第一次做光學儀器的小項目中的一部分是數據採集後經過模數轉換，把採集到的電壓用數字量輸入到單片機中進行處理。此處總結下TLC2543的相關資料和與單片機接口方面的編程。主要的參考資料是TLC2543的datasheet，其中的電路是自己做的項目中的接口電路，部分程序是參考網上和自己的實際情況改的。
先介紹下TLC2543芯片的一些基本資料。（1）12位分辨率，10us轉換時間 （2）11路模擬輸入通道，3路內置自測模式 （3）固有取樣和保持功能，線性誤差最大爲1LSB（4）片上系統時鐘，轉換結束（EOC）輸出（5）單級或雙極輸出操作 （6）可設計的輸出數據最高位或最低位在前，可設計的電源中斷，可設計輸出數據長度。TLC2543的引腳如下圖所示
其中（1）AIN0~AIN10：11路模擬輸入引腳（2）CS：片選引腳（3）DATA INPUT：串行數據輸入引腳（4）DATA OUT：串行輸出引腳（5）EOC：爲轉換結束引腳（6）I/O CLOCK：時鐘引腳（7）REF+:基準電壓正引腳，通常爲VCC（8）REF-：基準電壓負引腳，通常爲GND （9）VCC：正電源引腳（10）GND:地信號引腳。
TLC2543的轉換操作分爲I/O週期和實際轉換週期兩個步驟。
（1）I/O週期：
I/O週期由外部提供的I/O CLOCK來定義，延續8,12或16個時鐘週期，主要取決於被選擇的數據長度。在I/O週期內，下列兩種操作同時進行。
在CLK時鐘的前8個脈衝的上升沿，以MSB前導方式從串行數據輸入引腳讀取8位數據到輸入寄存器，其中前4位爲模擬通道地址，控制14路模擬多路器從11個模擬輸入通道和3個內部自測通道中選通一路連接到採樣保持器，該電路從第4個CLK時鐘脈衝的下降沿開始，對所選通路的信號進行採樣，知道最後一個CLK脈衝下降沿。I/O週期的時鐘脈衝個數與輸出數據長度（位數）有關，輸出數據長度由D3，D2位選擇爲8,12,16位，當TLC2543處於12或16位工作狀態時，在前8個時鐘脈衝之後，DATA INPUT引腳的電平無效。
在DATA OUT引腳上串行輸出8,12,16位數據，當CS引腳保持低電平時，第一位數據出現在EOC的上升沿；若轉換由CS引腳控制，則第一個輸出數據發生在CS引腳電平的下降沿，此數據爲前一次轉換的結果（很重要，值得注意）。在第一個輸出數據位後每一位均由後續的CLK脈衝下降沿輸出。
（2）實際轉換週期：
TLC2543進入轉換週期工作方式之後在I/O週期最後一個CLK脈衝的下降沿來到之後EOC變爲低電平，採樣值保持不變，轉換週期開始；片內的轉換模塊對採樣值進行逐次逼近式A/D轉換，其工作由與CLK同步的內部時鐘控制。當轉換結束之後EOC引腳變高，轉換結果被鎖存在輸出數據寄存器中，等待在下一個I/O週期輸出（此處注意）。
TLC2543的I/O週期和轉換週期交替進行，從而可以減少外部的數字噪聲對轉換精度的影響。其工作時序如下圖所示：
每次進行A/D轉換時都必須向TLC2543寫入命令字以便確定其工作狀態，命令字格式：D7~D4：輸入通道地址選擇，D3~D2：輸出數據長度選擇，D1：輸出數據順序選擇，D0：輸出數據格式選擇。
（1）輸入通道地址選擇位：用於選擇TLC2543的輸入通道，二進制數0000~1010是11個模擬量AIN0-AIN10的通道地址，1011~1101分別是自測試電壓和掉電的通道地址。地址1011,1100和1101所選擇的的自測電壓分別是（VREF(+)-VREF(-)）/2、VREF(-)、VREF(+)。當選擇掉電後TLC2543處於休眠狀態，此時耗電電流小於20uA。
（2）輸出數據長度選擇位：用於選擇A/D轉換結果的位數，當D3~D2爲“x0”，A/D轉換的結果爲12位輸出；當D3~D2爲“01”，A/D轉換的結果爲8位輸出；當D3~D2爲“11”,A/D轉換的結果爲16位輸出。
（3）輸出數據順序選擇位：用於選擇數據輸出的順序，如果D1=0,則高位在前；否則低位在前。
（4）輸出數據格式選擇位：用於選擇輸出數據的屬性，如果D0=0，採樣數據是無符號數，否則是有符號數。
編寫的程序如下：
各引腳的定義：
sbit ADEOC = P0^6;
//AD轉換芯片的引腳
sbit ADCLK = P0^5;
sbit ADDATAIN = P0^4;
sbit ADDATAOUT = P0^3;
sbit ADCS = P0^2;
讀TLC2543數據的程序：
uint Get_ADData(uchar CHN)
//讀取AD值
{
uchar i, temp;
uint read_ad_data = 0;
ADDATAOUT = 1;
CHN = CHN<<4; //12位格式，選擇高位在前，單極性. 注：CHN爲通道數，並非DATAIN控制字。0~13:0x00~0x0d。所以前四位捨棄，左移的後四位表示通道數
ADCLK = 0;
ADCS = 1;
ADCS = 0;
temp = CHN;
for(i = 0; i<12; i++)
{
read_ad_data = read_ad_data <<1;
if((temp&0x80) != 0)
{
ADDATAIN = 1;
}
else
{
ADDATAIN = 0;
}
if(ADDATAOUT)
{
read_ad_data = read_ad_data + 1;
}
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;
_nop_();
_nop_();
temp = temp <<1;
}
ADCS = 1;
_nop_();
_nop_();
read_ad_data = read_ad_data & 0X0FFF;
return (read_ad_data);
}
