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MCP4728

MCP4728是一种模拟DAC，给您四个缓冲输出 电压由I2C串行接口控制。每个DAC都可以输出比例的 输入参考电压。自呢's a 12bit device its 分辨率是VREF / 4096。所以你可以选择分割的非常好的步骤 from the reference.

每个DAC输出都有一个相关的EEPROM存储器，因此设备可以立即启动到先前存储的输出电压。

此芯片自动更新编写的EEPROM，并恢复 RESET上的输出。你不'真的要做任何事情来实现这一点 第一次编程DAC输出以外的功能！

一个唯一的功能是您可以使用LDACN同时更新所有输出。

本讨论将MCP4728与其表兄弟进行了比较 MCP4726和 MCP4726 由于在这些中使用了相同的底层硬件 设备。因此，您获得类似的模拟性能 （包括较低和上层区域的非线性操作）。

基本差异如下：

• MCP4725
• 内存能力 单身的 模拟输出。
  
• 有限的地址（制造商编程除0x60，0x61外）。
  
  
• MCP4726
  
•  Memory capable 单身的 输出但是有 参考输入 pin
•  非常有限的寻址（除0x60外，制造商编程）。
  
  
• MCP4728
• 内存能力 四址 模拟输出带内部参考。
  
• 内部2％精确的电压参考或VDD作为参考。 
  
• 非常好的地址范围（用户编程 EEPROM - 也可以是制造商编程的） - 八个地址是 可用0x60..0x67。
• 同步更新 - 所有输出都可以同步更改。
  

MCP4728可能使MCP4728克服了一些使用的缺点 当你知道你需要一个时，几个个人SOT-23-6设备 few DAC outputs.

I2C地址

MCP4725和MCP4726的问题

问题是I2C寻址 - 每个MCP4725 / MCP4726 如果您想要超过2个MCP4725，或MCP4726中的2个以上，必须由制造商编程，在同一I2C总线上。

解决MCP4728的解决方案

事实上，MSOP（10引脚SMD）不会带出地址引脚 either! There 没有A0，A1和A2物理引脚。它使用更有用的方案 允许内部EEPROM定义这些值。但是要编程这些地址的方法是一个 一点点痛苦 - but it is doable!

EEPROM.地址默认为 零，所以如果你只需要四个DAC输出，你就没有'T需要将任何东西编程只使用I2C地址0x60。

与之 MCP4728您可以为每个芯片获得四个DAC输出，为您提供32个I2C总线可能的DAC输出。

提示： 关闭未使用的DAC链以节省使用的电流。

电压参考

MCP4728可以使用专用内部电压参考或V._DD. 供应销。 MCP4725只能使用V._DD..

内部参考可以设置为2.048V或4.096V。后者 由于12位DAC输出VREF / 4096意味着，价值很有用 1mV per LSB.

注意：MCP4728也可以使用V._DD. 作为参考引脚，因此您可以在准确的引用中为该引脚提供（这与MCP4725相同）。

MCP4728引脚向导

该芯片采用小型，10个引脚MSOP（中型轮廓包） - SMD设备。

MCP4728数据表

下载MCP4728数据表 这里.

I2C地址

MCP4728地址映射

地址的较低三位由三个数字组成 输入A2，A1，A0，同时上位固定在1100xxx。

与MCP4725和MCP4726 A0，A1不同 A2完全可编程，其状态存储在内部 EEPROM。制造商有一个选项来编程这些位 对于您在大型生产运行中有用。

最后一个 bit( LSB ' 'l）以后发送的地址位，忽略它是读写位（R / WN）。所以 可用的地址是：

        0x60,0x61,0x62,0x63,0x64,0x65,0x66,0x67

在简单的系统中使用，您只需要一个地址0x60，因为该设备将提供4个DAC输出。

输出更新

MCP4728中的每个通道都有新的存储寄存器：

• 每个通道的输入寄存器。
• 每个通道的输出寄存器。

您可以使用I2C数据传输将数据发送到输入寄存器但是 the output won'T更新，直到数据从输入传输到输出。

有两个信号控制更新输出。

• LDACN - 同时影响所有4个通道。
  
• UDACN - 仅影响更新的通道（在I2C数据的TX之后）。

已添加信号LDACN和UDACN作为控制输入。 LDACN从引脚输入，而UDACN是内部控制 与每个通道更新（I2C数据包）相关联的位。

两者都用于更新模拟输出，但也使用LDACN 用于读取和编写存储在EEPROM中的内部地址位。

您可以在下面的框图中看到这些信号和寄存器：

             [Source: Datasheet]

