TLC2543 中文资料

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TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。2 TLC254 ...

TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D 转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。

2 TLC2543的特点

（1）12位分辩率A/D转换器；

（2）在工作温度范围内10μs转换时间；

（3）11个模拟输入通道；

（4）3路内置自测试方式；

（5）采样率为66kbps；（6）线性误差±1LSBmax；

（7）有转换结束输出EOC；

（8）具有单、双极性输出；

（9）可编程的MSB或LSB前导；

（10）可编程输出数据长度。

3TLC2543的引脚图（管脚图）及说明

TLC2543有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1。

表1 TLC2543引脚说明

引脚号名称I/O 说明

1～

9,11,12 AIN0～AIN10 I 模拟量输入端。11路输入信号由内部多路器

选通。对于4.1MHz的I/OCLOCK，驱动源

阻抗必须小于或等于50Ω，而且用60pF电

容来限制模拟输入电压的斜率

15 I 片选端。在端由高变低时，内部计数器复

位。由低变高时，在设定时间内禁止

DATAINPUT和I/O CLOCK

17 DATAINPUT I 串行数据输入端。由4位的串行地址输入来

选择模拟量输入通道

16 DATA OUT O A/D转换结果的三态串行输出端。为高时

处于高阻抗状态，为低时处于激活状态19 EOC O 转换结束端。在最后的I/OCLOCK下降沿之

后，EOC从高电平变为低电平并保持到转换

完成和数据准备传输为止

10 GND 地。GND是内部电路的地回路端。除另有说

明外，所有电压测量都相对GND而言

18 I/O CLOCK I 输入/输出时钟端。I/OCLOCK接收串行输入

信号并完成以下四个功能：（1）在I/O

CLOCK的前8个上升沿，8位输入数据存入

输入数据寄存器。（2）在I/OCLOCK的第4

个下降沿，被选通的模拟输入电压开始向电容

器充电，直到I/OCLOCK的最后一个下降沿

为止。（3）将前一次转换数据的其余11位

输出到DATA OUT端，在I/OCLOCK的下

降沿时数据开始变化。（4）I/OCLOCK的最

后一个下降沿，将转换的控制信号传送到内部

状态控制位

14 REF+ I 正基准电压端。基准电压的正端（通常为Vcc）

被加到REF+，最大的输入电压范围由加于本

端与REF-端的电压差决定

13 REF- I 负基准电压端。基准电压的低端（通常为地）

被加到REF-

20 Vcc 电源

4 TLC2543接口时序

可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率，每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。一个片选（）脉冲要插到每次转换的开始处，或是在转换时序的开始处变化一次后保持

为低，直到时序结束。图2显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期和在每次传递周期之间插入

的时序，图3显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期，仅在每次转换序列开始处插入一次时序。

图216时钟传送时序图（使用，MSB在前）

图316时钟传送时序图（不使用，MSB在前）

5TLC2543在智能仪器仪表中的应用

TLC2543是12位分辩率，与MAX186在功能上基本相同，但价格比MAX186低得多，因此TLC2543在便携式数据记录仪、医用仪器、电力检测仪表中具有广泛的应用。下面主要讲述TLC2543在电力监控显示屏中的应用。

在电厂和变电站中，电网中的电压和电流由于多种原因常常处于波动状态，为了给工作人员提供有效数据，并在超值范围内采取有效措施，监测电网中电压和电流值是非常必要的。该系统主要是采用TLC2543作A/D转换器，把电压和电流值转换成数字信号，GMS90C32作CPU，进行数字信号处理，PS7219作LED显示驱动器，把监测的电压和电流值显示出来，本文主要介绍TLC2543在电力监控显示屏中与单片机GMS90C32的接口部分，包括硬件和软件两部分。

5.1 TLC2543与单片机的硬件接口

电路

GMS90C××和GMS97C××系列是

LGS公司的51系列单片机，这类单片

机都不带SPI或相同的接口能力，为了

和TLC2543模数转换器接口，需要用

软件来模拟SPI的时序操作。图4是

TLC2543和GMS90C××或

GMS97C××的接口简图，TLC2543

的I/O 时钟、数据输入、片选由并

行双向I/O口1的引脚P1.0、P1.1、

P1.3提供。TLC2543的转换结果数据

通过口1的P1.2脚接收，通道选择和

图4TLC2543和GMS90C32接口

方式数据通过口3输入到微控制器。

在设计制作时要注意如下三个问题：

（1）电源去耦

当使用TLC2543这种12位A/D器件时，每个模拟IC的电源端必须用一个0.1μF的陶瓷电容连接到地，用作去耦电容。在噪声影响较大的环境中，建议每个电源和陶瓷电容端并一个10μF的钽电容，这样能够减小噪声的影响。

（2）接地

对模拟器件和数字器件，电源的地线回路必须分开，以防止数字部分的噪声电流通过模拟地回路引入，产生噪声电压，从而对模拟信号产生干扰。所有的地线回路都有一定的阻抗，因此地线要尽可能宽或用地线平面，以减小阻抗，连线应当尽可能短，如果使用开关电源，则开关电源要远离模拟器件。

（3）电路板布线