PCF8591
8位A/D和D/A转换器
By Coolbor Xie
8 位 A/D 和 D/A 转换器具 PCF8591
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1、特性
z 单电源供电
z 工作电压：2.5 V ~ 6 V
z 待机电流低
z I2C 总线串行输入/输出
z 通过 3 个硬件地址引脚编址
z 采样速率取决于 I2C 总线速度
z 4 个模拟输入可编程为单端或差分输入
z 自动增量通道选择
z 模拟电压范围：VSS~VDD
z 片上跟踪与保持电路
z 8 位逐次逼近式 A/D 转换
z 带一个模拟输出的乘法 DAC
2、应用
z 闭环控制系统
z 用于远程数据采集的低功耗转换器
z 电池供电设备
z 在汽车、音响和 TV 应用方面的模拟数据采集
3、概述
PCF8591 是单片、单电源低功耗 8 位 CMOS 数据采集器件，具有 4 个模拟输入、一个输出和一个串
行 I2C 总线接口。3 个地址引脚 A0、A1 和 A2 用于编程硬件地址，允许将最多 8 个器件连接至 I2C
总线而不需要额外硬件。器件的地址、控制和数据通过两线双向 I2C 总线传输。
器件功能包括多路复用模拟输入、片上跟踪和保持功能、8 位模数转换和 8 位数模拟转换。最大转换
速率取决于 I2C 总线的最高速率。
4、订货信息
8 位 A/D 和 D/A 转换器具 PCF8591
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5、内部框图
图 1 内部框图
6、引脚
图 2 引脚图 (DIP16).
8 位 A/D 和 D/A 转换器具 PCF8591
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7、功能描述
7.1 地址
I2C 总线系统中的每一片 PCF8591 通过发送有效地址到该器件来激活。该地址包括固定部分和可编
程部分。可编程部分必须根据地址引脚 A0、A1 和 A2 来设置。在 I2C 总线协议中地址必须是起始条
件后作为第一个字节发送。地址字节的最后一位是用于设置以后数据传输方向的读/写位。（见图 4、
16、17）
图 4 地址
7.2 控制字
发送到 PCF8591 的第二个字节将被存储在控制寄存器，用于控制器件功能。 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（见图 5）。如果自动增量（auto-increment）标志置 1，每次 A/D 转换后通道号将自动
增加。
如果自动增量（auto-increment）模式是使用内部振荡器的应用中所需要的，那么控制字中模拟输出
允许标志应置 1。这要求内部振荡器持续运行，因此要防止振荡器启动延时的转换错误结果。模拟输
出允许标志可以在其他时候复位以减少静态功耗。
选择一个不存在的输入通道将导致分配最高可用的通道号。所以，如果自动增量（auto-increment）
被置 1，下一个被选择的通道将总是通道 0。两个半字节的最高有效位（即 bit 7 和 bit 3）是留给未来
的功能，必须设置为逻辑 0。控制寄存器的所有位在上电复位后被复位为逻辑 0。D/A 转换器和振荡
器在节能时被禁止。模拟输出被切换到高阻态。
