数字电位器原理与单片机的接口设计.rar_电子书籍_接口

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="generator" content="pdf2htmlEX"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/base.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/fancy.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/622b3001ff7f9c46a6912f3b/raw.css"> <script src="https://static.pudn.com/base/js/compatibility.min.js"></script> <script src="https://static.pudn.com/base/js/pdf2htmlEX.min.js"></script> <script> try{ pdf2htmlEX.defaultViewer = new pdf2htmlEX.Viewer({}); }catch(e){} </script> <title></title> </head> <body> <div id="sidebar" style="display: none"> <div id="outline"> </div> </div> <div id="pf1" class="pf w0 h0" data-page-no="1"><div class="pc pc1 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/622b3001ff7f9c46a6912f3b/bg1.jpg"><div class="c x0 y1 w2 h2"><div class="t m0 x1 h3 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">电子下载站 www.bbww.net</div><div class="t m0 x1 h3 y3 ff1 fs0 fc1 sc0 ls0 ws0">本站所有资料版权归原作者所有 严禁用于商业用途 </div><div class="t m0 x1 h3 y4 ff1 fs0 fc1 sc0 ls0 ws0">转载请注明来源于：www.bbww.net</div><div class="t m0 x2 h4 y5 ff2 fs1 fc1 sc0 ls0 ws0">I2C 总线数字电位器原理及与单片机的接口设计</div><div class="t m0 x3 h5 y6 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">湘潭工学院信息与电气工程系(411201) 黄采伦</div><div class="t m0 x1 h5 y7 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">摘 要 I2C 总线数字电位器是 Xicor 公司推出的数字电位器中较有代表性的一种，它集许多先进特性于一体，</div><div class="t m0 x1 h5 y8 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">倍受使用 者瞩目；本文介绍其特性、工作原理及与单片机的接口技术。</div><div class="t m0 x1 h5 y9 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 关键词数字电位器 I2C 总线 单片机 程序模块</div><div class="t m0 x1 h5 ya ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">1 引言</div><div class="t m0 x1 h5 yb ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 随着 I2C 总线应用的日益广泛，兼容 I2C 总线的接口芯片及存储器的品种也越来越多，其中数字电位器</div><div class="t m0 x1 h5 yc ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">以其调节方便、使用寿命长、受物理环境的影响小、性能稳定等特点，已被广大电子工程技术人员所认</div><div class="t m0 x1 h5 yd ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">识；尤其是在音频产品、控制领域等的应用越来越受到人们的重视。I2C 总线数字电位器是美国 Xicor 公</div><div class="t m0 x1 h5 ye ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">司推出的 X9×××系列数字电位器中较有代表性的一种。它是把几个 E2POT 非易失性数字电位器集成在一</div><div class="t m0 x1 h5 yf ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">起的单片 CMOS 微电路，具有二线串行 I2C 总线接口，易于软件控制，可直接读出、写入滑动端位置，</div><div class="t m0 x1 h5 y10 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">可级联使用等先进特性。本文以 X9241 为例说明。</div><div class="t m0 x1 h5 y11 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2 结构原理 </div><div class="t m0 x1 h5 y12 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> X9241 内部包括一个 I2C 接口和四个数字电位器。每个数字电位器由电阻阵列及与之对应的滑动端计数</div><div class="t m0 x1 h5 y13 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">寄存器 WCR、四个 8 位数据寄存器 R0~R3 等部分构成。其引脚配置如图 1 所示。</div><div class="t m0 x1 h5 y14 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2.1 电阻阵列</div><div class="t m0 x1 h5 y15 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 每个电阻阵列由 63 个串联连接的分立的电阻段组成。每个电阻阵列的物理终端等效于机械电位器的固</div><div class="t m0 x1 h5 y16 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">定端（VH 和 VL 输入端）。每个阵列的 VH 和 VL 以及每个电阻段之间的接点（即抽头）通过 FET 开关</div><div class="t m0 x1 h5 y17 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">连接滑动输出端 VW；而滑动端 VW 在电阻阵列中的位置由 WCR 控制。</div><div class="t m0 x1 h6 y18 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> </div><div class="t m0 x1 h5 y19 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">图 1X9241 引脚配置图</div><div class="t m0 x1 h5 y1a ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 其中 VW0、VW1、VW2 及 VW3 分别为四个电位器的滑动端；VL0、VL1、VL2 及 VL3 分别为四个电位</div><div class="t m0 x1 h5 y1b ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">器的低端；VH0、VH1、VH2 及 VH3 分别为四个电位器的高端；A0、A1、A2 及 A3 为地址线（用来设置</div><div class="t m0 x1 h7 y1c ff1 fs3 fc1 sc1 ls0 ws0">欢迎光临中国最大的电子工程师应用网站</div><div class="t m0 x1 h7 y1d ff1 fs3 fc1 sc1 ls0 ws0">网址：www.bbww.net</div></div><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div> </body> </html>

