基于ARM的多路同步A/D和D/A设计

　　2 多路同步D/A设计

　　2.1 DAC8574的功能

　　DAC8574是带有IIC接口的16位4路同步数模转换芯片。DAC8574带有一个IIC串行接口，包括SCL串行时钟输入和SDA串行数据输入两个引脚。输出四路模拟电压为VOUTA、VOUTB、VOUTC、VOUTD,电压范围为+2.7~+5.5V.由外部提供参考电压VREFH、VREFL.A0、A1为IIC地址选择，A2、A3为扩展地址选择，A1、A0、A3、A2共可确定16个地址，在IIC总线上最多可扩展16个DAC8574.本设计在IIC总线上只使用一个DAC8574,则设置地址A1A0A3A2=0000.LDAC为同步输出电压更新。

　　DAC8574有三种工作模式：标准模式、快速模式、高速模式。标准模式时传输速率为100kbit/s,串行时钟频率fscl=100kHz,更新率为5.3kS/s;快速模式时传输速率为400kbit/s,fscl=400kHz,更新率为22.22kS/s;高速模式时传输速率为3.4Mbit/s,fscl=3.4MHz,更新率为188.88kS/s.标准模式和快速模式传输线协议基本相同，高速模式不同于标准和快速模式。DAC8574与S3C2440通过IIC总线连接时，DAC8574作为从机，S3C2440作为主机。本设计将DAC8574设置为高速模式。

　　2.2 DAC8574与S3C2440接口电路设计

　　DAC8574通过IIC接口SDA、SCL引脚与S3C2440连接，其工作模式选择、通道使能、LDAC功能是由S3C2440通过SDA输入设定的。如图3所示，电源电压+5V,参考电压+5V,IOVDD为+3.3V、LDAC接地。

　　图3 DAC8574接口电路

　　2.3 DAC8574的接口程序设计

　　DAC8574作为从机，S3C2440作为主机，根据高速模式传输协议编写DAC8574的接口程序。图4所示为设计的DAC8574接口程序的流程图。主机先产生一个开始状态，随后产生高速主机编码的串行数据00001XXX.从机设备不需要确认高速主机编码，但必须能够识别并改变自身内部设置以支持3.4Mbit/s的高速传输。主机产生一个重复开始状态，接着发送一个有效的从机地址字节，本设计的从机地址字节为10011000,包括7位DAC8574的地址1001100和1位读写控制位0(主机写入从机)。地址匹配的从机识别地址后产生确认信号。本设计将控制字节设置为00010000,主机发送控制字节设置从机运行模式后，从机产生确认信号。随后，主机发送数据最高有效位MSB,从机产生确认信号，主机再发送数据最低有效位LSB,从机产生确认信号并开始数据更新，这样DAC8574就完成了一次数据接收与数模转换。之后主机可以继续向从机发送数据，最后主机产生停止状态结束当前的数据传输。

　　图4 DAC8574 工作程序流程图

　　3 结语

　　该设计通过对程序的修改可改变其通道数、转换速率、传输速率，因而具有一定的灵活性。而基于ARM处理器设计的系统还具有成本低、功耗低、实时性能好、智能程度高、可靠性高、体积小、易扩展、功能强、开发周期短等优点，在工业控制、信息技术领域有着广阔的应用空间。