AD5429/AD5439/AD5449分别是CMOS、8/10/12位、双通道、电流输出的数模转换器(DAC)。这些芯片均采用2.5 V至5.5 V电源供电，因此适合电池等低功耗的场合.芯片采用CMOS亚微米工艺制造，能够提供出色的四象限乘法特性，大信号乘法带宽达10 MHz。
这些DAC采用双缓冲三线式串行接口，并且与SPI、QSPI™、MICROWIRE™及大多数DSP接口标准兼容。采用多个封装时，还可以通过串行数据输出(SDO)引脚，将这些DAC以菊花链形式相连。利用数据回读功能，用户可以通过SDO引脚读取DAC寄存器的内容。上电时，内部移位寄存器和锁存以0填充，DAC输出处于零电平。
满量程输出电流由所施加的外部基准输入电压(VREF)决定。与外部电流至电压精密放大器配合使用时，集成的反馈电阻(RFB)可提供温度跟踪和满量程电压输出。
AD5449 AD5429 AD5439引脚图
芯片的优势和特点:
AD5439是双路 10bit 电流输出型DAC，由于没有搞过SPI接口的DAC，所以先在网上下载了一个该DAC的底层函数，程序代码如下：
#include "macros.h"
#include "math.h"
#include "dac.h"
// 向AD5439写命令字以及待转换的数据
void WriteAD5439(unsigned int ControlBits,unsigned int data )
{
unsigned char i;
data = (data << 2);
data = (ControlBits | data);
SCLK_SET;
SYNC_CLR;
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET;
if((data & 0x8000) != 0)
{
SDIN_SET;
}
else
{
SDIN_CLR;
}
SCLK_CLR;
data = (data << 1);
}
SYNC_SET;
LDAC_CLR;
SCLK_CLR;
LDAC_SET;
delay_ms(1);
}
// 初始化AD5439,
void InitAD5439( void )
{
ADCCL_CLR; // AD5439.CLR = LOW,清零
delay_ms(5);
ADCCL_SET; // AD5439.CLR = High,准备工作
WriteAD5439_CMD(0x9000);
}
// 读出SDO的值
unsigned int readSDO(unsigned int channal)
{
unsigned char i = 0;
unsigned int readData = 0;
// 写入控制字，选择读回的通道
if(channal == ReadBack_I)
{
WriteAD5439_CMD(ReadBack_I);
}
if(channal == ReadBack_V)
{
WriteAD5439_CMD(ReadBack_V);
}
// 准备接收数据
SYNC_CLR;
SCLK_CLR;
// 读数据，并处理
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET; // 上升沿，读一位
readData |= (PINB & 0x01) << (15-i);
SCLK_CLR; // 准备下一回读出数据
//delay_ms(1);
}
SYNC_SET;
readData = ((readData >> 2) & 0x3ff);// 根据5439的命令字格式进行调整
// 返回数据
return readData;
}
// 针对Init5439(),readSDO(),只写命令字，不写数据
void WriteAD5439_CMD(unsigned int ControlBits)
{
unsigned char i;
unsigned int data = ControlBits;
SCLK_SET;
SYNC_CLR;
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET;
if((data & 0x8000) != 0)
{
SDIN_SET;
}
else
{
SDIN_CLR;
}
SCLK_CLR;
data = (data << 1);
}
SYNC_SET;
LDAC_CLR;
SCLK_CLR;
LDAC_SET;
delay_ms(20);
}
void WriteVoltage(unsigned int ControlBits,unsigned int data)
{
unsigned int channal,i; // 选择通道
unsigned int dataInUse = data; // 用以重新调用write5439(),防止data受到破坏
unsigned int dataReadBack = 0;
if(ControlBits == Load_I)
{
channal = ReadBack_I;
}
if(ControlBits == Load_V)
{
channal = ReadBack_V;
}
i=0;
for(;;)
{
WriteAD5439(ControlBits,dataInUse);
dataReadBack = readSDO(channal);
if(dataInUse == dataReadBack)
{
WriteAD5439(Updata_AB,dataInUse);
break;
}
else
{
i++;
}
if(i > 10) // 连续10次写不正确，则关机退出
{
SoftStartOff;
}
}
}
void main(void)
{
init_MCU(); // 初始化MCU
WriteVoltage(Load_V,1024);
while(1)
{
process();
}
}
我首先看的是中文的pdf，我结合着这个程序去看该DAC的读写时序图，没发现程序有什么问题！那就开工吧，我用的是STC89C52RC作为主控，用io口模拟SPI,没多久程序一个简单的测试程序就出来啦，编译没错误没警告。下载，调试，示波器上显示出一个-5v的电压，哦，忘了说我用的是哪个电路啦，上图
我是用的双极性输出电路，我采用5v的基准，那么输出电压范围为-5到+5v。
下面需要解决的问题就是，为何DAC一直输出-5v
我所采用解决方法如下：
第一：采用逻辑分析仪看我程序输出的时序是否正确，经观察时序和pdf上的时序一样。找不到问题，我没办法只好硬着头皮去看英文pdf，勉强可以看懂，看一遍后没发现问题所在。。。。。。这消耗了两天多的时间，最后确实没辙啦，好吧找技术支持，第二天技术支持给我回复啦，他提出了两个问题
（1）SCLK占空比不是50%（2）独立模式下，数据建立时间是否足够长
独立模式时序图
时序图上对应的各个时间
我解决SCLK占空比不是50%的问题，方法如下
通过给时钟加延时来实现占空比为50%，如红线示
通过时序图我们可以知道数据建立时间为t5,5ns，使用52作为主控，数据建立时间肯定大于5ns，程序改好，上电，观察示波器还是-5v，崩溃......再次拿起英文pdf从头到尾看了一篇，还是没思路，先放放吧，去焊接个板子去吧，让大家看看板子的图，嘻嘻
同样的板子焊接了两块
焊接结束我接着调试我的DAC测试板，一样的没有进展，一样的办法我接着看英文pdf，然后接着迷茫。。。。。。
