit(_data);
?? ?CS_1();
//?? ?FS_1();//这条不能写，因为FS = 1，意味着数据传输完成，所以DAC芯片的输出测不到电压值。切记
?? ?
}
//main.c
#include "gpioport.h"
#include "system.h"
#include "SysTick.h"
#include "tlc5636.h"?
int main(void)
{
?? ?
?? ?RCC_HSE_Config(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);
?? ?SysTick_Init(72);
?? ?LED1_Init();
?? ?
? tlc5636_Init();
?? ?tlc5636_Write2Byte(0xD003);//设置DAC得参考电压和工作模式
?? ?
?? ?
?? ?while(1)
?? ?{
?? ??? ?LED1 = 0;
?? ? ?delay_s(1);
?? ??? ?LED1 = 1;
?? ??? ?delay_s(1);
?? ??? ?
?? ? ?tlc5636_Write2Byte(0x4FFF);
?? ??? ?
?? ?}
?? ?
}
#include "system.h"? 系统位带定义头文件
#include "SysTick" 系统定时器的头文件
至此，TLV5636软件模拟SPI驱动DAC工作程序完成
三、总结问题
1.数据手册的时序很重要以及DAC芯片的工作原理。
2.配置时的数据可以不放入到循环中，而写入的数据时，函数必须放大循环内部，让DAC芯片不断的去读取，这样输出端才能输出电压。之前老是没有电压，可能是DAC输出的电压输出后就清0了，根据他的工作原理。时间很短，所以不能测量，所以需要不停的写入。（这块后续再理解理解，感觉这样解释很勉强）