MAX5591快速建立DAC与PIC微控制器的接口

摘要：该设计指南说明如何MAX5591快速建立DAC与PIC18F442微控制器的连接，并给出了代码实例。

MAX5591简介

MAX5591是一款12位、快速建立DAC，采用3线SPI™串行接口。MAX5591支持高达20MHz的SPI接口，最快建立时间为3µs。本应用笔记给出了连接高速PIC微控制器(PIC18F核)和MAX5591的应用电路以及所需要的全部固件。汇编程序利用MPLAB® IDE、6.10.0.0版本免费提供的编译器编写，用于PIC18F442。

硬件说明

本文中的应用电路采用MAX5591EVKIT，包括：MAX5591、超高精度电压基准(MAX6126)、两个按键开关、增益设置电阻和经过验证的PCB。PIC18F442没有安装在MAX5591EVKIT板上，但已添加到系统中，图1所示是一个完整的应用电路。MAX5591EVKIT上的/CS、SCLK、DIN和DOUT焊盘可方便地用于SPI串口连接。


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图1. MAX5591应用电路

模拟地和数字地

如图2所示，将模拟地与数字地分离开可以得到较好的实际效果，利用铁氧体磁珠，如TDK MMZ1608B601C，连接两个地平面。这种布局可以避免微控制器系统时钟及其谐波馈入模拟地。已知PIC18F442的系统时钟为40MHz，考虑到MMZ1608B601C特殊的阻抗与频率特性，我们选择了这款铁氧体磁珠。图3给出了MMZ1608B601C阻抗随频率的变化曲线。


图2. 分离的模拟地和数字地


图3. TDK MMZ1608B601C铁氧体磁珠阻抗随频率的变化曲线

固件说明

清单1给出的汇编程序通过PIC18F442的内部MSSP SPI接口对MAX5591进行初始化，PIC18F442的40MHz系统时钟允许MSSP提供高达10MHz的SPI时钟(SCLK)。表1所示为上电后的配置字。一旦完成对MAX5591的初始化，程序便将DAC输出寄存器装载为零，然后装载满量程输出，如表2所示。该固定循环程序可产生方波输出，用来演示MAX5591的快速建立时间。




下载
清单1. 用于连接MAX5591和PIC18F442内部MSSP SPI接口的汇编程序

表1. 配置写命令，将所有八路DAC的建立时间设置为3µs

SPI Line	C7	C6	C5	C4	C3	C2	C1	C0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
DIN	1	0	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1

表2. 装载全部DAC输出命令：第一个命令将所有DAC输出设置为零，第二个命令将所有DAC设置为满量程输出

SPI Line	C3	C2	C1	C0	D11	D10	D9	D8	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
DIN (1st)	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
DIN (2nd)	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1