MCP4728分析及示例驱动程序(C)

目录

前言

技术要点

1、引脚功能

2、配置位：

3、DAC数值对应计算关系

5、写指令类型

 

MCP4728驱动

1、快速写

2、同时写2路

3、一次写多路DAC

  4、单次写入DAC

  使用注意

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前言

  MCP4728是一款4通道输出DAC芯片，分辨率为12bit，通信接口为I2C，而且内部自带EEPROM，EEPROM功能使得DAC器件在断点后仍然能够保持DAC输入寄存器值，这样就尤为方便了，因为是第一次使用，关于这个芯片的稳定性，还需要进一步测试。

技术要点

1、引脚功能

   这里面其他的引脚都好理解，主要是LDAC引脚比较重要，这个引脚，在功能说明上解释的是“同步输入”，也就是向输入寄存器中写入数值后，通过拉低该引脚进行同步输出电压。需要特别注意的是：

    1）并不是一定要通过拉低LDAC才能同步输出电压的，在后面的介绍中，其实有一个软件功能位-UDAC位，只要将该位设置为0，也是可以实现同步输出的。

    2）拉低LDAC会同步输出所有的4个通道电压。

    3）设置UDAC为0，只会同步输出配置的那个通道。

2、配置位：

   这个表里，我们主要先熟悉一些配置位：

A2 A1 A0 ：器件地址，默认为 000

Vref：参考电压选择，0-电源电压VDD，1-内部参考电压 2.048V

Gx：增益配置位，0-x1；1-x2，需要注意的是，如果我们的电源使用的是3.3V，那么我们不能设置增益为2.因为最大不能超过               Vdd

UDAC：同步输出位，我们如果不用外部LDAC引脚，只用UDAC位即可。

3、DAC数值对应计算关系

   上图主要是对应最小分辨率对应的 电压（mV）值，最大值是固定的（4096）,因为12bit。

  

    上图中，我们主要关心的是Dn的计算，也就是我们想要DAC输出多大电压对应的寄存器数值。

4、DAC电压输出值的刷新操作。

      mcp4728的输出并不是往寄存器中写入数值就可以的，需要配合外部LDAC引脚或者软件UDAC位，注意这里用了“或者”，表示这两种方式都是可以的。

    

    1）拉低LDAC会同步输出所有的4个通道电压。

    2）设置UDAC为0，只会同步输出配置的那个通道。

5、写指令类型

 

MCP4728驱动

1、快速写

     快速写的意思是，一次写4路DAC，并且这4路DAC输出同样大小的电压，这种模式不会存放到EEPROM中，对应时序：

 

2、同时写2路

3、一次写多路DAC

    最多同时写4路DAC，但是也支持2/3/4路。

  我们以同时写4路DAC，并且这4路DAC的电压不相同，Vref = 2.048V，不适用LDAC为例，则驱动代码如下：

int mcp4728_write_all_channel(float vol1, float vol2, float vol3, float vol4)
{
    u16 Dn[4];
    u8 h_byte[4];
    u8 l_byte[4];
    int i;
    
    Dn[0] = ( u16 )(vol1*2000);
    Dn[1] = ( u16 )(vol2*2000);
    Dn[2] = ( u16 )(vol3*2000);
    Dn[3] = ( u16 )(vol4*2000);

    for(i = 0; i < 4; i++){
        Dn[i] = Dn[i]&0xFFFF;
        Dn[i] = 0x8000|Dn[i];               // vref=1, PD0=0,PD1=0,Gx=0

        h_byte[i] = ( u8 )(Dn[i] >> 8);   
        l_byte[i] = ( u8 )(Dn[i]);
    }

    MCP4728_IIC_Start();
    MCP4728_IIC_SendByte( MCP4728_ADDR );
    MCP4728_IIC_WaitAck();
    MCP4728_IIC_SendByte( 0x50 );          // C2=0,C1=1,C0=0,W1=1,W2=0,DAC1=0,DAC0=0,
    MCP4728_IIC_WaitAck();

    for(i = 0; i < 4; i++){
        MCP4728_IIC_SendByte( h_byte[i] );
        MCP4728_IIC_WaitAck();
        MCP4728_IIC_SendByte( l_byte[i] );
        MCP4728_IIC_WaitAck();
    }
    MCP4728_IIC_Stop();

    return 0;
}

  4、单次写入DAC

    该功能用于单次写某一通道DAC，

Vref = 2.048V，不适用LDAC为例，则驱动代码如下：

int mcp4728_write_signle(u8 chn, float vol)
{
    u16 Dn;
    u8 byte1,byte2,byte3,byte4;
    byte1 = MCP4728_ADDR;
    Dn = ( u16 )(vol*2000);      // Vout*4096/2.048/1
    
    switch( chn ){
    case 1:
        byte2 = 0x58; // UDAC = 0,upload output
        break;
    case 2:
        byte2 = 0x5A; // UDAC = 0
        break;
    case 3:
        byte2 = 0x5C; // UDAC = 0
        break;
    case 4:
        byte2 = 0x5E; // UDAC = 0
        break;
    default:
        byte2 = 0x58; // default channel A
        break;
    }

    Dn = Dn&0xFFFF;
    Dn = 0x8000|Dn;     // vref=1, PD0=0,PD1=0,Gx=0
    byte3 = ( u8 )(Dn >> 8);
    byte4 = ( u8 )(Dn);

    MCP4728_IIC_Start();
    MCP4728_IIC_SendByte( byte1 );
    MCP4728_IIC_WaitAck();
    MCP4728_IIC_SendByte( byte2 );
    MCP4728_IIC_WaitAck();
    MCP4728_IIC_SendByte( byte3 );
    MCP4728_IIC_WaitAck();
    MCP4728_IIC_SendByte( byte4 );
    MCP4728_IIC_WaitAck();
    MCP4728_IIC_Stop();
    return 0;
}

  使用注意

1、我们可能希望通过单次写入的方式分别控制各路DAC输出，但是这里经过测试发现，如果我们写入某一DAC后，立刻再写入，也就是说想要连续多次进行“单次写入”功能是会失败的，这个原因就是EEPROM的RDY状态，如果想要实现执行多次“单次吸入”操作，我们需要检测RDY引脚状态，或者我们做好演示。

2、多次写入操作，支持一次写4个DAC通道，并且这4个DAC通道的设定值可以不同，这就要求我们在写程序的时候，需要注意了。如何想要只改变某一个DAC而不影响其他DAC。