1X9241概述
X9241是Xicor公司生產的一種集成數字電位器。它在單一芯片上集成了4個10kΩ數字電位器,每個電位器的滑動端共有64個離散的調節(jié)節(jié)點,并有4個8bit的E2PROM數據寄存器以及一個滑刷控制寄存器(WCR)。用戶可以通過相應指令使電位器的WCR(滑刷控制寄存器)與某個數據寄存器相關聯(lián),也可以直接控制WCR以達到改變電位器滑動端位置的目地。X9241芯片具有I2C總線接口,可以實現寄存器映射、改變滑刷位置以及進行電位器級聯(lián)等操作。X9241采用20引腳雙列直插封裝,其引腳排列如圖1所示。其中VWi(i=0~3)為四個獨立的10kΩ電位器的滑動端;VLi(i=0~3)分別為四個電位器的兩個終端;A3,A2,A1,A0為X9241芯片的設備地址;SCL,SDA分別為I2C接口的串行時鐘和串行數據線。X9241的工作電壓為5V。
1.1 X9241的內部結構
X9241的內部結構如圖2所示,從圖中可以看出,一個X9241芯片內含有:I2C總線接口、SDA串行數據線、SCL串行時鐘線以及4個POT(電位器)。每個POT有4個8bit的E2PROM數據寄存器和一個WCR滑刷控制寄存器。
1.2 X9241的控制方式
需要說明的是,雖然X9241具有I2C總線接口,但由于X9241采用特殊的3字節(jié)指令結構,而普通I2C硬件都是雙字節(jié)格式。因此最好采用軟件模擬I2C總線時序。
1.3 X9241的主要參數
X9241的主要性能參數如下:
●SCK,SCL或其它地址輸入端相對于Vss的電壓為-1~+7V;
●VH或VL相對于Vss的電壓范圍為±8V;
●△V=|VH-VL|為16V;
●X9241工作電壓范圍為5V+10%。
因為VH或VL相對于VSS的電壓范圍是±8V,所以X9241可以不受數字電路0~+5V電源窗口的制約而廣泛地應用于各種具有正負電源的模擬電路之中。
2 X9241的指令字格式
X9241的讀/寫指令均由三段組成(如圖3所示),每段均有一個字節(jié):第一段為從屬設備地址;第二段為指令字節(jié);第三段為數據。 ? 第一字段的前4位為設備類型標識,對于X9241,其固定值為0101,后4位是設備地址(A3,A2,A1,A0),這4位的0,1取值取決于芯片上的A3-A0引腳是接GND還是接VCC。
第二字段描述了操作類型和操作對象。其中前4位是指令代碼I3~I0,后4位是操作對象P1、P0和R1、R0。其中P1,P0是4個電位器的選擇編碼,R1,R0是每個電位器的4個寄存器的選擇編碼。X9241的指令集如表1所列。表中的1/0表示數據為1或0,N/A為無效位。
第三字段是8bits的數據段,它的前兩位CM、DW是控制位,其中CM是級聯(lián)模式控制位,當CM為0時,為正常模式,當CM為1時,該電位器與序號比它高一級的電位器級聯(lián)。比如,若WCR2的CM為1,表示電位器2就與電位器3級聯(lián)。DW是電位器滑動端使能控制位。當DW為0時,為正常模式,當DW為1時,該電位器的滑動端失效,即滑動端處于絕緣懸浮狀態(tài)。CM和DW配合使用可以實現電位器的級聯(lián),并可保證級聯(lián)電位器在滑動時只有一個有效滑動端。
X9241的三字節(jié)指令序列傳輸示意圖如圖4所示,X9241還有一種遞增/遞減的控制方式,由于不常用,在此不再陳述。一個完整的X9241讀/寫時序包括以下幾個部分:
?。?)起始位。以SCL為高電平,SDA出現下跳沿為起始標志;
?。?)傳送X9241的從屬設備地址字段;
?。?)接收X9241返回的ACK(應答)信號,它是在SCL為高電平期間,SDA線上為低電平的狀態(tài);
?。?)向X9241傳送指令字段;
?。?)