摘  要：TLC0820是一种经过改进的LinCMOSTM并行8位DAC转换器,本文介绍了它的特点和工作原理，同时介绍它与单片机AT89C2051的接口电路。
    关键词：A/D转换器； 并行接口； TLC0820； AT89C2051

1. TLC0820介绍

　　TLC0820是一个经过改进的高速并行8位模数转换器，它具有如下特点：
    ●带改进的LinCMOSTM硅门技术；
    ●采用8位并行输出；
    ●读方式最快转换时间为2.5μs；
    ●不需外部时钟和振荡元件；
    ●片内具有跟踪和保持电路；
    ●单电源5V供电；
    ●TLC0820A可直接代替国家半导体的ADC0820C/CC和模拟器件公司的AD7892K/BT。
1.1 引脚排列
    图1为TLC0820的两种封装形式的引脚排列图。各引脚定义及功能说明如表1所列。
1.2 功能框图
    TLC0820的功能框图如图2所示，TLC0820AC和TLC0820AI是经改进的LinCMOS^TM8 位模数转换器，其内部包含了两个4位闪速转换器、一个4位数模转换、一个求和放大器以及转换结果锁存器。改进的闪速技术使得器件可低功耗运行。该器件温度范围较宽，并且在1.18μs内就能完成8位转换。片内具有跟踪保持电路以及100ns采样窗口，因此器件在不增加外部采样器的情况下可以进行从低速到 100mV/μs的高速模拟信号的转换。同时具有与TTL兼容的三态数据输出。它的两种操作方式，都能很好地与各种微处理器接口。本文主要介绍它的并行输出和单片机的接口。

    TLC0820的极限工作参数如下：
    电源电压V_CC：10V；
    输入电压范围：0.2～V_CC＋0.2V；
    输出电压范围：0.2～V_CC＋0.5V；
    温度范围：TLC0820AC：0～70℃，TLC0820AI：0～85℃；
    储存温度：5℃～150℃。
　　表2所列为TLC0820的推荐工作参数。
2. TLC0820的工作原理
　　TLC0820AC和TLC0820AI兼容，且都具有数据采样比较、闪速高速转换器、两个4位闪速模数转换器和满量程8位输出锁存器。
    转换器的模拟输入电压范围为1V到V_CC＋1V。低于V_REF－＋1/2LSB高于V_REF＋＋1/2LSB的模拟输入电压转换为00000000(11111111)，最大参数输入值作为满量程模拟输入信号。这样可使ADC增益随参考电压变化，从而自动的转换输入电压范围。
    通过MODE的设置，TLC0820可工作在读和写读两种方式。当MODE为低时，转换器为只读方式。在这种方式中，WR/RDY作为输出，并作为准备间隔的参考；同时，当CS为低时，WR/RDY亦为低，表明器件忙，转换器在RD的下降沿开始转换，经过不到2.5μs转换完成，此时INT下降，WR/RDY为高阻，数据输出也由高阻变为有效的数据端，当数据读出后，RD变高，INT返回高，数据输出端返回到高阻态;当MODE为高时，转换器为写读方式，WR/RDY作为写间隔时间参考。当CS和WR/RDY为低时，转换器开始测量输入信号，大约600ns后WR/RDY返回高，转换器完成转换。在写读方式中，WR/RDY在上升沿开始转换。

    高端4位闪速ADC同时对输入信号进行测量，其输出结果经高精密4位DAC产生离散模拟电压，经1s延时后，低端转换器将其输入电平和高位DAC产生的离散模拟电压进行比较并产生不同的模拟信号数字转换，对每个转换结果进行8位锁存，在RD的下降沿输出到三态输出缓冲器中。
3. TLC0820与AT89C2051的接口
　　TLC0820与AT89C2051的硬件连接如图3所示。该电路利用TLC0820采集光信号，并以写读方式工作，它的控制信号由单片机输出控制，转换数据由单片机读出。电路中光信号经光敏电路转换成电压信号，经隔离(U4)、放大(U3)后输出到TLC0820的输入端，AT89C2051的P3.2和P3.3作为启动A/D和读A/D， P3.6为数据转换完成信号，转换器的输出直接到AT89C2051的输入端P1口。其工作过程为：首先P3.2输出一启动信号，计算机查询P3.5，当它为低时，P3.3输出读取数据信号，AT89C2051读取A/D转换数据。在电路中，根据光的强弱调节可变电位器的大小，可满足最小灵敏度的要求。其采集子程序如下。
　 Org 0000h
　　Sjamp start
　　Org 100h
Start:
　　Mov sp,＃60h
　　Mov r0,＃30h ; 缓冲区RAM的地址
　　Mov r7,＃00H ;采集数量
Test:
　　Setb p3.2 ;启动A/D转换器
Nop
　　Nop
　　Nop
　　Clr p3.2
Input:
　 Mov a,p3.5 ;测试转换完成信号　　
 　Jnz acc.5,input
 　Setb p3.3 ;读入A/D转换器
 　Nop
 　Nop
   Nop
 　Clr P3.3
 　Mov a,p1 ;将转换数据保存在内部RAM中
 　Mov @r0,a
 　Inc r0 ;RAM地址增加
 　Djnz r7,test ；不满足256个数据继续采集
 　RETI
4. 结束语
　　用TLC0820作模数转换，不需要外部振荡元件和时钟信号，外围电路简单，转换速度高，完成一次转换时间仅需2.5μs，同时，它很容易与微机接口。