原创 【博客大赛】MCU之心路分享--倾听你的改变--AD/DA转换（十一）

         用勇气来改变可以改变的事情，用胸怀来接受不可改变的事情，用智慧来分辨两者的不同                                                 

                                                                                                                                     -------李开复

        写到AD/DA转换的时候，突然想到了李开复老师这句语录，曾经确实也陪伴着自己走过了苦涩的时光！要么去改变自己，要么去随波逐流，然后淹没在丛流中！

        相信有很多人都是从郭天祥的《51单片机C语言教程》和视频入门单片机的，我也一样！同时，还有很多人在看着郭天祥的书入门的路上！记得自己当初大一看到他书的第五章AD/DA转换的时候，就放弃过学习单片机一段时间，为什么？因为书中讲了许多有关模电啊，数电以及转换原理等的东西，才大一完完全全看不懂呀！后来才发现，入门单片机根本不需要去懂这些，会用AD/DA转换芯片，学了数电模电后，慢慢也就了解了！可谓被书坑了啊！当然，直到今日我依然很敬佩和感谢郭天祥的啊！

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本小节目录：

           11.1，简介PCF8591 引脚结构

           11.2，PCF8591芯片的地址字节和控制字节

           11.3，PCF8591的A/D及D/A转换模式协议及C语言程序

           11.4，PCF8591与单片机的原理图

11.1）简述PCF8591

许多单片机开发实验板都使用了PCF8591芯片，讲解AD/DA，其芯片能在IIC总线协议下，仅用时钟线SCL和数据线SDA就可以实现与单片机通信，同时具有程序较简单、可维护性好、易实现系统扩展、可靠性高等优点。

                              图 1 PCF8591引脚图

       1，8位A/D及D/A转换器。有4路A/D转换输入，1路D/A模拟输出。既可以作A/D转换也可以作D/A转换。可见性价比还是蛮高的呀！

   2，电源电压典型值为5V，AIN0～AIN3：模拟信号输入端，A0～A3：引脚地址端。
VDD、VSS：电源端。（2.5～6V）
   3，SDA、SCL：IIC总线的数据线、时钟线。
   4，OSC：外部时钟输入端，内部时钟输出端，（一般悬空）
   5，EXT：内部、外部时钟选择线，使用内部时钟时EXT接地。
   6，AGND：模拟信号地；AOUT：D/A转换输出端；VREF：基准电源端。                                                 

11.2）PCF8591芯片的地址字节和控制字节

     1）地址字节

                                               图 2  地址字节（截图于数据手册）

                Fixed part：固定部分   programmable part：可编程部分

由图2可知，1，其高4位固定为1001，为芯片地址，不可以改变

                      2，A2，A1，A0引脚接高，低电平可得到三位编码，与1001形成7位编码，即为该器件地址码，

                      3，R/W(—)为读写标志位，1为读，0为写

         解释：使用各种单片机开发板学习时，需特别注意：看原理图中A2，A1，A0到底是分别接高，还是低电平了！才能在写程序时，发送地址；例如金沙江，锐志的实验板A2，A1，A0就全接了低电平，则写和读地址分别为：0x90，和0x91；而麦光的实验板A2，A1接了低电平，A0接了高电平则写和读地址分别为：0x92，0x93。

      2）控制字节

                     图 3 控制字节（由于图长，只截部分图，具体请下载数据手册）

            1，为模拟输出允许标志（设置为1时激活）

     2，为模拟输入控制位（完整数据手册还有01，10，11)，00为四路单端输入；01为三路查分输入； 10为单端与差分混合输入；11为两路差分输入

     3，模拟输入通道选择端： 00：通道0；

                                                    01：通道1；

                                                   10：通道2；

                                                   11：通道3；

11.3）PCF8591的A/D及D/A转换模式协议及C语言程序

                                         图4  A/D转换，读模式协议

/* *************************************************************************************

函数名称：ReadADC()

函数功能：读取AD转换程序   

入口参数：Channel 表示需要转换的通道，范围从0-3

出口参数：Val ,返回值范围0-255

特别提醒：发送器件地址完后必须由主机发送非应答信号，否则读操作将失败！

 ****************************************************************************************/

uchar8 ReadADC(uchar8 Channel)

{

   uchar8 Val;

   IIC_Start();                                  //发起始信号，启动总线

   IIC_WriteByte(AddWr);         //发送器件地址

   IIC_NoAck();                               //主机发送非应答信号

   IIC_WriteByte(0x40|Channel);       //发送器件子地址

   IIC_Rd_Ack();                      //从机应答

   IIC_Start();

   IIC_WriteByte(AddRd);

   IIC_NoAck();                               //主机发送非应答信号

   Val=  IIC_ReadByte();

   Delayms(5);

   IIC_NoAck();                  //主机发送非应答信号

   IIC_Stop();                    //发终止信号，结束总线

   return(Val);

}

                                                  图5  D/A转换，写模式协议

/* **************************************************************************************

函数名称：WriteDAC()

函数功能：写入DA转换程序

入口参数：dat,表示需要转换的DA数值，范围是0-255

出口参数：NO

特别提醒：

 ******************************************************************************************/

bit WriteDAC(uchar8  dat)

{

   IIC_Start();                   //启动总线

   IIC_WriteByte(AddWr);        //发送器件地址

   IIC_Rd_Ack();                //从机发送应答信号

   IIC_WriteByte(0x40);          //发送器件子地址

   IIC_Rd_Ack();                //从机发送应答信号

   IIC_WriteByte(dat);            //发送数据

   IIC_Rd_Ack();                //从机发送应答信号

   IIC_Stop();                   //发终止信号，结束总线

   return 0;

}

11.4）PCF8591与单片机的原理图

                                                   图6  麦光电子PCF8591与单片机连接图

                  1，A0接高电平，A1，A2接低电平

                  2，Aout端连接了一个LED和一个1K电阻，用于DA转换实验

                  3，将AGND和EXT接地，OSC悬空。

                  4，SCL和SDA分别连接单片机P3.6，P3.7

                  5，AIN0连接了一个可调变位器，用于AD转换实验

         完整程序和PCF8591数据手册，如有需要者请在下面下载！如有不对，请批评并指出！本人将不胜感激！

                                                                                             于2014年04月07日 夜