(十)IIC总线-PCF8591-ADC/DAC

news2025/10/31 2:55:09

文章目录

IIC总线篇
- 起始，终止信号
- 应答信号
- 发送，读取数据
- IIC通讯规则
PCF8591-ADC-DAC篇
- 特性
- 一般说明
- 地址
- Control byte（控制字）
- 简单了解一下DAC电阻分隔链
- 应用为王
- - DAC的应用
  - ADC的应用
  - - ADC采集特点
    - ADC读模式
  - ADC现象演示
  - DAC现象演示

IIC总线篇

IIC底层驱动资源包

起始，终止信号

在这里插入图片描述

说人话：在SCL保持高电平的时候。SDA从高电平跳变到低电平就是起始信号，从低电平跳变到高电平

void IIC_Start()
{
	sda = 1;
	scl = 1;
	_nop_();
	sda = 0;
	_nop_();
}

void IIC_Stop()
{
	sda = 0;
	scl = 1;
	_nop_();
	sda = 1;
	_nop_();
}

应答信号

在这里插入图片描述

发送器每发送一个字节（8个bit），就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。

应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；

应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。

char IIC_ACK()
{
	char flag;
	sda = 1;//在时钟脉冲9期间 释放数据线
	_nop_();
	scl = 1;
	_nop_();
	flag = sda;
	_nop_();
	scl = 0;
	_nop_();
	
	return flag;
}

发送，读取数据

在这里插入图片描述
说人话：在SCL为高电平期间数据不可以变化，在SCL为低电平期间数据才可以变化

发送时序： 在这里插入图片描述

void IIC_Send_Byte(char dataSend)
{
	int i;
	
	for(i = 0;i<8;i++){
		scl = 0;//scl拉低，让sda做好数据准备
		sda = dataSend & 0x80;//1000 0000获得dataSend的最高位，给sda
		_nop_();//发送数据建立时间
		scl = 1;//scl拉高开始发送
		_nop_();//数据发送时间
		scl = 0;//发送完毕拉低
		_nop_();//
		dataSend = dataSend << 1;
	}
}

读取数据

unsigned char IIC_Read_Byte(char dataRead)
{
	unsigned char dataRead;
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++){   
		scl = 1;//scl拉高，准备去读数据
		_nop_();//读取时间
		dataRead <<= 1;//读取进来数据
		if(dataRead) //判断读的是1吗？	
			dataRead |= 0x01;
		scl = 0;	//读取完毕 拉低
		_nop_();
	}
	return dataRead;    
}

IIC通讯规则

在这里插入图片描述

在写模式下，通过发送，下一个数据传输的停止条件或开始条件来终止数据传输。
我的理解是：在写完地址，和控制字以后，不必IIC_Stop，可以直接IIC_Start，写其他的指令

PCF8591-ADC-DAC篇

以下内容全部来自芯片数据手册节选以及个人理解总结

特性

重点黄色
在这里插入图片描述
说人话：
1.通过I2C总线串行输入/输出
2.地址由3个硬件地址引脚组成
3.采样速率取决于I2C 总线速度
4.4 个模拟输入可编程为单端或差分输入
5.自动增量通道选择
6.模拟电压范围：VSS~VDD

一般说明

在这里插入图片描述
说人话：
1.地址引脚A0、A1和A2
2.允许使用最多8个连接到i2c总线的设备，
3.通过两行双向I2c总线串行传输。
4.该设备的功能包括模拟输入多路复用、片上跟踪和保持功能、8位模数转换和8位数模转换。

地址

在这里插入图片描述
结合CT107D原理图：

地址写指令：0x90，读指令：0x91；

地址部分说明：
在这里插入图片描述
说人话：
1.IIC主设备，通过IIC总线必须发送一个有效的地址来激活设备；
2.有效的地址由固定和可编程部分组成；
3.可编程部分必须根据地址引脚A0,A1,A2进行设置；
4.地址指令，必须是启动条件后的第一个字节进行发送；
5。地址指令的最后一位也就是（R/W）设置数据传输的方向是读还是写；

Control byte（控制字）

在这里插入图片描述
说人话：
第6位：是否使能DAC，1-开启DAC输出功能 0-不开启
第5，4位：选择ADC输入采取什么样的方式，默认四个单端输入（00）
第3位：ADC通道是否要开启自动增加 1-自动增加 0-不自动增加
第2，1位：选择采集的ADC通道

简单了解一下DAC电阻分隔链

在这里插入图片描述

说人话：通过控制寄存器D7-D0位进而控制256个选择开关，达到控制电阻分压，进而输出对应的电压
比如： D7-D1全赋值 1，则就输出5v电压；全赋0，就是输出0v
对应关系就是：0v-5v 对应 0x00-0xff

应用为王

DAC的应用

本身就是一路写到底模式，不必要注意IIC通讯规则

在这里插入图片描述

void DacOut(u8 val)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(0x40);
	I2CWaitAck();	
	I2CSendByte(val);
	I2CWaitAck();	
	I2CStop();
}

ADC的应用

ADC采集特点

在这里插入图片描述
说人话：就是开启一次读指令，A/D就一直开始周期性转换了

ADC读模式

要结合博文开头的IIC通讯规则
因为要先写地址，再写控制字，再写地址（涵盖读指令）

（顺序就是 ADDRESS(写)->contrl word->ADDRESS(读)）

个人理解：前面介绍到iic_start后面必须写ADDRESS指令，而我发完control word 必须要再次启动iic_start,才能去写ADDRESS(读)，又因为本身就在写模式，再写完control word 不需要iic_stop,直接iic_start即可

注意这里写通道的时候写0x4~（为了和DAC功能同时作用）

步骤：启动->地址(写指令的)->WaitACK->控制字(包含选哪个通道)->WaitAck->再次启动->地址(读指令的)->WaitAck->读数值->发送应答->停止总线

这里测的是电位器通道是0x43,光敏是0x01

u8 ReadAdc(u8 ch)
{
	u8 tmp ;
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(ch);
	I2CWaitAck();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0x91);	
	I2CWaitAck();
	tmp = I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);
	I2CStop();
	
	return tmp;
}