（文章来历：国外电子元器件，作者：郑伟；刘文耀；王金涛；郝永杰；姜泓）
1 X9241概述
X9241是Xicor公司出产的一种集成数字电位器。它在单一芯片上集成了4个10kΩ数字电位器，每个电位器的滑动端共有64个离散的调理节点，并有4个8bit的E2PROM数据寄存器以及一个滑刷操控寄存器（WCR）。用户能够经过相应指令使电位器的WCR（滑刷操控寄存器）与某个数据寄存器相关联，也能够直接操控WCR以到达改动电位器滑动端方位的目地。X9241芯片具有I2C总线接口，能够完结寄存器映射、改动滑刷方位以及进行电位器级联等操作。X9241选用20引脚双列直插封装，其引脚摆放如图1所示。其间VWi（i＝0～3）为四个独立的10kΩ电位器的滑动端；VLi（i＝0～3）别离为四个电位器的两个终端；A3，A2，A1，A0为X9241芯片的设备地址；SCL，SDA别离为I2C接口的串行时钟和串行数据线。X9241的作业电压为5V。
1．1 X9241的内部结构
X9241的内部结构如图2所示，从图中能够看出，一个X9241芯片内含有：I2C总线接口、SDA串行数据线、SCL串行时钟线以及4个POT（电位器）。每个POT 有4个8bit的E2PROM数据寄存器和一个WCR滑刷操控寄存器。
1．2 X9241的操控办法
需求阐明的是，尽管X9241具有I2C总线接口，但因为X9241选用特别的3字节指令结构，而一般I2C硬件都是双字节格局。因此最好选用软件模仿I2C总线时序。
1．3 X9241的首要参数
X9241的首要功能参数如下：
●SCK，SCL或其它地址输入端相关于Vss的电压为－1～＋7V；
●VH或VL相关于Vss的电压规模为±8V；
●△V＝｜VH－VL｜为16V；
●X9241作业电压规模为5V＋10％。
因为VH或VL相关于VSS的电压规模是±8V，所以X9241能够不受数字电路0～＋5V电源窗口的限制而广泛地运用于各种具有正负电源的模仿电路之中。
2 X9241的指令字格局
X9241的读／写指令均由三段组成（如图3所示），每段均有一个字节：榜首段为隶属设备地址；第二段为指令字节；第三段为数据。
榜首字段的前4位为设备类型标识，关于X9241，其固定值为0101，后4位是设备地址（A3，A2，A1，A0），这4位的0，1取值取决于芯片上的A3－A0引脚是接GND仍是接VCC。
第二字段描绘了操作类型和操作目标。其间前4位是指令代码I3～I0，后4位是操作目标P1、P0和R1、R0。其间P1，P0是4个电位器的挑选编码，R1，R0是每个电位器的4个寄存器的挑选编码。X9241的指令集如表1所列。表中的1／0表明数据为1或0，N／A为无效位。
第三字段是8bits的数据段，它的前两位CM、DW是操控位，其间CM是级联形式操控位，当CM为0时，为正常形式，当CM为1时，该电位器与序号比它高一级的电位器级联。比方，若WCR2的CM为1，表明电位器2就与电位器3级联。DW是电位器滑动端使能操控位。当DW为0时，为正常形式，当DW为1时，该电位器的滑动端失效，即滑动端处于绝缘悬浮状况。CM和DW合作运用能够完结电位器的级联，并可确保级联电位器在滑动时只要一个有用滑动端。
X9241的三字节指令序列传输示意图如图4所示，X9241还有一种递加/递减的操控办法，因为不常用，在此不再陈说。一个完好的X9241读／写时序包含以下几个部分：
（1）开始位。以SCL为高电平，SDA呈现下跳沿为开始标志；
（2）传送X9241的隶属设备地址字段；
（3）接纳X9241回来的ACK（应对）信号，它是在SCL为高电平期间，SDA线上为低电平的状况；
（4）向X9241传送指令字段；
（5）接纳X9241回来的ACK信号；
（6）如果是‘写’办法，则向X9241发送8bit数据。并接纳ACK信号；如果是‘读’办法，则预备接纳X9241即将回来的8bit数据，并在接纳完结后，向X9241发送ACK信号；
（7）中止位。以SCL为高电平，SDA呈现上跳沿为I2C传输的中止标志。
3 在TMS320F206型DSP中的运用
图5是在氨氮传感器中运用X9241的部分电路示意图。在这个电路中，用X9241上的POT0和POT3替代原模仿电路中的两个10kΩ机械电位器来完结调整倍率和零点的使命。DSP的I／O2，I／O3别离连接到SCL和SDA端口上。该电路中，X9241的A3獳0均接地，所以它的设备地址是0000。因此在对这个芯片的电位器进行读／写操作时，榜首字段应当是01010000，即50h（DSP的十六进制数）。
图6和图7别离是用IO2和IO3模仿I2C总线时，对X924进行读、写的子程序流程图。
4 结束语
运用数字电位器的首要优势是定位精度高，不受机械轰动影响，并能够经过程控来完结半自动化调理。别的，因为数字电位器的VH、VL电压窗口较宽，因此能在许多场合替代机械模仿电位器。运用数字电位器的缺陷是不能接连调理。因为每个数字电位器只要64档，所以关于离散多档位调理场合，用数字电位器很便利。而在需求接连调理的场合，好像不如接连可调的模仿电位器便利。可是设计时能够采纳以下办法进行补偿：
（1）多芯片级联运用，以添加有用档位；
（2）两个数字电位器合作运用，一个作为粗调，一个作为细调，两者调配，能够得出许多种合适不同需求的组合。
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