默认单通道更新

在正常使用中，您可能希望保持LDACN高，并在每个I2C包装数据传输中设置UDACN比特低。

在这种情况下a 单个DAC输出在最后一个ACK位的下降沿更新 I2C数据传输序列。所以，当您发送I2C数据时 通道，DAC输出电压在I2C末尾更新 transmission.

这 EEPROM. 也在输出更新后写入。

同步所有通道更新

如果你的 应用程序要求所有模拟输出都必须改变 然后同时使用LDACN信号。

硬件方法

设置UDACN位高（非活动）设置LDACN高（非活动），发送每个通道的I2C数据（哪个加载 每个通道的输入寄存器）使用命令：

    "DAC输入寄存器的多写"
    (Datasheet 表5-1写入命令类型) .

发送最后一个通道数据后，将LDACN拉低。这个 将所有输入寄存器数据传输到输出寄存器所以模拟 输出所有更改的同时。

软件方法

软件 方法（对于相同的操作）是发送I2C将军 调用软件更新命令。这假设LDACN保持高位 (inactive).

EEPROM.更新

大多数命令（参见数据表）后执行EEPROM写 你已经发送了DAC数据'如果你想要的时候没有采取行动 保存当前的DAC状态。类似地，数据被从中恢复 EEPROM在复位或上电时，因此内置了保存和恢复数据 MCP4728操作。

EEPROM.写道可以占用最多50毫秒（典型值），没有其他 可以执行命令，因此您必须读取RDY / BSYN PIN（或寄存器 位）检查您是否可以继续。

警告： 大多数命令更新EEPROM拍摄20ms（典型值）。

唯一没有写入EEPROM的命令是：

• "快速写入DAC输入寄存器",  and
  
• "DAC输入寄存器的多写" 

    查看数据表："表5-1写入命令类型"对于上述命令。

警告： 大学教师't持续写入EEPROM，因为它有一生。

快速更新

在某些人 您可能想要的应用程序 获得最大刷新率。为此，您需要最快的命令（最短的I2C数据流）。 这将是只写入单个寄存器的一个，也是一个 不执行EEPROM写入。

该命令是：

    "快速写入DAC输入寄存器" 

    See the Datasheet: "表5-1写入命令类型"对于上面的命令。

此命令要求使用LDACN信号来上传输入 注册到输出寄存器I.E.以获得模拟电压输出 at the pin.

警告： 为了这'fast'命令必须使用LDACN控制引脚。

如果要以最快的速率更新所有输出，那么您必须避免写入EEPROM。您可以使用此命令：

• "DAC输入寄存器的多写" 

    查看数据表："表5-1写入命令类型"对于上述命令。

此命令还要求您使用LDACN控制引脚更新输出。

警告： 为了这'fast'命令必须使用LDACN控制引脚。

速度或针脚节省（LDACN）

LDACN.

有四个问题：

1. 编程内部地址位（需要LDACN）。
2. 最快更新速度（需要LDACN）。
3. 同步更新（需要LDACN）。
4. 保存微控制器引脚（不需要LDACN）。

编程地址位

想象一下，您的电路板上有8个MCP4728设备，最初使用 LDACN更新每个设备的内部地址位。这意味着 您需要有8个单独的控制信号从微控制器执行此操作 task.

如果你不'T希望为LDACN控制使用8个微控制器引脚 然后你决定将LDACN推出，并将制造商纳入计划 每个MCP4728（所以你不'T必须在董事会上做到）。这节省了 you 8 control lines.

LDACN地址位定时

如果您决定想要LDACN，因为您想要快速同步 updates then you'll可能想要更新MCP4728内部 addresses.

