串行接口的D/A转换器

　　串行接口的D/A转换器通过串行接口输入数据。常用的串行接口有I2C、SPI等形式，数据信号通过串行的方式写入D/A转换器。串行接口减少了D/A转换器的引脚，可采用较小的封装，在设计体积小、重量轻的系统时，采用此类器件尤为合适。

　　 图1为12位串行接口的数模转换器AD7233的结构图。片内的稳压管提供了参考电压，输入的数据格式为二进制补码，输出电压范围为-5V到+5V，其数模转换部分由R-2R梯形电阻网络和输出放大器组成。输入数字量与对应的输出电压如表1所示。如希望输入的为二进制原码，则可在输入数据之前将最高位为求反。

图1 12位串行接口的数模转换器AD7233的结构图

表1 输入数字量与对应的输出电压

　　AD7233的数据接口结构如图2所示，其接口信号为帧同步信号-SYNC、输入串行信号SDIN、串行时钟信号SCLK和数据装入DAC锁存器信号-LDAC。图3为AD7233的数据写入时序图，-SYNC由高变低表示一个新的数据将传送到AD7233，此时由16个SCLK信号的下降沿将SDIN端的数据串行地移入器件的输入移位寄存器。内部的门控信号保证了只有16位的数据能移入，在16位数据装入后-SYNC变高。16位数据的前4位为无效数据，后12位数据高位在前，低位在后。

图2 AD7233的数据接口结构

图3 AD7233的数据写入时序

　　将输入移位寄存器中的12位数据装入DAC锁存器有2个模式。在-SYNC信号变低后检查-LDAC的状态，如果-LDAC为0，采用自动装入模式，在最后一位的串行数据装入时，即第16个SCLK脉冲的下降沿，DAC锁存器数据更新，模拟输出信号也随之发生变化。在-SYNC信号变低后检查-LDAC的状态，如果-LDAC为1，由-LDAC信号控制数据的装入，当16个数据移入输入移位寄存器后，DAC锁存器数据的更新由-LDAC信号的下降沿同步。这种模式通常用在多个D/A转换器的系统中，可通过串行通信将数据分别装入D/A转换器的输入移位寄存器，然后通过同一个-LDAC信号同步地更新模拟输出信号。应注意的是，在传输下一个数据之前，必须将-LDAC信号置为高电平。

　　AD7233与微处理器的连接方式可参考SPI、I2C等内部总线接口，不同的是，AD7233增加了帧同步信号-SYNC和DAC锁存器信号-LDAC。