基于I2C总线接口的AD芯片PCF8591设计

3.2 控制字节

控制字节用于实现器件的各种功能，如模拟信号由哪几个通道输入等。控制字节存放在控制寄存器中。总线操作时为主控器发送的第二字节。其格式如下所示：

其中：D1、D0两位是A/D通道编号：00通道0，01通道1，10通道2，11通道3

D2 自动增益选择（有效位为1）

D5、D4模拟量输入选择：00为四路单数入、01为三路差分输入、10为单端与差分配合输入、11为模拟输出允许有效

当系统为A/D转换时，模拟输出允许为0。模拟量输入选择位取值由输入方式决定：四路单端输入时取00，三路差分输入时取01，单端与差分输入时取10，二路差分输入时取11。最低两位时通道编号位，当对0通 /道的模拟信号进行A/D转换时取00，当对1通道的模拟信号进行A/D转换时取01，当对2通道的模拟信号进行A/D转换时取10，当对3通道的模拟信号进行A/D转换时取11。

在进行数据操作时，首先是主控器发出起始信号，然后发出读寻址字节，被控器做出应答后，主控器从被控器读出第一个数据字节，主控器发出应答，主控器从被控器读出第二个数据字节，主控器发出应答…一直到主控器从被控器中读出第n个数据字节，主控器发出非应答信号，最后主控器发出停止信号。

3.3 应用电路

如图3所示电路是暖水锅炉水温检测和A/D转换电路。AD581作为电流型温度传感器AD590的基准电源。两只AD590分别用来采集上水和回水的温度。

温度变化时通过AD590的电流发生变化，温度每升高1℃，电流增加1mA。两只远放电路的作用是将电流信号转变为电压信号。图中R6、R7、R8、R9 是温度校准电位器，均采用精细电位器。图中R6和R7分别用来校准0℃时两运放的输出电压，即将传感器置于冰水混合液中时，调节R6或R7使运放的输出电压，即将传感器置于冰水混合液中时，调节R6或R7使运放的输出电压为0V。图中R8和R9分别用来校准100℃时两运放的输出电压，即将传感器置于沸水时，调节R8或R9使两运放的输出电压为某一确定值。此值由使用者决定，当然，其值大小要考虑A/D转换器选用的基准电源值。

A/D转换器PCF8591靠数据线SDL和时钟线SCL与CPU联系。由软件决定水温数据的采集时间和数据的存储以及送去显示。

4 结论

Philips公司推出的I2C总线系统较通用单片机系统电路简单。由普通CPU芯片同I2C专用器件组成的系统为模拟I2C系统，它性能稳定，价格较低，具有较大的应用前景．

参考文献：
1. 何立民．I2C总线应用系统设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1997.
2. 何立民．单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1999．