36、树莓派输入/输出接口增强指南

树莓派输入/输出接口增强指南

1. SPI 数模转换器（DAC）

MCP4921 是一款低成本（2 美元）的单通道 12 位 SPI DAC，采用 DIP 封装（详情见 tiny.cc/erpi906）。它属于 Microchip SPI DAC 系列，该系列还有 8 位（MCP4901）和 10 位（MCP4911）的型号。这一系列的 DAC 支持 2.7V 至 5.5V 的电源供电，输出范围为轨到轨（即从 GND 到 VDD），SPI 数据时钟频率最高可达 20MHz。

将 MCP4921 连接到树莓派的 SPI 总线时，由于该 DAC 不会向树莓派返回数据，因此无需 MISO 连接。另外，也可以使用图 9 - 6 中的“可选”电路来扩展输出电流范围。不过，选择 SPI 设备意味着更可能将其用作信号/波形发生器，而非电压源。

SPI 消息格式如图 9 - 7(b) 所示，开头是一个 0，接着是三个配置位，然后是描述所需 DAC 输出的数据值，该数据值的位长会根据使用的 DAC 而有所不同。三个配置位的含义如下：
- 缓冲位（Buffer bit） ：用于标识输出是否应进行缓冲（1 表示缓冲，0 表示不缓冲）。通过将低电平有效 LDAC 输入引脚连接到 GND，可在 SPI_CE0_N 片选（CS）信号的上升沿自动设置输出，此时缓冲位应设为 0。
- 输出增益位（Output Gain bit） ：可选择的增益控制（1 表示 1×VREF，0 表示 2×VREF）。输出电压不能超过电源电压 VDD，在本示例中 VREF = VDD，因此该位应设为 1。
-