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案例详细
标题MAX5822芯片的原理和应用
技术领域
行业
简介MAX5822是MAXIM公司推出的新型12位的D/A芯片，它利用I2C总线进行数据的传输，电路设计和接口非常简单。介绍了这种新型的D/A芯片的电气特性、工作原理和使用方法，并给出了一个实际应用的例子和程序。
内容

1．  概述

MAX5822是美信（MAXIM）公司推出的一种新型的I2C总线的12位的D/A芯片。它主要有一下特点：

●超低功耗。当VDD=3.6V时，电流为115 A，当VDD＝5.5V时，电流为135 A;

●休眠模式下电流仅为300nA;

●只需单极性2.7V~5.5V的电源供电;

●高达400kHz的I2C总线的数据传输;

●斯密特触发输入

●轨对轨的输出缓冲放大;

●休眠情况下，有三种可软件编程控制的输出阻抗;

●上电复位并将输出清零.

2． 内部结构及原理

MAX5822的引脚功能排列如表1所。图1所示是  MAX5822的内部电路原理图。

MAX5822有两路12位的D/A转换的输出，内部主要由五部分电路组成即 I2C总线接口电路、12位输入寄存器、12位DAC寄存器、12位D/A转换电路以及休眠电路。D/A转换电路由电阻阵列和开关组成。在进行D/A转换时，通过写入不同的编码和地址，可以直接将数据写入12位DAC寄存器立刻进行D/A转换而更新输出，也可以将数据写入12位输入寄存器而不更新输出。

表1   MAX5822的引脚功能

引脚号

引脚名称

引脚说明

1

VDD

电源（＋5）

2

GND

地

3

ADD

最低位地址片选端

4

SCL

I2C时钟信号线

5

SDA

I2C数据信号线

6

REF

参考电压输入

7

OUTA

D/A转换输出A路

8

OUTB

D/A转换输出B路

   在对MAX5822进行操作时，先发送其地址和读/写命令，对于MAX5822来说其地址是011100X，最低位地址X由ADD来决定，然后发送C0~C3（命令位）以及D/A数据的高四位，最后再发送低八位数据。C0~C3是命令位，它决定对哪个寄存器进行读写，以及是否进行D/A转换。            


图1  MAX5822内部电路原理图

3．I2C通讯的基本格式

   I2C总线是一种二线式的串行通信总线，最初由Philips公司在1992年推出。在I2C总线中，串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)传送各种芯片之间的信息。SDA和SCL都为双向信号线，当总线空闲时，SCL和SDA线都是高。I2C总线的通信是从START状态开始，START状态表示如下：当SCL为高时，SDA线上由高到低跳变。随后进入数据的传送状态，对应传送的每个数据位都产生一个时钟脉冲。在时钟为高期间，SDA线上的数据必须稳定。只有当SCL线上的时钟信号为低时才能改变数据线的状态。传送完八位数据以后，从机会产生ACKNOWLEDGE信号，即在时钟脉冲期间拉低SDA线。当所有的数据传送结束以后，主机会产生STOP状态。STOP状态如下：当SCL为高时，SDA线上由低到高的跳变。图2说明了I2C通信的基本格式。




图2     I2C通信的基本格式

在I2C中，通信是基于地址的。总线上的每个芯片具有唯一的地址，信息可以从总线上的任何地方发送到具有某个地址的芯片。


4． 应用举例

MAX5822接口电路简单，本例利用PIC单片机的普通I/O口与MAX5822的数据线和时钟线连接，用软件模拟I2C通信的时序。接口电路如图3所示。PIC单片机作为主机，MAX5822作为从机，完成D/A转换输出。SCL，SDA分别与PIC16C65的E0和E1口连接。



 



   图3   MAX5822 接口电路

程序的流程图如图4，第一条虚线以前是PIC单片机(主机)产生START状态，然后发送8位数据，判断MAX5822(从机)是否产生ACKNOWLEDGE信号，如果不想继续进行通信可以由PIC单片机产生STOP状态，如第二条虚线一下所示。

对于MAX5822来说，PIC单片机先产生START信号，然后先发送地址位01110000，最低位0表示要对其进行写操作，然后发送C3~C0和D11~D8，接着发送D7~D0，最后由PIC单片机产生STOP状态。







       图4  程序流程图

参考文献：

[1]  窦振中               PIC系列单片机原理和程序设计

[2]  Michael J.Pont         时间触发嵌入式系统设计模式

[3]  MAX5822  DATASHEET