PCF8591DA和AD转换器读写程序文件.docx
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PCF8591DA和AD转换器读写程序文件.docx
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PCF8591DA和AD转换器读写程序文件
PCF8591读写程序
(一)、PCF8591
1、引脚说明
ANI0~ANI3为模拟信号输入端.不使用的输入端应接地
A0~A2地址输入端
GND、VCC地和电源端(+5V)
SDA为I2C数据输入与输出端
SCL为I2C时钟输入端
EXT内外部时钟选择端.使用内部时钟时接地.使用外部时钟时接+5V
OSC外部时钟输入、内部时钟输出端.不使用时应悬空
AGND模拟信号地
VREF基准电压输入端
AOUTD/A转换后的电压输出端
2、功能说明
PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器.具有4路A/D输入.1路D/A输出。
PCF8591采用典型的I2C总线接口器件寻址方法.即总线地址由器件地址(1001)、引脚地址(由A0~A2接地或+5V来确定.接地代表0;接+5V代表1)、方向位(即R/W)组成。
因此.在I2C总线系统中最多可接8个这样的器件。
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
1
A2
A1
A0
R/W
R/W=1表示读操作.R/W=0表示写操作。
本例将A0~A2接地.则读地址为91H;写地址为90H。
地址字节:
由器件地址、引脚地址、方向位组成.它是通信时主机发送的第一字节数据。
控制字节:
用于控制PCF8951的输入方式、输入通道、D/A转换等.是通信时主机发送的第二字节数据.其格式如下:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
未用(写0)
D/A输出允许位0为禁止1为允许
A/D输入方式选择位00:
4路单端输入01:
3路差分输入10:
单端与差分11:
2路差分输入
未用(写0)
自动增益选择位0为禁用1为启用
AD通道选择位00:
选择通道001:
选择通道110:
选择通道211:
选择通道3
A/D输入方式选择说明:
3、通信格式
第一字节
第二字节
第三字节
写入器件地址(90H)
写入控制字节
要写入的数据
向PCF8591写入格式(高位在前)
第一字节
第二字节
第三字节
第四字节
写入器件地址(90H写)
写入控制字节
写入器件地址(91H读)
读出一字节数据
从PCF8591读数据格式(高位在前)
(二)、I2C总线
1、I2C总线数据位的传输
它通过2根线:
串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)组成。
连接到总线上的每一个器件都有一个唯一的地址.而且都可以作为一个发生器或接收器.SDA和SCL都是双向线路.分别通过一个电阻连接到电源(+5V)端。
前提是连接到总线上的器件的SDA和SCL端必须是漏极或集电极开路型。
I2C总线上的数据传输速率在标准模式下可达100Kb/s.快速模式可达400Kb/s,高速模式下可达3.4Mb/s。
连接到总线的器件数量只由总线的电容(400PF)限制决定。
I2C总线上每传输一个数据位必须产生一个时钟脉冲.I2C总线上数据传输的有效性要求SDA线上的数据必须在时钟线SCL的高电平期间保存稳定.数据线的改变只能在时钟线为低电平期间。
在标准模式下.高低电平宽度必须大于4.7us(即每次时钟线需延时4.7us后才能改变)。
2、I2C总线数据的传输
数据传输的字节格式
发送到SDA线上的每一个字节必须为8位.每次发送的字节数量不受限制.从机在接收完一个字节后向主机发送一个应答位.主机在收到从机应答后才会发送第二字节数据.发送数据时先发数据的最高位。
数据传输中的应答
相应的应答位由接收方(从机)产生.在应答的时钟脉冲期间.发送方(主机)应释放SDA线(使其为高电平)。
在应答过程中.接收方(从机)必须将数据线SDA拉低.使它在这个时钟脉冲的高电平期间保持稳定的低电平。
3、I2C总线的传输协议
寻址字节
主机产生起始条件后.发送的第一字节为寻址字节.该字节的前7位为从机地址.最低位决定了传输的方向.该最低位为“0”表示主机写数据到从机.“1”表示主机从从机中读数据。
从机地址由一个固定的部分(如高4位1001)和可编程部分(如低3位A0~A2)及一个方向位(R/W)组成。
传输格式
主机产生起始条件后.首先发送一个寻址字节.收到从机应答后.接着就传输数据.数据传输一般由主机产生的停止位终止。
但如果主机仍希望在总线上通信.则它可以产生重复起始条件和寻址另一个从机.而不必产生一个停止条件。
主机写数据到从机的通信格式如下:
1
2
3
4
5
6
7
N
N-1
主机产生起始位
发从机地址90H
等待从机应答
发送数据
等待从机应答
发送数据
等待从机应答
。
。
。
。
停止位
主机从从机中读数据的通信格式如下:
1
2
3
4
5
6
7
N
N-1
主机产生起始位
发从机地址91H
等待从机应答
接收从机发出的数据
向从机应答
接收从机发出的数据
向从机应答
。
。
。
。
主机产生停止位
原理图如下:
汇编源代码如下:
;//本测试程序将AIN0通道的模拟电压进行A/D转换后.将数字量通过LED数码管显示出来.同时再将该数字
;//量写入PCF8591中.通过其内部的D/A转换为模拟电压输出驱动LED发光二极管。
ACKBIT20H.0;应答标志位ACK=0表示无应答
SCLBITP1.0;时钟线
SDABITP1.1;数据线
WADDEQU21H;器件地址(即从地址)
SUBDEQU22H;器件内部地址(即子地址)
NUMBREQU23H;需读取的字节数
NUMBWEQU24H;需写入的字节数
RDATAEQU25H;读出数据的存放首地址
WDATAEQU26H;写入数据的存放首地址
ORG0000H
SJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVWADD,#90H;写入PCF8591的地址
MOVP0,#0FFH;关闭显示
MOVP2,#0FFH
MOVSUBD,#40H;写入PCF8591的控制字
MOVNUMBR,#1;写入需读取的字节数
MOVNUMBW,#1;写入需写入的字节数
MOVRDATA,#30H;送入首地址
MOVWDATA,#40H;送入首地址
MOV50H,#0;显示的百位清零
MOV51H,#0;显示的十位清零
MOV52H,#0;显示的个位清零
M1:
LCALLREADI2C;读PCF8591子程序
MOV40H,30H
MOVNUMBR,#1
MOVNUMBW,#1
LCALLDAT
LCALLDISPLAY
LCALLWRITEI2C;写PCF8591子程序
SJMPM1
;数据处理子程序
DAT:
MOVA,30H
MOVB,#100
DIVAB
MOV50H,A
MOVA,#10
XCHA,B
DIVAB
MOV51H,A
MOV52H,B
RET
;显示子程序
DISPLAY:
MOVDPTR,#TAB
MOVA,50H
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVP2,#01H
LCALLTIM2MS
MOVA,51H
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVP2,#02H
LCALLTIM2MS
MOVA,52H
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVP2,#04H
LCALLTIM2MS
RET
;2ms延时子程序
TIM2MS:
MOVR6,#2
TIM1:
MOVR5,#250
TIM2:
NOP
NOP
DJNZR5,TIM2
DJNZR6,TIM1
RET
TAB:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0BFH,8CH,0C6H,0C7H,86H,0FFH;共阳数码管
;从I2C总线读取N个字节数据子程序
READI2C:
LCALLSTARTI2C;启动I2C总线
MOVA,WADD;送入器件地址
LCALLWI2C;向I2C总线发送一个字节数据子程序
LCALLRACK;读取从机应答位子程序
JNBACK,ROUT;判断从机有无应答ACK=0则无应答
MOVA,SUBD;送入器件内部地址
LCALLWI2C
LCALLRACK
LCALLSTARTI2C
MOVA,WADD
INCA;改总线为读取状态
LCALLWI2C
LCALLRACK
JNBACK,READI2C
MOVR0,RDATA;送入读出数据的存放首地址
RI2C2:
LCALLRI2C
MOV@R0,A
DJNZNUMBR,RI2C1;判断字节读取完否
LCALLNMACK;调主机非应答子程序
ROUT:
LCALLSTOPI2C;调I2C总线停止子程序
MOVRDATA,#30H
RET
RI2C1:
LCALLMACK;调主机应答子程序
INCR0
SJMPRI2C2
;向I2C总线发送N个字节数据子程序
WRITEI2C:
LCALLSTARTI2C;启动I2C总线
MOVA,WADD;送入器件地址
LCALLWI2C;向I2C总线发送一个字节数据子程序
LCALLRACK;读取从机应答位子程序
JNBACK,WOUT;判断从机有无应答ACK=0则无应答
MOVA,SUBD;送入器件内部地址
LCALLWI2C
LCALLRACK
JNBACK,WOUT
MOVR0,WDATA;送入写入数据的存放首地址
WI2C1:
MOVA,@R0
LCALLWI2C
LCALLRACK
JNBACK,WRITEI2C
INCR0
DJNZNUMBW,WI2C
WOUT:
LCALLSTOPI2C
MOVWDATA,#40H
RET
;I2C总线启动子程序
STARTI2C:
SETBSDA
SETBSCL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLRSDA
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLRSCL
RET
;I2C总线停止子程序
STOPI2C:
CLRSDA
SETBSCL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
SETBSDA
RET
;主机应答子程序
MACK:
CLRSDA
SETBSCL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLRSCL
RET
;主机非应答子程序
NMACK:
SETBSDA
SETBSCL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLRSCL
RET
;向I2C总线发送一个字节数据子程序
WI2C:
MOVR7,#8
WLP:
RLCA
MOVSDA,C
NOP
SETBSCL
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLRSCL
DJNZR7,WLP
RET
;从I2C总线读取一个字节数据子程序
RI2C:
MOVR7,#8
CLRA
SETBSDA
NOP
RLP:
SETBSCL
NOP
NOP
MOVC,SDA
NOP
CLRSCL
RLCA
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZR7,RLP
NOP
RET
;读取从机应答位子程序
RACK:
SETBSDA
NOP
NOP
SETBSCL
CLRACK
NOP
NOP
MOVC,SDA
JCACKEND
SETBACK
ACKEND:
NOP
CLRSCL
NOP
RET
END
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