19.IIC通信：PCF8591：数模/模数转换芯片

IIC通信

IIC总线是双向、二线制、同步串行总线，是一种多向控制总线，即多个芯片可以连接到同一个总线结构下，每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。

PCF8591芯片：

PCF8591：模数/数模转换芯片，是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件，具有4个模拟输入、1个模拟输出和一个串行IIC总线接口。原理图如下：
在这里插入图片描述
1个模拟输出：AOUT引脚，接在外部排针OUT上（比赛没有涉及过DA输出）；
4个模拟输入：AIN0接在外部排针（可以由外部输入模拟信号），AIN1接在光敏电阻，AIN2接在LM324放大器，AIN3接在滑动变阻器Rb2，比赛没有使用过AIN0和AIN2。光敏电阻和滑动变阻器原理图如下：
在这里插入图片描述
如何确定使用的是IIC总线系统的PCF8591芯片——发送PCF8591的有效地址到器件（发送的第一个字节）

即

IIC_SendByte(0x90);		//写
或
IIC_SendByte(0x91);		//读

紧接着发送控制字到PCF8591 将被存储在控制寄存器，用于控制器件功能。（发送的第二个字节）
在这里插入图片描述
控制寄存器的高半字节用于允许模拟输出，和将模拟输入编程为单端或差分输入。低半字节选择一个由高半字节定义的模拟输入通道。（见芯片手册）通道3捕获模拟信号输入：0X03；允许模拟信号输出：0X40。

读模式的总线协议，A/D转换：
在这里插入图片描述
即

uchar AD_Read(uchar add)
{
	uchar temp;
	//IIC写
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0X90);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(add);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
	//IIC读
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0X91);
	IIC_WaitAck();
	temp=IIC_AckByte();
	IIC_Stop();
	//返回temp值
	return temp;
}

写模式的总线协议，D/A转换：
在这里插入图片描述
即

void AD_Write(uchar dat)
{
	IIC_Start();
	IIC_SendByte(0X90);
	IIC_WaitAck();
	IIC_SendByte(0X40);
	IIC_WainAck();
	IIC_SendByte(dat);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
}

综上读写程序，我们可以总结出，使用PCF8591芯片的步骤：
1.开启IIC；2.发送PCF8591的写有效地址；3.发送控制字确定输入或输出地址；4.如果需要写入数据，则控制字确定的是模拟输出模式，紧接着写入数据；如果需要读出数据，则控制字确定的是从通道0~3之一捕获模拟信号输入，关闭并重新开启IIC，发送PCF8591的读有效地址，通过IIC获取数据。5.关闭IIC，如果是读取数据则需返回值。