最后在一个阳光明媚的下午，突然间我想起啦上次调试AD7799出现的问题就是因为CS的信号有问题，我看了看AD5439的时序图，发现SYNC貌似和CS有同样的功能，我直接把SYNC拉低，输出电压时0v，貌似不是这里的问题，我又把SYNC接回单片机引脚，这时候竟然奇迹的电压变化啦，我试了好几个数据电压输出却是变啦，但是没试几次就不管用啦，又回到了-5v。这时候我隐约觉得是不是SYNC的时序真的有问题呢？重看时序，发现问题啦！！！
红框框里标记的我理解的是16个脉冲结束后，SYNC置高，拉低都可以，我当时按参考程序上来的，直接给SYNC置高！
void WriteAD5439(uint ContralBits,uint DAdata)
{
unsigned char i;
uint buf;
uint wave_data;
buf=DAdata;
buf = (buf<<2);
wave_data = (ContralBits | buf);
SYNC_SET();
delay(1);
SCLK_SET();
SYNC_CLR();
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET();
if((wave_data & 0x8000) != 0)
{SDIN_SET();}
else
{SDIN_CLR();}
delay(1);
SCLK_CLR();
delay(1);
wave_data = (wave_data << 1);
}
SYNC_SET();
LDAC_CLR();
delay(1);
SCLK_SET();
LDAC_SET();
delay(1);
}
我就想改下试试吧，然后我就把写数据的函数改为下面的
void WriteAD5439(uint ContralBits,uint DAdata)
{
unsigned char i;
uint buf;
uint wave_data;
buf=DAdata;
buf = (buf<<2);
wave_data = (ContralBits | buf);
SYNC_SET();
delay(1);
SCLK_SET();
SYNC_CLR();
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET();
if((wave_data & 0x8000) != 0)
{SDIN_SET();}
else
{SDIN_CLR();}
delay(1);
SCLK_CLR();
delay(1);
wave_data = (wave_data << 1);
}
SYNC_CLR();
SCLK_SET();
delay(1);
}
重新上电，示波器上的数据终于会变化啦！！！搞定！收尾附上我的测试程序，以方便别人学习！！！
#include <at89x51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define SDIN_SET() P0_0=1;
#define SDIN_CLR() P0_0=0;
#define SCLK_SET() P0_1=1;
#define SCLK_CLR() P0_1=0;
#define SYNC_SET() P0_2=1;
#define SYNC_CLR() P0_2=0;
#define LDAC_SET() P0_3=1;
#define LDAC_CLR() P0_3=0;
#define DACLR_SET() P0_4=1;
#define DACLR_CLR() P0_4=0;
uint num;
void delay(uint t)
{
uint i;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++);
}
}
void WriteAD5439_CMD(uint CMDBits)
{
unsigned char i;
unsigned int data1 = CMDBits;
SYNC_SET();
delay(1);
SCLK_SET();
SYNC_CLR();
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET();
if((data1 & 0x8000) != 0)
{
SDIN_SET();
}
else
{
SDIN_CLR();
}
delay(1);
SCLK_CLR();
delay(1);
data1 = (data1 << 1);
}
SYNC_CLR();
//LDAC_CLR();
//delay(1);
SCLK_SET();
//LDAC_SET();
delay(20);
}
void WriteAD5439(uint ContralBits,uint DAdata)
{
unsigned char i;
uint buf;
uint wave_data;
buf=DAdata;
buf = (buf<<2);
wave_data = (ContralBits | buf);
SYNC_SET();
delay(1);
SCLK_SET();
SYNC_CLR();
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET();
if((wave_data & 0x8000) != 0)
{SDIN_SET();}
else
{SDIN_CLR();}
delay(1);
SCLK_CLR();
delay(1);
wave_data = (wave_data << 1);
}
SYNC_CLR();
//LDAC_CLR();
//delay(1);
SCLK_SET();
//LDAC_SET();
delay(1);
}
unsigned int readSDO(void)
{
unsigned char i = 0;
unsigned int readData = 0;
bit itemp;
WriteAD5439_CMD(0X2000);
SYNC_SET();
delay(1);
SYNC_CLR();
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK_SET();
readData <<= 1;
delay(1);
itemp = P0_5;
SCLK_CLR();
if(itemp)
readData |= 1;
delay(1);
}
SYNC_CLR();
return readData;
}
void InitAD5439( void )
{
DACLR_CLR();
delay(5);
DACLR_SET();
}
void main (void)
{
num=1023;
//InitAD5439();
WriteAD5439_CMD(0x9000);
WriteAD5439(0x1000,num);
//readSDO();
while(1)
{
num=1023;
WriteAD5439(0x1000,num);
delay(10);
num=0;
WriteAD5439(0x1000,num);
delay(10);
};
}
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