我的TLC2543學習筆記——基于msp430g2553單片機

Author:zhangbin

學習筆記

formsp430g2553

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2012-09-08

versions：12_09_01

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TLC2543具有4線制串行接口，分別為片選端(CS)，串行時鐘輸入端(I/OCLOCK)，串行數據輸入端(DATAIN)和串行數據輸出端(DATAOUT)（轉換結束腳EOC可以不接）。它可以直接與SPI器件進行連接，不需要其他外部邏輯。同時，它還在高達4MHz的串行速率下與主機進行通信。

TLC2543的特點及引腳

TLC2543是TI的12bit串行A／D轉換器，11個模擬輸入通道。使用開關電容逐次逼近技術完成，A／D轉換過程．由于是串行輸入結構，能夠MCU的I／O資源．其特點有：

1)12bit分辨率A／D轉換器；

2)在工作溫度范圍內10us轉換時間；

3)11個模擬輸入通道；

4)3路內置自測試方式；

5)采樣率為66kb／s；

6)線性誤差+1LSB(max)；

7)有轉換結束(EOC)輸出；

8)具有單、雙極性輸出；

9)可編程的MSB或LSB前導；

10)可編程的輸出數據長度．

???12-Bit-ResolutionA/DConverter

???10-μsConversionTimeOverOperating

Temperature

???11AnalogInputChannels

???3Built-InSelf-TestModes

???InherentSample-and-HoldFunction

???LinearityError...±1LSBMax

???On-ChipSystemClock

???End-of-ConversionOutput

???UnipolarorBipolarOutputOperation

(SignedBinaryWithRespectto1/2the

AppliedVoltageReference)

???ProgrammableMSBorLSBFirst

???ProgrammablePowerDown

???ProgrammableOutputDataLength

???CMOSTechnology

???ApplicationReportAvailable

我用的tlc2543是直插的，引腳圖如下：

各引腳的詳細說明如下：

寫程序時，要參考對應的時序圖，嚴格按照時序進行操作就可以了，我用到的時序圖如下：

是16時鐘的，使用CS，MSBfirst：

對tlc2543進行操作的時候，尤其是要用到它的多通道工作時，要特別注意各個通道的操作，因為如果操作不當，就有可能讀出的不是想要通道的數據（我就遇到過類似的問題）。下面我就這個問題介紹一下我自己的經驗和解決辦法。

首先先看一下數據手冊上的輸入寄存器的命令介紹：

在進行操作之前，必須要看清楚上面的命令表格。要特別注意，通道選擇的指令的位置在8位輸入指令的高8位D7~D4，清楚了這一點，就可以明白程序中對tlc2543進行操作的函數中為什么會有一句port<<=4;//左移4位了。

還要注意一點是：對TLC2543進行操作函數的原型是uinttlc_read(ucharport)，其中參數port為指定的通道數。調用它的時候，通道0對應的port為0x00（或十進制的0），調用形式應該是tlc_read(0x00)；通道1，對應的為tlc_read(0x01)或tlc_read(1)；通道6對應的為tlc_read(0x06)或tlc_read(6)?？傊厦嫠褂玫膒ort的代表通道數在port八位的低四位，這樣通過上面的移位指令port<<=4;就可以把這4位通道指令移到高四位了，而這剛好符合上面表格中寄存器對命令的規(guī)則。

如果想在調用tlc_read(ucharport)時用port的高四位代表選擇的通道數，如通道1為0x10，通道3為0x30，通道6為0x60等的話，那么這樣的port8位直接送入，通道選擇的4位數據就直接在高4位了，很容易就知道函數中的移位指令port<<=4;就不應該再要了。

上面是通道選擇的時候要注意的問題。但是還有一個問題是通道選擇正確，注意了上面的問題，但是讀出的數據就不是我們想要的通道的數據。這就涉及到下面的問題了。

從給2543送入選擇的通道數，到它AD轉換完成了，輸出數據這一過程需要一段時間，時間很短，但是就產生了一個問題。問題是這樣的：我上面所寫的函數uinttlc_read(ucharport)是有返回值的，返回值是tlc輸出的AD轉換的結果。由于我在實現該函數的時候，沒有讓tlc轉換多次（一般是3次），而是直接轉換一次就輸出了結果（具體程序我下面會貼出）。值就導致了本次轉換輸出的結果是上一次輸入命令選擇的通道的轉化值。而這一次輸入命令選擇的通道的轉換結果，就在下一次輸出。上面的問題不難理解，明白了上面的問題，就很容易知道了解決辦法了，有兩個：1，直接在函數uinttlc_read(ucharport)中，控制tlc循環(huán)對這一次選擇的通道port轉換多次（一般為3次，比較保險，速度又比較快）；2，函數uinttlc_read(ucharport)不改動，在調用的時候控制循環(huán)多次（一般為3次），對這一次選擇的通道進行多次轉換，然后在取值。上面的兩種方法都可以保證本次取得的值就是本次選擇的通道的AD轉換值。

有很多人的程序都是使用了上面的第一種方法，我自己實現的是第二種方法，這兩種方法的本質其實是一樣的，都是用多次采樣的方法來保證輸出結果和選擇通道是相對應的。

上面我根據自己的理解，對tlc2543進行了大概了介紹，著重介紹了一些容易出錯，較難理解的地方。我也在網上查了一些資料，但一般都是只有程序，而沒有較詳細的說明，如果自己再慢慢琢磨的話，就比較浪費時間了，而且比較容易出錯，而上面的值得注意的地方也比較難以理解。我身邊也有同學在網上找來了程序就直接用，而不對它進行細心的分析研究，這樣的話肯定是出錯的概率是比較高的，而且也不能真正的掌握它的使用方法。所以我就把我自己的理解寫了出來，希望對你有所幫助。