要编程地址位，必须控制LDACN信号 输出I2C数据包时钟和I2C数据速率 功能必须不超过400kHz（数据表的第5.4.4节）， Specifically:

"LDACN PIN需要逻辑过渡"High" to "low" during 第二个字节第8个时钟的负脉冲，并保持"Low" 直到第三个字节的末尾。"

由于这是一个准确的Arduino难以时间（你 必须从I2C数据包开始时的信号），你应该 降低I2C时钟速率。

使用低于400K的I2C速率的解决方案

思考问题 - 你不'不得不使用最快的速率 设置地址 - 毕竟你只能做到这一点 - 之后，地址永久地存储在内部EEPROM中。

使用i2c命令setclock（）或使用a Bit-Banced输出。 setclock（）只能接受少数频率和可能 not allow 10kHz.

所以解决方案是接管I2C引脚并将它们用作正常 数字I / O和BIT-BANG信号，但也可以控制LDACN 时间和在正确的时间。一个可以适应的位爆炸库是 软轴.

最快的更新和同步更新

如果你不'有LDACN控制，那么你不能做的三件事：

1. 快速更新。
2. 快速同步更新。
3. 更新内部地址位。
   

你可以't do 快速地est updates 由于LDACN用于命令："快速写入DAC输入寄存器"（数据表表5-1写命令类型）。

LDACN也用于 同步更新 模拟输出 - 最快的方法。有速度较慢 软件方法.

节省微控制器销钉

删除LDACN控制连接。

如果您的设计在没有LDACN控件的情况下（见上文），那么您只需保存8条“设计”。

删除RDY / BSYN状态连接

您可能想要使用微控制器输入监视的其他引脚是 RDY / BSYN PIN。这表示MCP4728是否忙 - 当EEPROM写入正在进行中时。您可能希望将此引脚添加为 中断微控制器以节省轮询时间，但是您再次 最多可包含8个设备。

替代方案是从其中一个读取RDY / BSYN信号 使用I2C查询寄存器，并保存8个微控制器引脚。

结论

如果您需要超过一些DAC输出，MCP4728非常有用 有4个芯片。您可以使用内置的电压参考 精确地控制电源的输出电压。

每单位DAC

MCP4728每芯片的DAC更多，因此超过几个DAC 输出更易于使用MCP4728。这是因为你赢了't need to 购买制造商预编程芯片（编程I2C地址）。

能量消耗

与MCP4728相比，您可以使用MCP4725或MCP4726节省大量的断电电流！ （与45ua相比60na）。

但请注意，上电规范中的最大电流 四个MCP4725 / 6S比MCP4728高（410 * 4 = 1640uA）的比例高于MCP4728（与1400A相比）。

状态	MCP4728	MCP4725和MCP4726：
通电	800ua〜1400a	210ua〜410ua，相同
断电	45ua〜60ua.	60na〜2ua，90na〜2ua

笔记： 关闭未使用的DAC链以节省电流。

电压参考

MCP4728的内置电压参考更方便。

节省微控制器销钉

如果您对速度不感兴趣，那么您可以使用相同的号码 MCP4725和MCP4726中使用的控制连接。基本上集 无效的LDACN控制PIN和DON'读取RDY / BSYN状态引脚。自从此以来，这是可能的 MCP4728中有替代寄存器控制的内部功能。

编程地址位

这需要对I2C输出具有恰好定时信号进行消除;切换缓慢就像更容易 位撞击手术 to get this done.

速度

该芯片具有与MCP4725相同的底层硬件，并具有类似的性能（参见 MCP4725正弦波形）。 然而，它将比MCP4725更慢，因为有更多的数据 传输以更新4寄存器（可能是您可以停止的寄存器 中间 - 未进行测试）。

计算表明即使是I2C 在3.4MHz时，最大更新速率仍然很慢（见 MCP4725 内部使用相同的DAC硬件）。另一种选择是 MCP4922. 但即使仍然很慢。平行DAC适合于例如快速更新。 DAC08。

显示索引

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