<div id="pf2" class="pf w0 h0" data-page-no="2"><div class="pc pc2 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/622b3001ff7f9c46a6912f3b/bg2.jpg"><div class="c x0 y1 w2 h2"><div class="t m0 x1 h3 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">电子下载站 www.bbww.net</div><div class="t m0 x1 h3 y3 ff1 fs0 fc1 sc0 ls0 ws0">本站所有资料版权归原作者所有 严禁用于商业用途 </div><div class="t m0 x1 h3 y4 ff1 fs0 fc1 sc0 ls0 ws0">转载请注明来源于：www.bbww.net</div><div class="t m0 x1 h5 y1e ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">从属地址低 4 位）；SDA 及 SCL 分别为串行数据和串行时钟；VCC 及 VSS 分别为电源和地 </div><div class="t m0 x1 h5 y1f ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 如果将四个电阻阵列中的两个、三个或四个串联起来可构成 127、190 或 253 个抽头的数字电位器。</div><div class="t m0 x1 h5 y20 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> X9241 电位器电阻阵列的阻值种类根据后缀的不同而不同。当分别为 Y、W、U 时，则电阻阵列分别为</div><div class="t m0 x1 h5 y21 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">四个 2kΩ、四个 10kΩ、四个 50kΩ 的数字电位器；而当为 M 时，其内部四个数字电位器阻值分别为</div><div class="t m0 x1 h5 y22 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2kΩ、10kΩ、10kΩ、50kΩ。</div><div class="t m0 x1 h5 y23 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2.2 滑动端计数寄存器 WCR</div><div class="t m0 x1 h5 y24 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 滑动端计数寄存器 WCR 实际上是一个 6 位带有译码输出的计数器，用来实现选择六十四选一的 FET 开</div><div class="t m0 x1 h5 y25 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">关的位置，即控制滑动端在电阻阵列中的位置。WCR 是一种易失性存贮器，其内容可通过指令改写，上</div><div class="t m0 x1 h5 y26 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">电时装入数据寄存器 R0 的内容（注意：此值可能与断电时的值不同）。</div><div class="t m0 x1 h5 y27 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2.3 数据寄存器</div><div class="t m0 x1 h5 y28 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 数据寄存器的内容可由用户读出或写入，其内容可传输到滑动计数寄存器 WCR 以设置滑动端的位置。</div><div class="t m0 x1 h5 y29 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">每个数字电位器有四个 8 位非易失性数据寄存器 R0~R3。</div><div class="t m0 x1 h5 y2a ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">2.4 串行接口</div><div class="t m0 x1 h5 y2b ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> X9241 支持 I2C 串行双向总线的定向规约：实际应用时 X9241 为从器件，由主机启动数据的传输，并为</div><div class="t m0 x1 h5 y2c ff4 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">发送和接收操作提供时钟。数据线 SDA 和时钟线 SCL 的信号间关系（起始条件、终止条件及应答条件）</div><div class="t m0 x1 h5 y2d ff4 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">见图 2。</div><div class="t m0 x1 h5 y2e ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">3 器件寻址及指令结构</div><div class="t m0 x1 h5 y2f ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">3.1 器件寻址</div><div class="t m0 x1 h5 y30 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 在起始后，主器件输出它所要访问的从器件地址，该地址的格式如下：</div><div class="t m0 x1 h6 y31 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> </div><div class="t m0 x4 h8 y32 ff3 fs3 fc1 sc0 ls0 ws0">0 1 0 1 A3 A2 A1 A0</div><div class="t m0 x1 h5 y33 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 对于 X9241 来说，这个地址的高 4 位固定为：0101，低 4 位由物理的器件地址 A0~A3 输入端状态决定。</div><div class="t m0 x1 h5 y34 ff4 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">这样，X9241 把串行数据流与地址输入端的状态进行比较，若所有位都比较成功，则该器件在总线上作</div><div class="t m0 x1 h5 y35 ff1 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">出一个应答响应。</div><div class="t m0 x1 h5 y36 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0">3.2 指令结构</div><div class="t m0 x1 h5 y37 ff2 fs2 fc1 sc0 ls0 ws0"> 主器件在发送完起始条件及器件地址，且从器件作出应答之后，送到 X9241 的下一个字节包括指令及寄</div><div class="t m0 x1 h7 y1c ff1 fs3 fc1 sc1 ls0 ws0">欢迎光临中国最大的电子工程师应用网站</div><div class="t m0 x1 h7 y1d ff1 fs3 fc1 sc1 ls0 ws0">网址：www.bbww.net</div></div><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a><a class="l" rel='nofollow' onclick='return false;'><div class="d m1"></div></a></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.611850,0.000000,0.000000,1.611850,0.000000,0.000000]}'></div></div>