當然更詳細，更權威的資料當然是對應的數據手冊了，所以要經常查閱，并且以它為準。

好了下面是我寫的程序，比較好用，我一直都在用，沒有發(fā)現有什么大的問題，實現了控制多通道的轉換。

單片機使用的是TI的msp430g2553

注釋的也比較詳細：

#include

#include"ser_12864.h"

#defineCLR_CLOCKP2OUT&=~BIT0;//時鐘輸入

#defineSET_CLOCKP2OUT|=BIT0;

#defineCLR_INP2OUT&=~BIT1;//數據輸入

#defineSET_INP2OUT|=BIT1;

#defineCLR_CSP2OUT&=~BIT2;//片選

#defineSET_CSP2OUT|=BIT2;

#defineDATA_OUTP2IN&BIT3;//數據輸出

#defineEOCP1IN&BIT7;//轉換結束端

//這是針對tlc2543進行IO口配置的函數

voidtlc_init()//tlc初始化

{

P2DIR|=BIT0+BIT1+BIT2;

P2DIR&=~BIT3;

P1DIR&=~BIT7;

}

//名稱：read2543

//功能：TLC2543驅動模塊

//輸入參數：port通道號

//輸出參數：ad轉換值

uinttlc_read(ucharport)

{

uintad=0;

uchari=0;

CLR_CLOCK;

CLR_CS;

port<<=4;//左移4位

for(i=0;i<12;i++)

{

if(P2IN&BIT3)

ad|=0x01;

if(port&0x80)

{

SET_IN;

}

elseif((port&0x80)==0)

{

CLR_IN;

}

SET_CLOCK;

//delay(3);

CLR_CLOCK;

//delay(3);

port<<=1;

ad<<=1;

}

SET_CS;

//while(P1IN&BIT7);//等待轉換結束此句話可以不要

while((P1IN&BIT7)==0);//等待轉換結束此句話可以不要

ad>>=1;

return(ad);

}

voidmain(void)

{

uintad_data_0=0;//tlc的采樣值

uintad_data_5=0;

uchari=0;

unsignedchars1[]={"Tlc2543"};

unsignedchars2[]={"ch_6:"};

unsignedchars3[]={"ch_8:"};

//unsignedchars4[]={"2012-06-24-78-55"};

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//停止看門狗定時器

BCSCTL1=CALBC1_12MHZ;//設定cpu時鐘DCO頻率為12MHz

DCOCTL=CALDCO_12MHZ;

P2DIR|=BIT4+BIT5;//液晶的兩條線

init_lcd();

tlc_init();

wr_string(0,0,s1);

P1DIR|=BIT6;//調試指示燈

for(;;)

{

ad_data_0=0;

ad_data_5=0;

P1OUT^=BIT6;

for(i=0;i<3;i++)

{

ad_data_0=tlc_read(0x06);//選擇通道6

delay_ms(1);//適當延遲，等待轉換必須的

}

wr_string(0,1,s2);

wr_int(3,1,ad_data_0);

for(i=0;i<3;i++)

{

ad_data_5=tlc_read(0x08);//選擇通道8

delay_ms(1);

}

wr_string(0,2,s3);

wr_int(4,2,ad_data_5);

//ad_data=tlc_read(7);

//wr_int(0,3,ad_data);

delay_ms(500);

}

}

//本程序是用msp430控制12位的串行ADltc2543

//目前可以實現控制通道0進行轉換，讀取轉換值，檢驗正確，

//但是控制多個通道一次進行轉換，輸出結果，還沒有實現，需要進一步了解ltc2543，改進程序

//for(;;)

//{

//ad_data_0=0;

//ad_data_5=0;

//P1OUT^=BIT6;

//ad_data_0=tlc_read(0x06);//選擇通道6

//wr_string(0,1,s2);

//wr_int(3,1,ad_data_0);

//

////delay_ms(100);

//

//ad_data_5=tlc_read(0x08);//選擇通道8

//wr_string(0,2,s3);

//wr_int(4,2,ad_data_5);

////ad_data=tlc_read(7);

////wr_int(0,3,ad_data);

//

//delay_ms(400);

//

//}

//如上面的一段程序，我本來是想讓tlc分別采用通道6和通道8，然后再讀出采樣值，但是實驗的結果是：我讀出的結果通道6和通道8的剛好相反

//目前還沒有完全清楚原因。我想有可能是采樣時序的問題沒有搞清楚，有可能是第一次送入通道6的地址，讓通道6進行轉換，但是得等到下一次才能讀出

//結果。而這一次讀的結果是上一次送入的地址轉換的結果。這樣的話就是這一次轉換的結果，下一次才能讀出，而這一次讀出的結果是上一次

//轉換的值，其對應的轉換通道也是上一次確定的

//如上面源程序中，采用這種方法可以解決這個問題，因為輸入一次新的地址后，讓tlc多轉換幾次，這樣就可以確保是本次的結果和本次的通道

//相對應了，一般循環(huán)3次以上就可以了