数控电位器与PIC单片机的接口技术

1x9268器件描述
    1X9268是Xicor公司生产的，把2个E2POT数控电位器集成在单芯片的CMOS集成电路上的一种数控电位器。它包含两个电阻阵列，每个电阻阵列包含255个电阻单元，在每个单元之间和二个端点都有可以被滑动单元访问的抽头点。滑动单元在阵列中的位置，由用户通过二线串行总线接口控制。每个电阻阵列，与1个滑动端计数寄存器(WCR)和4个8位数据寄存器(R0～R3)联系在一起，这4个数据寄存器可以由用户直接写入或读出。滑动端计数寄存器的内容，控制滑动端在电阻阵列中的位置。
    数据寄存器可以由用户读出和写入。数据寄存器的内容可以传输到滑动端计数寄存器，以设置滑动端的位置。当前滑动端的位置可以被传输到与它相联系的任一个数据寄存器。X9268功能方框图如图l所示。

2 X9268的工作原理
    X9268支持双向的定向规约，是一个从属器件。它的高四位地址为0101，即为器件的类型辨识符，低四位地址由A3～AO输入端的状态来定义。在SDA线上的数据，只有在SDL为低时才能改变状态。当SCL为高时，SDA状态的改变用来表示开始和终止条件。开始条件，SCL为高时，SDA由高到低的跳变；终止条件，SCL为高时，SDA由低到高的跳变。送给X9628的所有命令都由开始条件引导，在其后输出X9268的从器件地址。X9268把串行数据流与该器件的地址比较，若比较成功，则作出一个应答响应。送到X9268的下一个字节包括指令及寄存器指针的信息。高四位为指令，接着二位(RB和RA)用来选择4十寄存器中的一个，接下来的一位始终为O，最低位(PO)用来选择2个电位器中的一个。
    9条指令中的4条以发送指令字节作为结束。这些二字节指令在WCR与数据寄存器中的一个之间交换数据；4条指令位三字节指令在主机与X9268之间传输数据，其中包括主机与WCR之间传输数据和主机与其中的一个数据寄存器之间传输数据；还有一条增加／减少指令。三类指令的指令序列及文字说明见图2及表1。

    X9268包括2个WCR，每个E2POT电位器各有一个，WCR可以被认为是一个8位并行和串行装载的带有译码的计数器，用来选择电阻阵列的256选1开关。WCR是一个易失性存储器，若断电其内容将失去。虽然该寄存器将在上电时自动装入RO中的值，但必须注意这个值可能与断电时的值不同。
    每个电位器有4个非易失性数据寄存器。这些寄存器可以被主机直接读出或写入，而且数据可以在4个数据存储器中任一个和WCR之间传输。需注意的是，在这些数据寄存器中任何一个改变数据的操作都是非易失性的操作，将花去10ms的时间(最大)。

3 X9628与Plcl6cxx单片机的接口电路及程序
    图3为PIC16C72与X9628的接口电路，与此对应，给出了X9268所有命令的程序清单。在MAIN主函数中，先将40写入E2POT#2的WCR(即滑动端位置为#40)，然后将滑动端抽头减少15个脉冲的位置，即此时WCR的值减少到25(即滑动端位置为#25)。随后，其它命令也都是相同的过程。
    程序清单见本刊网络补充版www.dpj.com.cn。(单片机为P1C16C72，晶振频率为4CMHz)